课程设计-给水泵站

1、成绩水泵与水泵站课程设计某市某给水泵站设计学生姓名程鹏飞学院名称环境工程学院专业名称给水排水工程班 级12给水1学 号20121701132指导教师陈 斌2014年1 月1 日 徐州工程学院课程设计目 录1 设计说明书11.1 设计资料11.2设计概要11.3设计计算11.31设计流量11.311设计流量Q11.32设计扬程11.321泵所需静扬程HST11.322输水干管中的水头损失h11.323泵站内管路中的水头损失hp11.33初选泵和电机11.34机组基础尺寸的确定11.35吸水管路和压水管路的计算11.36机组与管道布置11.37吸水管路和压水管路中水头损失的计算11.37.1吸水管

2、路中水头损失11.37.2压水管路中水头损失11.38泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算11.39附属设备的选择11.39.1起重设备11.39.2引水设备11.39.3排水设备11.39.4通风设备11.39.1计量设备11.310泵房高度的确定11.311泵房平面尺寸的确定1参考文献561 设计说明书1.1 设计资料某新建水源工程近期设计水量30000×（1+2*32/300）m3/d，要求远期发展到50000×（1+2*32/300）m3/d，采用固定式取水泵房（一级泵站），用两条自流管从江中取水。自流管全长500m。水源洪水位标高为28.20m（1%频率），枯水位标

3、高为19.80m（97%频率），常水位标高为23.70m。年平均气温14.8，最高气温39.8，最低气温10.4，最大冻土深度0.35m。净化厂反应池前配水井的水面标高为45.30×（1+2*32/300）m，泵站切换井至净化厂反应池前配水井的输水干管全长为2500m，枯水季节吸水间动水位标高以18.5m计，现状地面标高按25.2m考虑。1.2 设计概要1.3 设计计算1.3.1 设计流量1.3.1.1设计流量Q考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数为=1.05，则近期设计流量为1.05*36400/24=1592.5m3/h=0.442m3/s远期这几流量为1.05*60

4、667/24=2654.1m3/h=0.737m3/s1.3.2设计扬程1.3.2.1泵所需静扬程HST通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为h=19.8-18.5=1.3m，则吸水间中最高水面标高为28.20-1.3=26.9m,最低水面标高18.5m。所以泵所需静扬程HST为:洪水位时，HST=54.96-26.9=28.06m枯水位时，HST=54.96-18.5=36.46m1.3.2.2输水干管中的水头损失h 设采用俩条DN700（650）钢管并联作为原水输水干管，当一条输水干管检修时，另一输

5、水干管应通过75%的设计流量（安远期考虑），即Q=0.75*0.737=0.553m3/s，查水力计算表得管内流速v=1.43m/s,i=0.0034,所以h=1.1*0.0034*2500=9.35m(式中1.1系包括局部损失而加大的系数)1.3.2.3泵站内管路中的水头损失hp 粗估为2m,安全水头为2m则泵设计扬程为：枯水位时，Hmax=36.46+9.35+2+2=49.81m洪水位时，Hmin=28.06+9.35+2+2=41.41m1.3.3初选泵和电机近期三台14SA-10型泵（Q=0.25m3/s0.3m3/s,H=6468m,N=230KW,Hs=4.5m）俩台工作，一台备

6、用。远期增加一台同型号泵，三台工作一台备用。根据14SA-10型泵的要求选用Y355-39-4型异步电动机（280KW，Wm=1990kg）1.3.4机组基础尺寸的确定查给排水设计手册11SA型泵安装尺寸计算，所选水泵不带底座。查泵与电机样本，计算出14SA-10型泵机组基础平面尺寸为3800mm*1500mm,机组重量W=WP+Wm=12100N+19900N=32000N 基础深度H可按下式计算： H=3.0W/(L*B*)式中 L基础长度，L=3.8mB基础宽度，B=1.5m基础所用材料的容重，对于混凝土基础，=23520N/m3故：H=3.0*32000/(3.8*1.5*23520)

7、=0.716m基础实际深度连同泵房底板在内，应为1.93m1.3.5吸水管路和压水管路的计算每台泵有单独的吸水管和压水管(1) 吸水管 已知 Q1=2654.1/3=884.7m3/h=0.24m3/s采用DN600的钢管，则v=0.84m/s,i=0.0015(2) 压水管采用DN400的钢管，则v=1.89m/s,i=0.01241.3.6机组与管道布置为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成俩排，俩台为正常转向，俩台为反常转向，在订货时予以说明。每台泵有单独的吸水管，压水管引出泵房后俩俩连接起来。泵出水管上设有液控蝶阀和手动蝶阀，吸水管上设手动闸板闸阀(Z345T-10)

8、。为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，俩条DN700的输水干管用DN700的蝶阀连接起来，每条输水干管上各设切换用的蝶阀一个1.3.7吸水管路和压水管路中水头损失的计算取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图1.3.7.1吸水管路中水头损失hs hs=hfs+hlshfs=l1*is=0.0015*1.090=0.001635mhls=(1+2)*V22/2g+3*V12/2g式中1 吸水管进口局部阻力系数，1=0.75 2DN600闸阀局部阻力系数，按开启度a/d=1/8考虑，2=0.153偏心渐缩管DN600*300，3=0.21则 hls=(1+2)*V22

9、/2g+3*V12/2g =（0.75+0.15）*0.842/2g+0.21*3.262/2g =0.146267m故 hs=hfs+hls=0.001635+0.146267=0.147902m1.3.7.1压水管路中水头损失hd hd=hfd+hldhfd=(l2+l3+l4+l5+l6)id1+l7*id2 =(3.901+1.423+7.272+3.026+1.443)*0.0124+2.286*0.0034=0.2192544mhld=4*V32/2g+(25+6+7+8+29+10) V42/2g+(11+12+13) V52/2g式中4 -DN300*400渐放管，4=0.17

10、5 -DN400钢制45o弯头 ，5=0.516-DN400液控蝶阀，6=0.157-DN400伸缩接头，7=0.218 -DN400手动蝶阀，8=0.159 -DN40090o弯头，9=1.0110 -DN400*700渐放管，10=0.3311 -DN700钢制斜三通，11=0.312 -DN700钢制正三通，12=1.313 -DN700蝶阀，13=0.13则 hld =0.17*3.262/2g+(2*0.51+0.15+0.21+0.15+2*1.01+0.33)*1.892/2g+(0.3+2*1.3+2*0.13)*2.372/2g =1.70488m故 hd=hfd+hld=1

11、.70488+0.2192544m=1.9241344m从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为： h=hs+hd=0.147902+1.9241344=2.07没因此，泵的实际扬程为:设计枯水位时，Hmax=36.46+9.35+2.07+2=49.88设计洪水位时，Hmin=28.06+9.35+2.07+2=41.48由此可见，初选泵机组符合要求。1.3.8泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算为了便于用沉井施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而泵为自灌式工作，所以泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无需计算。已知吸水间最低动水位标高18.5m，为保证吸水管的正常吸水，

12、取吸水管的中心标高为16.96m(吸水管上缘的眼膜深度为18.5-16.96-（D/2）=1.24m) ，取吸水管下缘0.7m,则吸水间底板标高为16.96-（D/2+0.7）=15.96m.洪水位标高为28.20m，考虑浪高，则操作平台标高为30m.故泵房筒体标高为 H=30-15.96=14.04m1.3.9附属设备的选择1.3.9.1起重设备最大起重量为Y355-39-4型异步电动机Wm=1990kg，最大起吊高度为14.04+2=16.04m(其中2是考虑操作平台上汽车的高度)。为此，选用环形吊车（定制，起重量为5T，跨度为20m，CDI-18D的电动葫芦，起重高度为18m）1.3.9

13、.2引水设备泵系自灌式工作，不需引水设备。1.3.9.3排水设备由于泵房较深，故采用电动泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇入到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去。取水泵房的排水量一般按2040m3/h考虑，排水泵的静扬程以12.5m计，水头损失大约为5m，故总扬程在12.5+5=17.5m左右，可选用IS80-65-125A型离心泵(Q=26.844.7m3/h,H=1814m,N=4KW,n=2900r/min)俩台，一台工作一台备用，配套电机为Y112M-2.。（380V,2900r/min,8.2A,4000W,=75%）1.3.9,4通风设备由于与泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进

14、行空一空冷却，但由于泵房筒体较深，人选用电机进行唤起通风。讯用俩台T35-11型轴流风机（叶轮直径700mm，转速960r/min，叶片角度为15o,风量为10127m3/h,风压90Pa，配套电机YSF-8026,N=0.37kw）1.3.9,5计量设备在净化场的送水泵站内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不再设计量设备。1.3.10泵房高度的确定泵房筒体高度已知为14.04m，操作平台以上的建筑高度，根据其中设备和起吊高度、电梯井机房的高度、采光及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距离为8m，从平台楼板到房顶底板的净高为10m1.3.11泵房平面尺寸的确定根据泵机组、吸水和压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的设置情况，从给水排水设计手册中查出有关设备和管道配件的尺寸，通过计算，求得泵房内径为17m参考文献1 姜乃昌.水泵及水泵站(第五版) M.北京:中国建筑工业出版社,2007,122 张景成,张立秋.水泵及水泵站M. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2003,93 李亚峰.水泵及水泵站M.北京:机械工业出版社,2009,74 中国市政工程东北设计研究院.给水排水设计手册（第1册）常用资料（第二版）M.北京:中国建筑工业出版社，20005 上海市政工程设计研究院.给水排水设计手册（第3册）城镇给水（第二版）M.北京：