给水泵站课程设计

1、一、课程设计任务某厂新建水源工程，近期设计流量15万m/d，要求远期发展到2om/d，采用固定式取水泵房，拟采用自流管从江中取水。水源洪水位标高11.27m（ 1%频率）、枯水位标高3.95m（ 97%频率）、净水厂反应池前配水井的水面标高25.73m、室外地面标高12.58m、自流取水管长度 250m及泵站至净水厂的输水干管全长2600m试进行泵站工艺设计。一、设计内容1 设计流量和设计扬程 2 初选水泵和电机 3 机组基础尺寸的确定 4吸水管路与压水管路 计算5.机组与管道布置6吸水管路和压水管路中水头损失的计算7 水泵安装高度的确定和泵房建筑高度计算 &附属设备的选择 9 .泵房

2、建筑高度的确定10.泵房平面尺寸的确定目录1. 设计流量的确定和设计扬程的估算 12. 初选泵和电机 23. 机组基础基本尺寸的确定（泵与电机基础分开建） 24. 吸水管路和压水管路计算 25. 机组和管道的布置 26. 吸水管和压水管路中水头损失的计算 27. 水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 48. 附属设备的选择 49. 泵房建筑高度的确定 510. 泵房平面尺寸的确定 5主要工艺设备及材料表 6泵站工艺设计计算说明书1. 设计流量的确定和设计扬程的估算（1 ）设计流量Q考虑到输水干管漏损和净化厂本身用水，取自用水系数a =1.053近期设计流量为：Q=1.05 X / （24X 3

3、600） 1.736m /s远期设计流量为：Q=1.05 X / （24X 3600） 2.431m /s（2）设计扬程H1 ）泵所需静扬程Hst通过取水部分的计算按正常情况下每根自流管通过50%的流量计算（按远期流量考虑），为满足近期流量通过时流速不得小于0.7m，其管径D> 1051 mm,当远期流量通过流速为1.2m/s时，其管径D=1256mm。则取两条 DN1200钢管并联作为自流管，查水力计算表5,得v=1.075m/s,i=0.992 %。2取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为,h=0.992 %x 250 + 3X 1.075 /（2 X 9.8） 0.43m吸水间的最咼

4、水面标咼：11.27 一 0.43=10.84m最低水面标咼：3.95 一 0.43=3.52m洪水水位时： Hst=25.73 10.84=14.89m枯水水位时：Hst=25.73 3.52=22.21m2）输水干管中的水头损失选用两条铸铁管并联作为输水干管，按每根通过50%设计流量（按远期考虑），查水利计算表得知管径 DN1000满足要求，管内流速 V=1.55m/s ,i=2.56%o,贝U h=1.1 0.疋7.15m按每根通过50%设计流量（按近期考虑），查水利计算表得i=1.45 %,则 h=1.10. 4.15m3）泵站内管路中的水头损失hp粗估为2m则泵的设计扬程为：（远期）

5、洪水水位时：Hmi n=14.89 + 7.15+2+2=33.36m枯水水位时：Hmax=22.21+7.15+2+2=26.04m（近期）洪水水位时：Hmi n=14.89 + 4.15+2+2=30.36枯水水位时：Hmax=22.21+4.15+2+2=23.04m2. 初选泵和电机近期选四台 500S35型泵（Q=20202340 m3 /h,H=28 35m,N=219kw, Hs=6m）,其中三台工作，一台备用。远期增加一台同型号泵，四台工作，一台备用。根据500S35型泵的要求，选用 JS137-6型异步电动机（280kw, 380v）3. 机组基础基本尺寸的确定（泵与电机基础

6、分开建）泵基础：长度X宽度 =1000X 1200 （泵重1640 kg）H仁3.0W/（ LX BX y ） =3.0 X 1640 X 9.8/（23520 X 1 X 1.2） 1.71m电机基础：长度X宽度 =1200 X 1250（电机重1864 kg）4. 吸水管路和压水管路计算(1) 吸水管Q1 =/(4 X 24)=2083.33 m3/h采用 DN700钢管，则 V=1.51m/s i=3.87%o(2) 压水管采用 DN600钢管，贝U V=1.98m/s i=8.02%5. 机组和管道的布置将五台机组横向并列布置成一排，四台为正常使用，一台为备用泵。每台水泵有单独的吸水管

7、，压水管引出泵房后两两连接起来。泵出水管设有对夹式电动蝶阀(D971X-10),蝶式微阻缓闭式止回阀(HH49X-1),吸水管上设有暗杆楔式单板闸阀(Z45T-10型)。为了减少泵房面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN1000的输水干管用 DN1000蝶阀(GD371Xp-6)连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀(GD371Xp-6 一个。阀门选择如下：闸阀一Z45T-10型暗杆楔式单板闸阀(DN700丄=660mm,选5个。止回阀-HH49X-1型蝶式微阻缓闭止回阀(DN600, L=390mm选5个。电动蝶阀一 D971X-10型电动蝶阀(DN600, L=154mm，选5个。蝶阀一G

8、D371Xp-6型对夹式管网蝶阀(DN1000),选4个。6. 吸水管和压水管路中水头损失的计算取一条最不利的线路，从吸水口到输水管干管上切换闸阀止为计算路线图(即外围管道)如图所示.(1)吸水管路中水头损失h刀hls=( Z 1+Z 2)2 2X v2 + z 3X X12g2g=(0.75+0.15)X (1.51 2/2 X 9.8)+0.20 X (2.96 2/(2 X 9.8) 0.1941m刀 hs=" hfs + 刀 his刀 hfs =11 x is=1.5x 3.87 x 10-3 0.0058m其中式中 Z i吸水管进口局部阻力系数，Z 1=0.75Z 2 DN

9、700闸阀局部阻力系数，按开启度a/d=1/8考虑，Z 2=0.15Z 3 DN700K 500, Z 3= 0.20故刀 hs=E hfs +E hls =0.0058+0.194 仁0.1999m(2)压水管路水头损失刀h d刀 hd= hfd + 刀 hld刀 hfd =(l 2 +l 3 +l4)x i d1+ (l5+l6+l 7+l 8 + l9+l10+111)X i d233=(0.717+8.31 + 1+2.7 ) X 8.02 X 10 +( 2.48+0.8 X 3+0.853 X 2+1.5 ) X 2.56 X 10 0.115m2 2 2刀hld = Z 4X V

10、3+( z 5+Z 6+Z 7+ Z 8+3 Z 9+Z 10) X X±+(2 Z 11+2Z 12+3Z 13) X 土2g2g2g2=0.3 X 5.82 /2g+(1.7+0.24+0.21+0.3+1.012X 3+0.33) X 1.98 2 /2g+(2 X 1.5+2 X 3.0+3 X 0.24)2X 0.71 2/2g 1.93m故刀 hd=E hfd +E hld =0.115+1.93=2.045m其中式中Z 4 DN350X 600渐放管，Z 4=0.3Z 5 DN600止回阀，Z 5 =1.7Z 6DN600 电动蝶阀，Z 6 =0.24Z 7DN600伸

11、缩接头，Z 7 =0.21Z 8DN600手动蝶阀，Z 8 =0.30Z 9DN600钢制 90° 弯头，Z 9 =1.01Z 10 DN60CX 1000 渐放管，z 10=0.33Z ii DN1000钢制正三通，Z ii =1.5Z 12 DN1000钢制正三通，Z 12 =3.0Z 13 DN1000蝶阀，Z 13 =0.24全部水头损失刀 h=E hs+刀hd=0.1999+2.0452.24m因此，水泵的实际扬程为设计洪水水位时：Hmax=22.21+4.15+2.24+2=30.60m设计枯水水位时：Hmi n=14.89+4.15+2.24+2=23.37m由此可见，

12、初选的水泵符合要求。7. 水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而水泵为自灌式工作，所以水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为3.52m,为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为1.45m (吸水管上缘的淹没深度为3.52-1.45-0.7/2=1.72m)。取吸水管下缘距吸水间底板0.60m,则吸水间底板标高为0.6- ( 0.35+0.6)=0.5m。考虑到操作平台高出室外地面0.3m，故泵房筒体高度为:12.58+0.3-0.5=12.38m。8. 附属设备的选择(1 )起重设备最大起

13、重量是 JS137-6型电机重量 1864kg，最大起吊高度为 12.38+2.0=14.38m,( 其中2.00 是考虑操作平台上汽车的高度 )。为此，选用LDT型电动单梁起重机，起重量为 2t，跨度为7.5m， 起吊高度为16m,AS205-20 4/1型电动葫芦，起吊高度 6m=(2 )排水设备由于泵房较深，故采用潜水泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽 送到地面排水管网中去。取水泵房的排水量一般按 1525 nf/h考虑，排水泵的静扬程按 12.08m计，水头损失大约4.92m， 故总扬程在12.08+4.92=17m左右，可选用50QW24-20-4(流量24r

14、i/s，扬程20m)型潜污泵两台， 一 台工作，一台备用.(3 )通风设备由于泵房筒体较深，因此需用风机进行通风。选用两台T35-11型轴流风机(叶轮直径 630mm3转速 960r/min，叶片角度 30°,风量 11016 m /h，风压 104Pa,配套电机 TY90S-6,N=0.7kw )。(4)计量设备在净化厂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。9、泵房建筑高度的确定泵房筒体高度已知为12.38m,操作平台以上的建筑高度，根据起重设备及起吊高度、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3.71m，从平台楼板到房顶底板净

15、高位4.4m.10、泵房平面尺寸的确定根据水泵机组、吸水与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，求得泵房长X宽X高=32.3mx 11.3m X 16.78m。主要工艺设备及材料表序号设备名称技术参数单位数量备注1双吸清水离心泵3 ,.500S35 , Q=2020 2340 m / h ,扬程 28 35 , N=219W台5近期3台工作一台备用，远期4台工作一台备用2潜污泵50QW24-20-4,Q=24ni/s ,扬程 20m台2一用一备3风机3T35-11 , DN630 ,风量 11016 m/h ,风压104Pa台24暗杆楔式单板闸阀Z45T-10, DN700个55电动蝶阀D971X-10 , DN600个56对夹式手动蝶阀CD371F-10 , DN600个57蝶式微阻缓闭式止回阀HH49X-10 , DN600个58管路松套伸缩接头DN600个59渐扩管DN350 X 600个510渐缩管DN