给水泵站课程设计

1、目录设计资料 51.水泵的选择 61-1.选泵基本数据 61-2.选择泵型 61-3.方案组合与比较 7 1-3-1.工况分析 7 1-3-2.能耗分析 81-3-3.运行管理分析 81-3-4.维修管理分析 81-3-5.用电分析 92.机组基础与尺寸确定 122-1.8sh-9型 122-1-1.基础尺寸 122-1-2.基础校核 132-2.12sh-9型 13 2-2-1. 基础尺寸 132-2-2.基础校核 132-3.基础施工图 133.泵站内部平面布置及泵房平面尺寸 163-1.机组平面布置及泵房平面尺寸 163-2.吸水管，压水管和联络管的走线布置 163-3.吸水管及压水管管

2、径确定 163-3-1.吸水管管径163-3-2.压水管管径173-4.输水管及联络管计算 173-5.管配件及闸阀的选择 173-5-1. 90°钢制异径弯头 173-5-2. 90°钢制弯头 183-5-3.钢制喇叭口 193-5-4.同心或偏心异径管 193-5-5.钢制三通或四通 213-5-6.H44T-10型旋启式止回阀 213-5-7.Z945-10型法兰暗杆楔式闸阀223-5-8.Z941T-10型电动明杆楔式单闸板闸阀233-5-9.柔性过墙套管 243-5-10.可曲挠橡胶接头253-6管材及管道敷设 253-7.管道的防腐措施 253-8.泵房平面尺寸

3、254.泵站高程布置254-1.确定泵轴标高254-2.泵站内地坪标高264-3.确定泵房高度26 4-3-1.选择起重机26 4-3-2.确定泵房高度274-4.泵房高程系统285.引水设备 285-1.8sh-9型 295-2.12sh-9型 296.排水设施 307.吸水井 307-1.吸水井长宽307-2.吸水井深度308.其它问题说明318-1.支墩 318-2.水锤消除器318-3.仪表 318-4.供水安全率校核 31设计参考文献32附图一：选泵型谱图附图二：选泵方案比较能耗分析图设计资料：陕西眉县城镇给水泵站，经管网设计计算得如下资料：表 主要技术数据序号项 目数 据1Qmax

4、 (m3/h)12502Qmin (m3/h)2503Z1 (m)612.404Z2 (m)629.435H自 (m)286h压 (m)9.17Z0(max) (m)613.908Z0(min) (m)609.90其中：Qmax (m3/h)最大供水量Qmin (m3/h)最小供水量Z1 (m)泵站外地面标高Z2 (m)管网计算最不利点地面标高H自 (m)最不利点要求的自由水头h压 (m)最大供水量时由泵站至最不利点输水管及管网的总水头损失Z0 (max) (m)吸水池最高水位Z0 (min) (m)吸水池最低水位采用无水塔供水系统。最大供水量至最小供水量之间的各供水量发生几率假定是均等的。泵

5、站附近地形平坦。当地冰冻深度0.29米。最高水温24（学号7）最高水温22（学号19）最高水温20（学号31）最高水温18（学号43）吸水池距泵站外墙中心线3米。经平面布置，泵站出水管须在吸水池的对面，输水管两条。距泵站最近的排水检查井底标高比泵站外地面低1.40米，排水管直径400mm，检查井距泵站5米。水厂地质为级非自重性湿陷性黄土，地下水位地于地面5米。变电所与泵站分建，泵站设计不考虑高压配电及变压器布置。要求供水安全率75%。1.水泵的选择1-1.选泵的基本数据 Qmax=1250m3/h=347.22L/s Hmax=（Z2-Z0(min)）+H自+H压+H安全+H内 =（629.4

6、3-609.90）+9.1+28+2+2 =60.63 mH2O Hst =（Z2- Z0(min)）+H自+H安全+H内 =（629.43-609.90）+28+2+2 =51.53mH2O 根据Hmax=Hst+SQ2max 60.63=51.53+S×347.222 S=7.55×10-5 即：H= Hst+SQ2 H=51.53+7.55×10-5×Q又因为Qmin=250m3/h=69.44L/s 所以Hmin=51.53+7.55×10-5Q2min Hmin=51.89m H2O Q平均=1/2×(Qmax +Qmin)

7、=1/2×(347.22+69.44)=208.33L/s1-2.选择泵型将a（Qmax，Hmax），b（Qmin，Hmin）点绘于sh型离心泵性能曲线图谱中，连接a，b两点，以ab线段为对角线绘制矩形以决定和选用的泵型及参数如下讨论：方案二有三种工况，适应流量变化最差，且泵型有2种，故此排除方案三。1-3-2.能耗分析将各个方案中各种工况的（QH）特性曲线绘于坐标图中，与管道特性曲线H=Hst+SQ2相交，得到各自的工况点，图中阴影面积之和为总的能耗损失，并根据E=1/2（Q×H）计算出各方案中的能耗损失：本设计选用方案二：两台8sh-9型水泵，一台12sh-9型水泵。由

8、于本方案组合为2台小型泵一台大型泵，为保证用水安全率， 表2-1泵型电机型号泵外形尺寸（mm）L1L2L4BB1B3HH1H3H44-d8sh-9JO2-92-2812445300620270300566350175172.52312sh-9JR-126-41103605320102050052088552026530425泵型电机型号安装尺寸（mm）8sh-9JO2-92-2LL7L9L10L12L13B5B6H5H6H7c4-d11855.553915052101000375450670631201903.52512sh-9JR-126-4LL6L7L8L9bH5H8c4-d1283892

9、5750550500710990450532附：sh型泵外形及安装尺寸图（带底座）附：sh型泵外形及安装尺寸图（带底座）附：JO2-92-2型电机类型及安装尺寸图附：JR-126-4型电机类型及安装尺寸图2-1-1.基础尺寸 基础长度L=L9+0.2m=1505mm+200mm=1705mm基础宽度B=B6+0.2m=670mm+200mm=870mm基础高度 H=20×23mm+200mm=660mm 2-1-2.基础校核混凝土密度：=2400m³/kg基础重量：M基础=BLH=2400×1.705×0.870×0.660=2400kg机组重

10、量：M机组=M泵+M电机=141kg+608kg=749kg M基础/M机组=3.20>2.5 所以符合要求。2-2.12sh-9型其电机为JR-126-4型（不带底座）2-2-1.基础尺寸 基础长度L=L4+L6+L8+0.5m=320mm+925mm+550mm+500mm=2295mm 基础宽度b+0.5m=710mm+500mm=1210mm基础高度：泵30×25mm+200mm=950mm电机30×26mm+200mm=980mm取较大者，980mm2-2-2.基础校核 基础重量：M基础=BLH=2400×2.295×1.21×

11、0.980=6531kg 机组重量：M机组=M泵+M电机=809+1660=2469kg M基础/M机组=2.64>2.5 所以符合要求。2-3. 基础施工图8sh-9型（带底座）基础图立面图12sh-9型（不带底座）基础图立面图3-13-3.吸水管及压水管管径确定3-3-1.吸水管管径对于吸水管：管径（mm)d<250250<=d<1000经济流速（m/s)11.21.21.63-3-1-1. 8sh-9型泵由方案分析可知，该泵的最大工作流量为96L/s取V=1.5m/s，计算D=0.285取D=0.3m 核算V=4Q/D²=4×0.096/(3.

12、14×0.3²)=1.36m/s,满足要求.3-3-1-2. 12sh-9型泵由方案分析可知，该泵的最大工作流量为230L/s取V=1.5m/s，计算D=0.442m，取D0.5m核算V4Q/D²=4×0.23/(3.14×0.5²)=1.30m/s,满足要求。3-3-2.压水管管径对于压水管：管径（mm)d<250d250经济流速（m/s)1.52.02.02.53-3-2-1. 8sh-9型泵 由方案分析可知，该泵的最大工作流量为96L/s取V2m/s，计算D=0.247,取D0.25m, 核算V4Q/D²=4&#

13、215;0.096/(3.14×0.7²)=2.00m/s,满足要求.3-3-2-2. 12sh-9型泵 由方案分析可知，该泵的最大工作流量为230L/s取V2.5m/s，计算D=0.342,取D0.35m,核算V4Q/D²=4×0.23/(3.14×0.35²)=2.39m/s,满足要求.3-4.输水管及联络管计算0.75 Qmax =0.5×347.22=173.61 260L/s,取经济流速V1.6m/s，计算得D=0.372m，取D0.4m,核算V4Q/D²=4×0.174/(3.14×

14、0.4²)=1.38,符合要求.联络管管径选取与输水管管径相同。DN0.4m.可曲挠橡胶接头3-5-1. 90°钢制异径弯头所用规格DNDN1DD1R0R1R2L0L1L2C1C2HH0H14002504262739350154998044513108291272805563569114003504263779350555949054451310115613071153525.7563.2113-5-290°钢制弯头3-5-2所用规格DND2L12L9RFHLaLb3003258562222604010310497LcL1L2L3L4L5L6L7L8L999626

15、311405369.586991081113-5-3.钢制喇叭口3-5-3尺寸及重量表DNDN1DD11H1H2H3RrABH重量3004503254808628012010888.5597.996.03132.09488.641024.4850075053077096530119111729.9118779.52212.3817.666065.323-5-4.同心或偏心异径管（吸水管）规格水泵型号DN(mm)进口法兰Dg（mm）L（mm）8sh-930020050012sh-9500300715(压水管)规格水泵型号DN(mm)进口法兰Dg（mm）L（mm）8sh-925020040512s

16、h-93503004103-5-4(偏心)3-5-5（同心）3-5-5.钢制三通 规格DNDN1DD11L1f1L2h1f2h24002504269273860011578350103404003504269377970011678375113644004004269800778400389h2LhiH1H2H3H4H5重量（kg）34083352.117016314713312758.4364115672.324923019316215180.4389131081.938930723819217684.33-5-63-5-6H44T-10型悬启式止回阀DNLDD1D2bfH重量(kg)250

17、6003903503202833441943508005004604283044303003-5-73-5-7Z945-10型法兰暗杆楔式闸阀DNLDD1D2bfA×BHL1L2l1l2D0重量(kg)250380390350320283423×308110433654297103250240350450500460428304557×4071385394627142.5145320444400480565515482324623×4481470394647142.51453205733-5-83-5-8 Z941T-10型电动法兰明杆楔式单闸板闸阀DN

18、LDD1D2bfA×BHL1L2l1l2D0重量300420440400368284482×3421488394627142.5145320390400480565515482324616×4412020394647142.5145320621500540670620585344780×3602110394647142.51453208563-5-9 柔性过墙套管3-5-10DN D1D2D3LL1L23003253654894001002004004264706104001002005005295757155001002003-5-10 可曲挠橡胶接头

19、3-5-11公称直径（mm）LBnd1D13002302412223504502552616224603-6 管材及管道敷设 3-6-1 管材使用钢管3-6-2 管道敷设采用平铺式3-7管道的防腐措施在钢管外壁先涂一层防锈漆，再刷两层沥青用来防腐蚀3-8泵房平面尺寸（详见附图）4 .泵站高程布置4-1 确定泵轴标高吸水井设计水位采用资料中的吸水井最低水位Z0 (min)设计。 Hs=Hs-(10.33-ha)-(hva-0.24)Hs为水泵的允许吸上真空高度ha采用泵站外地面标高的大气压 ha=9.59mH20hva采用24下的饱和蒸汽压力:hva=0.24mH20.Hs´=Hs-(

20、10.33-ha)-(hva_0.24)=Hs-(10.33-9.59)-(0.24-0.24) =Hs-0.744-1-1 8sh-9型泵 Hs´=3-0.74=2.26m,Hss=Hs´-V1²/2g-h V1=Q/A,A=1/4D2g,Dg为泵进口法兰内径Dg=200mm； Q=96L/s,V1=3.06m/s,h=1m,Hss1=0.78H2O4-1-2 12sh-9型泵 Hs´=4.5-0.74=3.76m,Hss=Hs´-V1²/2g-hV1=Q/A,A=1/4Dg²,Dg为泵进口法兰内径Dg=300mm； Q=

21、230L/s,V1=3.25m/s,h=1m,Hss2=2.22H2O两者取小的，故Hss=0.78m,所以Hss安=Hss-0.4=0.38m H2O;(0.4m安全水头)泵轴标高Z3= Z0(min)+Hss安=609.90+0.38=610.28mH2O。4-2 泵站内地坪标高（取混凝土基础高出地坪15cm）4-2-1 8sh-9型泵Z41=Z3-H泵轴-0.15=610.28-（0.35+0.12）-0.15=609.66m4-2-2 12sh-9B型泵Z42=Z3-H泵轴-0.15=610.39-0.52-0.15=609.61m 为减少泵站的开挖量，取地坪标高Z4=609.66m。

22、 4-3 确定泵房高度（由泵房内起重设备的高度来确定泵房高度）设备名称8sh-9泵JQ2-92-2电机12sh-9泵JR-126-4电机重量1416088091660高度566630885875 4-3-1 起重机的选择起重量（t）跨度（m）起 升高度（m）大车电动机配套电葫芦运行速度型号功率（kw）型号起升速度运行速度237.5182030ZDY12-42×0.4CD1820最大设计重量1660kg即1.66吨。选用DX型电动单梁悬挂起重机，其主要外形尺寸和安装尺寸及性能参数如下表所示轨道工字钢型号主要尺寸IABCDEFKHhhmaxh020-225006064370252.537

23、7.5205500084036368470744-3-2 确定泵房高度 半地下式泵房H = H1+H2=a1+c1+d+e+h+H2 a1行车轨道的高度c1行车轨道底至起重钩中心的距离d起重绳长度（对于水泵为0.85Xm,对于电机为1.2Xm,X为起重部件宽度）e最大设备的高度h吊物底部于泵房进口处室内地坪的距离，取0.2m. H1= a1+c1+d+e+h=3.903mH2=2.63m H = H1 +H2=6.533m 泵房天花板至吊车最上部分不应小于0.1m,故泵房高度室为6.7m.4-4 泵房系统的高程 取室外地坪的高程为0.00m,泵房内的高程使用相对高程： 泵房高为：3.96m 泵

24、房内地坪标高：-2.74m 泵轴标高：-2.12m水泵进水管（偏心异径管前）中心线标高：10sh-9:-2.35m 12sh-9B:-2.49m水泵进口处（偏心异径管后）中心线标高: 10sh-9:-2.30m 12sh-9B:-2.39m水泵出水口中心线标高：10sh-9:-2.29m 12sh-9B:-2.42m注意：由于两种型号的水泵出水口中心线不在同一高度上，无法有联络管连接，故需调整水泵基础的高程使各台水泵的出水口在同一标高上。经计算h=0.04m, 12sh-9B型水泵出水口较低，将其基础上移0.13m。则 台水泵的出水口均在同一标高 -2.21 上，12sh-9B型水泵 泵轴标高

25、改为-1.91m 水泵进水口标高变为-2.21m 水泵进水管偏心异径管前）-2.28m标高：5确定引水设备采用填空引水设备，真空泵的排水量按下式计算：Qv =K(Wp+Ws)HaT(Ha- Hss)Qv-真空泵排气量Wp-水泵吸入口面积X吸入口至出水闸阀间的距离Ws-吸水井最低水位算起的吸水管中空气体积Ha-大气压水柱高度 9.43 mH2OHss-离心泵的安装高度 1.68 mH2OT引水时间取 4 minK漏气系数 5-1 8sh-9型 最大真空度 Hvmax=(0.78+0.216)×760/10.33=73.28mmHgWp=0.22××11.2/4=0.

26、350 m3 Ws=0.092×5.9=0.543m3 Qv=1.05×(0.350+0.543)×9.59/4/ (9.59-0.78)=0.255m3/min5-2 12sh-9 型 最大真空度 Hvmax=(0.78+0.365)×760/10.33=84.24mmHgWp=0.32××10.6/4=0.749m3 Ws=0.196×6.2=1.215m3 Qv=1.05×(0.749+1.215)×9.59/4×(9.59-0.78)=0.56m3/min四台泵共用一台真空泵，按大泵算。

27、选用SZ水环式真空泵 SZ型水环式真空泵型号不同真空度时的抽气量极限真空度kPa耗水量L/min电动机型号功率kw转速r/min重量kgSZ-1J0-40.53-60.8-81.06-91.191.51.481.360.92-88.510Y112M-441450140安装尺寸如下：型号LL1L2L3L4L5H1H2H3B1B2B3B4SZ-1J1001809590527190150472282824954453933436排水设备为了及时排除集水，选用型号为800WQ潜水泵，规格及尺寸如下流量Q扬程（m）转速（rmin）泵轴功率（kW）（m³h）（Ls）21.639610.8312.710.714453.073.34配电动机效率（%）叶轮直径（mm）重量（）功率（kW）电压（V）5.5-24.334260200排水沟起始深度200，宽300，坡度1%，根据泵房长度，推算得排水沟的长度15.5m。排水沟末端深度15.5×1%+0.2=0.355m。集水池的尺寸为1000×100×800.7吸水井