泵站综合设计

1、第一部分：某水厂二泵站初步设计1 前言31.1 设计题目31.2 设计资料31.3 设计任务32 计算说明书32.1 流量和扬程的确定3水泵站供水设计流量的计算32.1.2 水泵站供水扬程的计算3水泵站供水设计流量和扬程汇总32.2 水泵初选及方案比较和电机选配32.2.1 选泵的主要依据32.2.2 选泵要点32.2.3 选泵的主要原则32.2.4 备用泵的选择原则32.2.5 水泵初选32.2.6 方案比较表3方案比选分析3电机选配32.3 基础设计32.3.1 基础设计要求3基础设计计算3基础尺寸草图32.4 泵站形式32.4.1 最大安装高度的计算32.4.2 最大安装高度的计算152

2、.4.3 泵轴标高和泵房机器间室内地坪标高32.4.4 泵站形式选择32.5 吸压水管流速和直径的确定32.5.1 吸压水管流速和直径的设计要求32.5.2 水泵吸压水管道的确定3吸压水管路的布置32.6.1 吸压水管路的布置要求32.6.2 吸压水管路的布置32.6.3 管路敷设32.7 水泵机组的布置32.7.1 水泵机组的布置原则32.7.2 水泵机组的布置方式32.7.3 水泵机组的平面布置32.8 泵站范围内吸、压水管路的精确水头损失的计算32.8.1 二级供水时吸水管路中的水头损失的计算32.8.2 二级供水时压水管路水头损失的计算3消防时吸水管路中的水头损失的计算3消防时压水管路

3、水头损失的计算3校核选泵方案32.10 起重设备和泵房的高度的确定32.10.1 起重设备32.10.2 泵房高度32.11 附属设备的确定3排水设备32.11.2 通风方式32.11.3 变配电间布置32.11.4 计量设备布置3泵站的平面布置33 设备材料一览表3主要管附件一览表3主要设备一览表3第二部分：某污水提升泵站站初步设计1前言3设计题目3设计资料3设计任务3设计步骤3确定设计流量和扬程3流量计算32.1.2 泵站的扬程的计算32.2 水泵的选择3水泵初选3常用的污水泵3选泵考虑的因素3机组的基础设计3基础设计要求3基础设计计算3水泵启动方式3泵房形式3吸压水管路附件3水泵机组的布

4、置3机组的布置特点3水泵机组的平面布置32.7 泵站范围内吸、压水管路的精确水头损失的计算3扬程及吸水井容积校核3泵站内部标高的确定3泵站中辅助设备的设计3格栅3反冲洗设备3起重设备3防潮3泵站的平面布置33主要参考书3第三部分：附图部分1给水泵站平面布置草图31污水泵站平面图布置草图32污水泵站1-1剖面图33污水泵站2-2剖面图3某水厂二泵站初步设计1 前言1.1 设计题目某水厂二泵站初步设计1.2 设计资料（1）已知某城市经设计计算的最高日设计用水量为33975m3。各小时用水量如下表：小时用水量百分数小时用水量百分数小时用水量百分数小时用水量百分数小时用水量百分数小时用水量百分数159

5、131721261014182237111519234812162024（2）在设计决定城市管网、二泵站、清水池、高位水池（水塔）的共同工作状况时，经方案比较后已决定二泵站采用两级供水，即04点，每小时供水量为2.5%；424点，每小时供水量为4.5%。（3）该城市在最高日最高用水时情况：二泵站供水量：425L/s（即4.5%）；输配水管网中的水头损失：18.50 m；管网中控制点（即水压的不利点）所需的自由水头：；二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差：。（4）该城市在消防时（发生在最高日最高用水时）情况：二泵站供水量：566L/s；输配水管网中的水头损失：32.81 m；管网中要求的最低自

6、由水头：10m；二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差：。（5）该城市在最大转输时情况；二泵站供水量：236L/s；输配水管网中的水头损失：；二泵站吸水池最低水位到对置水塔最高水位的高差：50m。（6）该城市不允许间断供水，备用泵至少应有一台。（7）二泵站（清水池附近）的地质情况是：地面表层（约2米）为粘土，2米以下为页岩。（8）清水池有关尺寸如下图所示（单位：米）。（9）该水泵站海拔为200米，夏季最高水温为30。图1.1 清水池相关尺寸图1.3 设计任务根据上述资料，进行该二泵站的初步设计，编写设计计算说明书共一份，绘制二泵站的平、剖面图一张（1号图纸一张）。2 计算说明书2.1 流量和扬

7、程的确定水泵站供水设计流量的计算原始资料给出，该市用于泵站设计计算的最高日设计用水量为33975m3；在设计决定城市管网、二泵站、清水池、高位水池（水塔）的共同工作状况时，经方案比较后决定二泵站采用两级供水，即04点，每小时供水量为2.5%；424点，每小时供水量为4.5%。则每级供水的的设计流量计算如下：最大转输供水：二级供水：消防供水：2.1.2 水泵站供水扬程的计算1.根据水泵及水泵站中的内容，向城市管网供水扬程可用如下公式计算：（式）式中 H总扬程，mH2O；hST二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差，mH2O；h总损失，包括管路损失和泵站损失，其中泵站内吸压水管路水头损失一般取值2

8、O；hsev管网中控制点所需的自由水头，28mH2O；h安全安全水头，本设计取为2mH2O。2.管路特性曲线方程为：（式）式中h管网管路总损失，单位mH2O；代表长度、直径一定的管道的沿程阻损与局部阻力之和的系数。（根据原始资料中给出的二级供水输配水管网中的水头损失为，即=，推算出管网的阻力系数S=102.42 s2/m5）。流量，单位。3.水泵站各级供水扬程计算根据上述公式以及原始资料对各级供水扬程计算如下：最大转输供水：根据，计算输配水管网中的水头损失为可得；二泵站吸水池最低水位到对置水塔最高水位差；则水泵站最大转输供水的设计扬程：。二级供水：根据，计算输配水管网中的水头损失为可得；管网中

9、控制点（即水压的不利点）所需的自由水头28m；二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差为。则水泵站二级供水的设计扬程：消防供水：输配水管网中的水头损失根据，计算输配水管网中的水头损失可得；管网中控制点（即水压的不利点）所需的自由水头为10m；二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差为。则水泵站消防供水的设计扬程：水泵站供水设计流量和扬程汇总各级供水情况下水泵站供水设计流量和扬程见表2-1。表2-1：级供水情况下水泵站供水设计流量和扬程汇总表流量（L/s）扬程（m)最大转输236二级供水425消防供水5662.2 水泵初选及方案比较和电机选配2.2.1 选泵的主要依据选泵的主要依据是所需的流量、扬程

10、及其变化规律。2.2.2 选泵要点（1）大小兼顾，调配灵活，合理使用水泵的高效段；（2）型号整齐，互为备用；（3）考虑泵站的发展，实行近期和远期建设相结合；（4）大中型泵站需作方案比较；（5）合理选择水泵的构造形式；（6）保证吸水条件，照顾基础平齐，减少泵站埋深；（7）大小兼顾，合理调配的原则下，尽量选大泵；（8）考虑必要的备用泵；（9）选泵后应进行校核；（10）因地制宜，尽量选用当地成批生产的水泵型号。2.2.3 选泵的主要原则（1）选泵首先要满足最高时供水工况的流量和扬程要求；在平均流量时，水泵应在高效段运行；在最高与最低流量时，水泵应能安全、稳定运行。所选水泵特性曲线的高效率范围应尽量平

11、缓，以适应各种工况的流量和扬程要求。对于特殊的工况，必要时可另设专用水泵来满足其要求(例如不设专用消防管道的高压消防制系统，为满足消防时的压力一般可另设消防专用泵)，本设计不设消防专用泵。（2）尽可能选用同型号水泵，互为备用；或扬程相近、流量大小搭配的泵。（3）水泵选择必须考虑节约能源，除了选用高效率泵外，还可考虑运行工况的调节；应考虑近远期结合，一般可考虑远期增加水泵台数或换装大泵。对于埋深较大的水源泵房，远期可采用更换水泵的方式，减少泵房面积。（4）应在保证水泵的正常吸水条件，在不发生气蚀的前提下，尽可能选用允许吸上真空度值大或必需汽蚀余量值小的泵，应充分利用水泵的允许吸上真空高度，以提高

12、水泵安装高度，减少泵房埋深，降低造价。同时应避免泵站内各泵安装高度相差太大，致使各泵的基础埋深参差不齐或整个泵站埋深增加。（5）水泵的台数及流量配比根据供水系统的运行调度要求、泵房的性质及规模、近远期结合方式等作综合考虑，并结合调速装置的应用进行多方案比较后确定。（6）水泵的构造形式对泵房的大小、结构形式和泵房内部布置、泵站造价等有影响，因此要合理选择水泵的构造形式。（7）选泵时应尽量结合地区条件优先选择当地制造的成系列生产的、比较定型的和性能良好的产品。2.2.4 备用泵的选择原则根据供水对象对供水可靠性的不同要求，选用一定数量的备用泵，以满足供水对象对供水可靠性的不同要求：在不允许减少供水

13、量的情况下，应有两套备用机组。允许短时间内减少供水量的情况下，备用泵只保证供应事故用水量。允许短时间内中断供水时，可只设一台备用泵。城市给水系统中的泵站，一般也只设一台备用泵。通常备用泵的型号可以和泵站中最大的工作泵相同。当管网中无水塔且泵站内机组较多时，也可考虑增设一台备用泵，它的型号相最常运行的工作泵相同。如果给水系统中有足够大容积的高地水池或水塔时，则泵站中可不设备用泵，仅在仓库中贮存一套备用机组即可。备用泵与其它工作泵一样，应处于随时可以启动的状态。2.2.5 水泵初选IS型单级单吸悬臂式离心泵供水流量较小，本设计初选水泵为单级双吸式离心泵。本小组根据选泵原则，形成三个初选方案，具体如

14、下：方案一：选用三台同型号300S90A水泵，一级供水由一台泵单独运行提供；二级供水增加一台同型号的泵并联工作；校核两台水泵供水是否满足消防要求，若满足，则只需再选用一台同型号的泵作为备用泵；若消防校核不满足则采用两台工作泵加一台备用泵并联工作。方案二：首先选择两台250S65泵并联一级供水；二级供水则再增加两台同型号泵之并联；校核水泵供水是否满足消防要求，若满足，则再选用一台同型号泵作为备用泵；若不满足则采用四台工作泵加一台备用泵并联工作。方案三：一台300S90B泵用于一级供水；另一台16SA-9B泵用于二级供水；选择一台型号16SA-9B泵作为备用泵，校核消防时用两台工作泵并联是否满足要

15、求。初选水泵各参数见表2-2。表2-2水泵初选方案表水泵及型号额定流量（L/s）额定扬程（m）转速（r/min）轴功率（KW）所配电机效率(%)汽蚀余量（m）型号功率（KW）方案一三台300S90A(一台备用）160-25570-86145028070-74方案二五台250S65（一台备用）100-17056-71145013270-74方案三一台300S90B150-25052-72145022070-74二台16SA-9B(一台备用)300-45068-78145044070-742.2.6 方案比较表2-3方案比较表选泵方案供水情况工作泵台数及型号流量（L/s）水泵扬程（m）需要扬程（m

16、）浪费扬程（m）扬程利用率（%）单泵效率单泵轴功率（KW）（m）总流量各泵流量方案一最大转输一台300S90A23623681.26 二级供水两台300S90A42585.73 消防三台300S90A566677.65 方案二最大转输两台250S6523611887.49 二级供水四台250S6542594.84 消防四台250S6556699.70 方案三最大转输一台300S90B23623699.00 二级供水一台16SA-9B425425494.33 440消防一台300S90B56615888.53 一台16SA-9B40888.53 方案比选分析从型号整齐方面看方案一、方案二中的泵都

17、为同型号泵，比三方案泵型更为整齐，便于安装管理和维修；从水泵效率方面看方案二、三的水泵效率相对方案一较高，从长期运行费用考虑，方案二和三更节能；从扬程利用率方面看方案三的扬程利用最高，能够较好贴合供水要求，方案一二利用率较低；从基建方面考虑，一、三方案所需水泵数量少，二方案所需水泵数量多，所需泵站面积大，基建费用明显增加；比较三种方案中在供水工况点附近流量扬程变化幅度，发现第三种方案在运行工况点附近更稳定；综合上述因素，本小组选方案三。备用泵选择：首先考虑了16SA-9B工作泵损坏时，只有备用该同型号的泵才能保证供水；其次，考虑了16SA-9B水泵工作时间较长，更容易损坏；再者，考虑了300S

18、90B工作水泵损坏时，由于管网中有调节构筑物，可用大泵供水，多出的流量可贮存在水塔中，不影响供水。综合上述可考虑，选择一台16SA-9B水泵作为备用泵。电机选配由给水排水设计可册第11册或样本等资料查得与所选水泵的轴功率和转数对应的电动机。其选泵原则如下：根据所要求的最大功率、转矩和转数选用：一般N机泵，电动机的启动转矩大于水泵的启动转矩，转数与水泵的设计转数基本一致；卧式水泵配卧式电动机，立式水泵配立式电动机。根据电动机的功率大小,参考外电网的电压,选择电动机的电压:容量在200KW以下的，选用380V低压电动机；功率在200300KW之间的，视泵房的供电电压可选用380V、6KV、10KV

19、等三种电动机，且泵房内若多数电动机为高压，则选高压，反之，则选低压；功率在300KW以上的，视泵房的配电电压可选用6KV或10KV电动机电动机电压宜与配电电压一致。同泵房内各电动机电压应最好一致。根据工作环境和条件决定电动机的外形和构造形式：不潮湿、无灰尘、无有害气体的场合，地面式、半地下式以及地下室泵房，一般根据IP23防护等级选用一般防护式电动机；地下室泵房较深时则采用防潮电动机。根据投资少、效率高、运行简便等条件，确定电动机类型：常用三相交流异步电动机（鼠笼型价廉、简单、维护方便但启动电流大且不能调节转速，使用最多，为Y系列；绕线型则适用与其东转聚合功率较大或需要条苏的条件，但控制较复杂

20、，为YR系列）。有时用同步电动机（用于驱动不要求调速和功率较大的或功率不大但转速较低的各种水泵，适用于大型给水泵站，价高、维护及启动复杂，但功率因素高，功率在300KW以上的大型机组可采用）。查给水排水设计手册得出水泵配套电动机如下表：水泵型号轴功率(KW)电动机型号额定电压（v）功率（KW）转速（r/min）电动机重量(Kg)300S90B3802201450169016SA-9B38044014503300表2-4水泵配套电动机选用表2.3 基础设计2.3.1 基础设计要求（1）基础设计原则根据给排水手册第三册：机组（水泵和电动机）安装在共同的基础上。基础的作用是支撑并固定机组，使它运行平

21、稳，不致发生剧烈振动，更不允许基础沉陷。因此，对基础的要求是：坚实牢固，除能承受机组的静荷载外，还能承受机械震动荷载；要浇制在较坚实的地基上，不易浇制在松软地基或新填土上，以免发生基础下沉或不均匀沉陷。卧式水泵均为块式基础，其尺寸大小一般均按所选水泵安装尺寸所提供的数据确定。基础的高度还可用以下的方法校核，基础重量应大于机组总重量的倍。（2）水泵基础的平面尺寸设计对于带底座的小型泵可选取如下公式计算：基础长度L=底座长度（L1）+（）m(两侧平分)基础宽度B=底部螺孔间距（在宽度方向上）+（）m基础高度H=底部地脚螺栓长度+（）m对于不带底座的大中型泵，基础设计计算的相关公式为：长：L=螺孔间

22、距宽：B=螺孔间距高：H=螺栓埋入深度150200mm螺栓埋入深度2030×螺栓直径3050mm（螺孔间距根据所选水泵的安装图进行确定）（3）水泵机组的高度设计对于不带底座的水泵基础高度H=底座地脚螺栓的长度+（）=校核：一般情况下，H5070cm；水泵机组基础顶面高出室内地坪1020cm基础设计计算方案三中的两种泵的安装尺寸见图2-42-5。图2-4 300S90B1. 300S90B的基础设计根据上述资料，本次选用的型水泵300S90B不带底座，则计算其基础参数如下：基础长度：L=螺孔间距+（）m =，所以取基础长为；基础宽度：B=螺孔间距；取B=1.3m;基础高度=20

23、5;地脚螺钉孔直径0.15)=20×0.027-0.05+0.13=0.62m ，符合要求。校核基础高度：基础选用混凝土基础，混凝土密度混凝土密度为2400。则基础的质量为：机组的总质量：，不符合要求，则基础重量至少需要6368Kg，计算出相应基础高度至少为93cm。2. 16SA-9B的基础设计图2-5 16SA-9B根据上述资料，本次选用的型水泵16SA-9B不带底座，则计算其基础参数如下：基础长度：L=螺孔间距，所以取基础长为；基础宽度：B=螺孔间距；取；基础高度：20×地脚螺钉孔直径0.15)=20×，符合要求。校核基础高度：基础选用混凝土基础，混凝土密度

24、混凝土密度为2400。基础的质量为：；机组的总质量：；不符合要求，基础重量至少需要13025Kg，计算出基础高度为97cm。表2-5 基础尺寸汇总表泵型号基础尺寸（mm）LBH300S90B2200130093016SA-9B35001600970基础尺寸草图基础用混凝土浇筑，混能土基础应高出室内地坪约1020cm。由于泵与电机高度不一，基础有高差，300S90B型水泵的基础草图见图2-6；16SA-9B型水泵的基础草图见图2-7。图2-6： 300S90B型水泵图2-7：16SA-9B型水泵2.4 泵站形式2.4.1 最大安装高度的计算相关的计算公式如下：式中 修正后采用的允许吸上真空高度(

25、m)；水泵厂给定的允许吸上真空高度(m)；安装地点的大气压，mH2O，海拔高度与大气压，关系见表2-6；实际水温下的饱和蒸汽压力，mH2O，水温与饱和蒸汽压力（）的关系见表2-7。表2-6 海拔高度与大气压的关系海拔（m）-6000100200300400500600700大气压（mH2O）海拔（m）800900100015002000300040005000/大气压（mH2O）/表2-7 水温与饱和蒸汽压力水温05102030405060708090100饱和蒸汽压（mH2O）式中最大安装高度(m)；修正后采用的允许吸上真空高度(m)；吸水管从喇叭口到泵进水口的水头损失(m)。根据该水泵站的

26、具体实际情况：该水泵站海拔为200米，；夏季最高水温为30，；汽蚀余量与允许吸上真空高度之间的关系：即水泵厂给定的允许吸上真空高度修正后采用的允许吸上真空高度：最大安装高度根据经验取，对于300S90B型水泵的最大安装高度：。结合水泵的安装尺寸，本设计中取安装高度3.8m。对于16SA-9B型水泵的最大安装高度：。结合水泵的安装尺寸，本设计中取安装高度3.87m。水泵引水有自灌式和抽吸式两种形式，真空吸水高度较低的大型水泵，自动化程度和供水安全性要求较高的泵房，水泵顶部标高可以在吸水井最低水位以下，以便自动灌水，随时启动水泵。抽吸式需要有抽除泵壳内空气的引水设备，引水时间一般不大于5min。各

27、种引水方式的适用条件和特点见表2-8。表2-8 各种引水方式比较表引水方式适用条件特点（优缺点）有底阀水下底阀压力水管冲水1.小型水泵(水泵吸水管直径在300mm以下)2.压水管路内经常有水1.水头损失较大；2.底阀需经常清洗和修理；尤其当用于取水泵时。易被杂草、石块等堵塞，使底阀关不严密影响灌水启动；3.底阀在水下检修麻烦；4.优点是引水装置简单高架水箱灌水1.小型水泵水泵吸水管直径在300mm以下)2.压水管路内经常因停泵而泄空无水时3.适用于吸水管较短所需注入水量不多水上底阀水上底阀小型水泵(水泵吸水管径在400mm以下)1.底阀安装于吸水管上端 90°弯头处，拆装检修方便；2

28、.水头损失较水下底阀小无底阀液（气）射流泵、水射器1.适用于小型水泵2.有足够压力的自来水或专用水泵提供压力水1.水头损失小；2.优点是结构简单，占地少，安装方便.工作可靠，维护简单；3.缺点是效率较低，并需供给大量压力水真空泵直接允水适用于启动各种规模型号水泵。尤其适合于大、中型水泵及吸水管道较长时1.水头损失小；2.优点是真空泵的启动迅速，效率较高；3.缺点是要设置真空泵等设备和管路；使水泵启动、操作麻烦。自动控制（一步化操作)较复杂常吊真空充水目前用于中、小型水系启动较多，大型水泵使用较少，适用于虹吸进水系统1.水头损失小；2.优点是长期真空吊水，使水泵启动方便迅速便于一步化自动化操作；

29、3.缺点是真空泵装置和真空管路复杂、真空泵自动启停频繁、初始运行抽气时间较长自吸泵（自吸式离心泵）适用于水泵频繁启动的场合1.吸水管路无底阀，水头损失小；2.启动方便，仅需灌一次水即可自行启动水泵；3.由于采用了球阀控制的回流切换机构，使之效率已接近普通离心泵，但水泵价格较贵由中所计算出的最大允许吸上真空高度大于零可知水泵的引水方式采用抽吸式。经过综合比较，又已知二泵站处的地质情况是：地面表层（约2米）为粘土，2米以下为页岩，页岩不易开挖。从经济性考虑，不适合采用自灌式引水方式。真空泵引水在给水泵站中采用较为普遍，其优点是水泵启动快，运行可靠，易于实现自动化。目前使用最多的是水环式真空泵。2.

30、4.2 真空泵的选取查询给排水设计手册第三册可得真空泵可根据所需要的抽气量和最大真空值选用，其计算过程如下： 真空泵抽气量W：吸水管内空气体积（）；-泵壳内空气体积，大约相当于吸入口面积乘吸入口到出水闸们的距离；-大气压的水柱高度（m），取；-水泵安装几何高度（m）；T水泵充水时间（min），不易超过5min；K漏气系数，采用；根据上述公式计算真空泵的抽气量 最大真空值根据上述公式计算出真空泵的最大真空值根据以上计算，本设计可采用SZ-1型真空泵进行水方引水。2.4.3 泵轴标高和泵房机器间室内地坪标高此部分详见图纸。2.4.4 泵站形式选择根据上述相关计算，可以确定该泵房为半地下式泵房。2.

31、5 吸压水管流速和直径的确定2.5.1 吸压水管流速和直径的设计要求根据给水排水工程快速设计手册（第一册给水工程）157162页的相关内容，设计要求如下：1、吸水管路及出水管路的设计流速根据表2-9确定。2、压水管上一般都设阀门和止回阀，当压力小于时，也可不设止回阀。经常开关的阀门，一般在水管直径大于等于300mm用电动或液压传动。在自动化泵房内，所有操作阀门都应该安装电动或液压传动装置。3、水泵进出水管道上的阀门和止回阀直径，一般与管道直径相同。4、尽量将水泵的进、出水闸门分别布置在一条轴线上；表2-9 吸水管路及出水管路的设计流速管径（mm）D<250250D<10001000

32、D<1600D1600吸水管内流速（m/s）1压水管内流速（m/s）2.02.5.2 水泵吸压水管道的确定 1、进出水管均采用钢管，一级供水时一台泵工作，流量为236L/S；二级供水时流量一台泵工作，流量为425L/s。根据给水排设计手册第一册铸铁管水力计算表，查得当Q=236L/s和Q=425L/s时，不同管径对应的管内流速和管道坡度，如表2-10、2-11表2-10一级供水水力计算表（流量为236L/s）DN(mm)3504004505006007008009001000v(m/s)2.36i()表2-11二级供水水力计算表（流量为425L/s）DN(mm)3504004505006

33、007008009001000v(m/s)i()1进出水管均采用钢管，计算管径时采用最大供水量，即消防供水时的流量计算，但由于消防用水时采用管路并联，两台泵运行的流量均小于其日常运行流量，因此水头损失也较小，可满足流量及扬程需要。（1）吸水管道，一级供水时，取D450mm，满足经济流速范围。二级供水时，取D=600mm，满足经济流速范围。（2）压水管道，一级供水时，取D350mm，满足经济流速范围。二级供水时，取D=500mm，满足经济流速范围。表2-12管道设计参数汇总表对应泵型管道种类管径（mm）流量（L/s）流速（m/s）沿程阻力系数i（）300S90B吸水管道450236压水管道350

34、23616SA-9B吸水管道600425压水管道500425泵站外的压水管道的相关参数与二级供水的压水管道的参数一致。吸压水管路的布置吸压水管路的布置要求根据泵与泵站（第五版）167页：吸水管路布置要求：不漏气：吸水管路是不允许漏气的，否则会使泵的工作发生严重故障。因此，吸水管路一般采用钢管，因钢管强度高，接口可焊接，密封性胜于铸铁管。不积气：为了使泵能及时排走吸水管内的空气，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度i，一般大于，以免形成气囊，影响过水能力，严重时会破坏真空吸水。为了避免产生气囊，应使沿吸水管线的最高点在泵吸入口的顶端。不吸气：吸水管进口在最低水位下的淹没深度h不应小于。不吸入池底沉

35、渣，并且有良好的水力条件；注意底阀的设置；设计流速的限制。压水管路布置要求：承压要求；避免管路应力传至水泵，设置伸缩节和橡胶接头；注意止回阀的设置；注意设计流速的要求。吸压水管路在泵房内的布置原则：安全性；节能；考虑泵房的形状面积的影响。2.6.2 吸压水管路的布置1吸水管路布置根据给水排水工程设计手册（第一册给水工程）157页和泵与泵站（第五版）167页：（1）每台水泵宜设置单独的吸水管直接向吸水井或清水池中吸水。（2）吸水管路应尽可能短，减少配件，一般采用钢管或铸铁管，并应该注意避免接口漏气。吸水管路是不允许漏气的，否则会使水泵的工作发生严重故障。本设计吸水管路采用钢管，因钢管强度高，接口

36、可焊接，密封性胜于铸铁管。（3）为了使水泵能及时排走吸水管路内的空气，吸水管应有沿水流方向，即向水泵连续上升的坡度（i），以免形成气囊。并应该防止由于施工允许误差，和泵房与管道的不均匀沉降而引起吸水管的倒坡，必要时采用较大的上升坡度。（4）如水泵位于最高检修水位以上，吸水管可以不装阀门；反之，吸水管上应该安装阀门，以便使水泵检修，阀门一般采取手动。（5）水泵吸入端的渐缩管必须采用偏心渐缩管，保持渐缩管的上边水平，以防止在吸水管道的某段（或某处）上出现积气，形成气囊，影响过水能力。（6）为了避免吸水井（池）水面产生漩涡使水泵吸水时吸入空气，水泵进口在最低水位下的淹没深度h不应小于，如图所示。若淹

37、没深度不能满足要求时，则应在管子末端装置水平隔板。（7）为了防止水泵吸入井底的沉渣，并使水泵工作时有良好的水力条件，应遵循以下规定：吸水管的进口高于井底不小于，如图2-10所示。D为吸水管喇叭口（或底阀）扩大部分的直径，取D为吸水管直径的倍。吸水管喇叭口边缘距离井壁不小于(0.751.0)D。在同一井中安装有几根吸水管时，吸水喇叭口之间的距离不小于(1.52.0)D。当水泵采用抽气设备充水或能自灌充水时，为了减少吸水管进口处的水头损失，吸水管进口采用喇叭口形式。如水中有较大悬游杂质时，喇叭口外面还需加设滤网，以防止水中杂质进入水泵。图2-10 吸水管在吸水井中的位置示意图本设计吸水管路的布置（

38、偏心大小头等附件及配件）参见二泵站平面图。2压水管路布置与连接根据给水排水工程快速设计手册（第一册给水工程）157页和泵与泵站（第五版）170页：（1）如果采用蝶阀时，由于蝶阀开始后的位置，可能超出本身的长度，故在布置相邻联结配件时应该注意。本设计中为采用一般闸阀代替蝶阀。（2）水泵的启、停泵程序以及防止水锤措施应根据泵房地形，出水管敷设高差，线路长短，水泵的工作压力及工作条件进行水锤计算后确定。（3）较大直径的转换阀门，止回阀及横跨管等宜设在泵房外的阀门室内。对于较深的地下式泵房、为了避免止回阀等裂管事故和减少泵房布置面积，更宜将闸阀转移到室内。（4）对于出水输水管线较长，直径较大时，为了尽

39、快排出水管内空气，可考虑在泵后出水管上安装泄气阀。（5）泵站内的压水管路经常承受高压（尤其当发生水锤时），所以要求坚固而不漏水，因此本设计采用钢管，并尽量采用焊接接口，但为了便于拆装和检修，在适当的地点设法兰接口。（6）考虑供水安全性，在布置压水管路时，必须满足：能使任何一台水泵及闸阀停用检修而不影响其他水泵的工作；每台水泵能输水至任何一条输水管。本设计压水管路的布置、连接（包括闸阀、大小头，止回阀等附件及配件）参见二泵站平面图。2.6.3 管路敷设根据给水排水工程快速设计手册（第一册给水工程）157页的相关内容：（1） 互相平行敷设的管道，其净距不应小于米。（2） 阀门止回阀及较大水管的下面

40、应该设置承重之墩（也可以采用拉杆），不使重量传至泵体。（3） 尽可能将进水，出水阀门分别布置在一条轴线上。（4） 管道穿越地下泵房钢筋混凝土墙壁及水池池壁时，应设置穿墙套管或墙套。（5） 当泵房的进出水管拆装水泵和阀门较为困难时，常设置具有伸缩或柔性的特殊配件。（6） 埋深较大的地下式泵房和一级泵的进出水管道一般沿地面敷设；地面式泵房或埋深较小的泵房宜采用管沟式敷设管道，使泵房简洁，交通方便，维修地位宽畅。本设计相关管路的敷设参见二泵站平面图。2.7 水泵机组的布置2.7.1 水泵机组的布置原则水泵机组的排列是泵站内布置的重要内容，它决定泵房建筑面积的大小。机组间距以不妨碍操作和维修的需要为原

41、则。机组布置应保证运行安全，装卸、维修和管理方便，管道总长度最短、接头配件最小、水头损失最小，并应考虑泵站有扩建的余地。2.7.2 水泵机组的布置方式根据给水排水工程快速设计手册（第一册给水工程）152153页水泵机组各种布置方式的比较见表2-13。表2-13水泵机组各种布置方式的比较布置形式优缺点适用条件平行单排优点：悬臂式水泵的吸收管可以处于顺直状态；布置紧凑，泵房建筑面积小；电动机轴抽出方便；缺点：泵房跨度大；管道配件较多；水力条件较差;用单轨起吊水泵和电动机较不方便单级单吸悬臂式离心泵，如IS，BJ，B，BA型泵和单级双吸离心泵，如Sh型泵均适用。一般适用于小泵房。直线单行优点：泵房跨

42、度小；进出水管顺直，水力条件好；可减少水头损失和电耗缺点：泵房较长；管道配件拆装不便侧向进水和侧向出水的水泵，如sh型，SA型单级双吸卧式离心泵中小水厂采用较广泛；水泵的台数不宜超过5-6台；吸水管阀门也可以放在泵房里横向双行优点：布置紧凑，泵房建筑面积较小；管件配制简单，水力条件好缺点：泵房跨度大；水泵倒顺转布置，订货和检修麻烦；泵房内较挤，检修空间小；常需采用桥式起重机适用于大型双吸卧式离心泵；水泵在6台以上；施工要求用沉井而不许泵房太长时；机组布置可参照单行排列的有关规定。根据本设计实际综合考虑，选用的水泵均为单级双吸离心泵。是侧向进出水的水泵，泵的台数为3台（包括备用泵），由上表分析比

43、较可知，宜采用直线单行布置，该种布置虽然稍增长泵房的长度，但泵房跨度较小，进出水管顺直，水利条件较好，节省电耗。2.7.3 水泵机组的平面布置根据给水排水工程快速设计手册（第一册给水工程）P153页，室外给水设计规范（CBJ13-86）的17页，的相关内容，机组横向布置各部尺寸应符合下列要求：基础到墙壁的净距为12m；出水侧水泵基础与墙壁的净距为基础宽，但，应按水管配件安装的需要确定；进水侧水泵基础与墙壁的净距，也应根据管道配件的安装要求决定；电机凸出部分与配电设备的净距，应保证电机转子在检修时能拆卸，并保持一定的安全距离，其值要求为电机轴长。但是，低压配电设备应，高压配电设备；水泵基础之间的

44、净距，其值要求为电机轴长。但是，低压配电设备应，高压配电设备。本次设计要求不小于2m；为了减小泵房的跨度，可考虑将阀门等配件设置在泵房外面。由上述规范要求规定，根据本设计具体情况考虑，计算得到如图2-12所示的具体尺寸。图2-12 机组直线单行布置相关尺寸2.8 泵站范围内吸、压水管路的精确水头损失的计算取一条最不利线路，计算二级供水时，泵站范围内吸、压水管路的精确水头损失。（包括从吸水管头部开始至站外水表井的所有沿程和局部损失，计算一台最大泵路线，水表的损失可估算为米）。查得附件局部水头损失系数如下表：编号名称规格局部水损系数1喇叭口DN450DN600290度钢制焊接弯管DN450DN60

45、03偏心渐缩管DN450-350DN400-6004渐扩管DN200-350DN350-5005止回阀DN3503DN5006闸阀DN350DN500DN350 DN500DN450DN6007三通DN500直流=0.1 转弯2.8.1 二级供水时吸水管路中的水头损失的计算沿程损失：局部损失：水泵入口。清水池至吸水井水头损失为2.8.2 二级供水时压水管路水头损失的计算沿程损失：局部损失：由此可知，泵站中吸压水管路的总水头损失为大于原先设定的，此为二级供水时最不利情况下的水损，但水泵供水时仍有4m多余水头，因此能够满足设定。消防时吸水管路中的水头损失的计算沿程损失：局部损失：水泵入口。清水池至

46、吸水井水头损失为消防时压水管路水头损失的计算沿程损失：局部损失：由此可知，泵站中吸压水管路的总水头损失为大于原先设定的，此为二级供水时最不利情况下的水损，但水泵供水时仍有4m多余水头，因此能够满足设定。校核选泵方案由于最大转输和二级供水的时候明显满足，故只进行消防时候的精确校核，根据已知数据，在直角坐标系中将水泵的QH曲线绘上，并求出消防工况点见图2-14。图2-14水泵的QH曲线和消防工况点由图中可以得出并联工况点为( 535.5,77.74)，二级供水的设计流量为425，扬程67m，工况点与与要求流量扬程相符，可通过稍微改变闸阀的开启度使管道系统特性曲线改变，从而调节水泵装置的工况点。在水

47、泵的高效段范围内，因此初选的水泵符合要求，不需要另行选泵。2.10 起重设备和泵房的高度的确定2.10.1 起重设备泵房内的起重设备应该按泵房内的最重的一台设备（水泵，电动机阀门，包括其中葫芦吊钩）的重量选用。地面式或地下式泵房的设备提升高度，即泵房地坪到吊钩的距离一般为316m。起重机的跨度（桥式或悬挂起重机运行轨道中心线的间距），应根据水泵机组和阀门布置以及设备起吊的范围确定，也应该考虑泵房跨度为6，9，12，15，18m的建筑模数的要求。根据厂家提供的样本所查内容可知，泵300S90B及其配套电机重量为2547kg，泵16SA-9B及其配套电机重量为5210kg，需使用电动起重设备。根据

48、给水排水设计手册（第11册常用设备）第664页天津起重机设备总厂提供的LDT型电动单梁起重机，由根据电机重量，本设计采用起重设备为LDT-S型电动单梁起重机，电动葫芦选用AS416-24 4/1型。主梁截面的形式为箱型主梁。LDT型电动单梁起重机是与AS型电动葫芦配套使用，它具有三维全双速运转，即起升、下降、左右横行与前后纵行均可单、双速运转。2.10.2 泵房高度泵房高度是指泵房进口处室内地坪（或平台）到屋顶梁底部的高度，除考虑采光通风条件外，当采用固定吊钩或移动吊架时不小于3m，有起重设备时应有计算确定，使起吊最大部件的底部与调运越过的固定物顶部之间净距在以上。辅助性的房屋高度一般采用3m

49、。因为本次设计采用的是单梁悬挂式吊车，泵房为半地下式，水泵为卧式，根据给排水设计手册第3册P349的相关内容，单梁悬挂起重机对应的泵房高度的计算公式为： H=H1+H2式中 H1泵房地上部分的高度， H2泵房地下部分的高度，H1=a1+c1+d+e+h式中 H泵房高度，m；a1吊车梁高度，m；c1行车梁底到起重钩中心的高度，m；d起重绳的垂直长度，水泵为，电机为，x为部件的宽度，m；e最大一台水泵或电动机的高度，m；h吊起物底部与泵房进口处室内或平台的距离，一般不小于。采用单梁悬挂起重机的泵房各部分尺寸示意图见图2-15。图2-15 采用单梁悬挂起重机的泵房本设计中a10.840m；c170m

50、；水泵d×0.75=m，电机d×，取d为；e1.130 m；h=0.5 m。所以H1 = a1+c1+d+e+h=0.8470+1.130+0.5=m，取H1为5m。地下高度H2仍按照标高计算。H1+H2=6.7m 取H=6.9m 即室内地坪至屋顶梁底部高度为。2.11 附属设备的确定排水设备1排水方式根据给水排水设计手册第三册P360P361泵房排水与设备的相关内容，泵房内因水泵轴承冷却滴水，阀门和管道接口漏水，检修时放水等原因，必须有排水设备，特别是电缆沟中不能积水。排水方式见表2-14。由于泵房较浅，故本设计采用重力排水的方式排水，沿泵房内壁设置排水沟，将水汇集到集水

51、坑内，然后直接排水下水管道。2排水沟设计表2-14 不同排水方式的一般要求排水方式一般要求自流排水1、 适用于泵房室内地坪高于室外时2、泵房内设沟管时应相互连通，如室外不会倒灌时，也可自流排水。提升排水1、半地下式泵房或管沟低于室外沟渠，有倒灌可能时，须用提升设备排除积水。2、管沟应该有1%以上的坡度坡向集水坑。3、小型泵房可采用水射器，大中型泵房可用排水泵抽除泵房集水坑中的积水，集水坑应有一定的容量，避免水泵启闭频繁。4、排水泵应该能随集水坑中的水位自动操作。5、排水泵的基础标高应该不使积水时淹没水泵。水泵室内排水沟取经验数值300mm（宽）×200mm（深）设置，坡度为1%坡向集水坑，集水坑的体积按2m××2m设置。2.11.2 通风方式根据给水排水设计手册第3册P353，泵站的通风方式选择可参考表2-15表2-15泵房的通风方式适用条件表通风方式适用条件自然通风适用于地面式泵房或埋深不大的半地下式泵房机械通风泵房埋深较大，电动机功率较大，自然通风难以满足要求的大中型泵房采用水空型自冷