给水泵站设计说明书

1、2015-6-8取水泵站设计说明书 目录一、 总论2二、 设计流量及设计扬程3三、 水泵与电动机选型3四、 基础机组与管道布置4五、 吸水室布置61. 喇叭管及喇叭口布置62. 格网设计73. 吸水室尺寸7六、 吸水管路与压水管路计算81. 吸水管水头损失82. 压水管水头损失83. 泵房内部水头损失9七、 水泵安装高度计算91. 水泵吸上高度的确定92. 水泵安装高度的确定9八、 附属设备设计101. 起重设备102. 排水设备103. 通风设备10九、 泵房尺寸的确定111. 泵房底部标高112. 泵房顶部标高113. 泵房尺寸12一、 总论1. 设计任务及要求通过城市取水泵站的课程设计，

2、巩固学习成果，加深对给排水课程内容的学习与理解，掌握取水给水泵站设计的方法，培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师指导下，基本能独立完成一个新建给水取水泵站设计，锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。2. 设计原始资料2.1项目概况：南方某地区计划经济委员会计资字2014第116号文件：“关于某城镇给水取水工程计划任务书的批复”同意该城镇建给水取水泵站。2.2基本资料：2.2.1城镇现状图 规划总平面图(略)；2.2.2城镇地形图(略)；2.2.3水源地地形图(略)；2.2.4水源地水文地质 工程地质资料(略)；2.2.5水源地附近或城镇的供电 交通等资料(略)；2.2.6当地自然气候条件：

3、年平均气温22 最高气温39.1 ，最低气温0 ，地面最高水温30 地下水位：-2，地耐力：1220T/2.3水文资料：最高洪水位（百年一遇）：132.5m 最低水位（保证率97%）：128.68m常水位：130.80m 河床底标高：120.50m 河床标高：131.00m河水最大流量：360m3/s 河水最小流量：60m3/s；2.4泵站地形及水头损失：净水厂混合池水面标高为166.50m,泵站到净水厂的输水管全长为3000m，室外管道的全部水头损失为7.5m,泵站的取水头部到吸水井内管道的总水头损失为0.5m,进行泵站工艺设计。二、 设计流量及设计扬程1. 设计流量：考虑到输水干管漏损和净

4、水厂本身用水，取自用水系数=1.05则近期设计流量： 远期设计流量： 2设计扬程： 设计扬程： 式中静扬程，采用吸水井的最枯水位（或最低动水位）与净水构筑物进口水面标高差，m；输水管上的总水头损失，mH2O或kPa；取水泵房内的总水头损失，mH2O或kPa；安全水头，mH2O或kPa。一般安全水头取12mH2O。 查设计原始资料可得： 其中粗估取水泵房内的总水头损失为: 取安全水头损失为： 则三、 水泵与电动机选型1. 水泵选型：近期设计流量Q1=5687.5m3/h，远期设计流量Q2=10937.5m3/h设计扬程H=49.82m故选取单级双吸离心泵，选型为24SA-14。近期选用三台，两用

5、一备；远期再添置两台，四用一备。设备参数如下：型号流量Q（m3/h）扬程H（m）转速n（r/min）轴功率（kW）电动机功率（kW）效率（%）汽蚀余量（m）叶轮直径D2（mm）重量(kg)24SA-14320050960490560898.155045502. 电动机选型：根据水泵型号选用配套电机，选型为Y450-6，近期选用三台，两用一备；远期再添置两台，四用一备。设备参数如下：型号额定功率（kW）转速（r/min）效率（%）重量（kg）Y450-656098594.63600四、 基础机组与管道布置：1. 水泵与电动机布设：1.1水泵及电动机尺寸：根据给水排水设计手册（第11册）常用设备，

6、24SA-14型清水离心泵的外形参数为：A0=1700mm B0=1800mm H0=1480mm进口法兰DN=600mm 出口法兰DN=400mmY450-6型电动机外形参数为：L=1800mm B=1000mm H=900mm故水泵及电动机总体尺寸为：长L=A0+L=1700+1800=3500mm 宽B=B0+B=1800+1000=2800mm 高H=H0=1480mm1.2机组布置与泵房尺寸：机组布置采用直线单行布置，形式如下：考虑到远期预留用地，布置五台水泵与电动机机组的位置。根据GB/T 50265-97泵站设计规范，机组间距不应少于1.82.0 m，平台通道不宜少于1.2m。1

7、.2.1泵房长度：机组间距采用2.0m，机组离墙预留2m，故泵房主体长度：L1=5×L+1.8×4+2×2=5×3.5+2.0×4+2×2=29.5m值班室与配电机房长度取：L2=4m则取泵房长度：L0=L1+L2=29.5+4=33.5m1.2.2泵房宽度：值班室宽度：B1=5m 配电机房宽度：B2=4m 大门及主通道宽度：B3=3m值班室、配电机房等宽度之和远大于机组宽度，故不予考虑。则取泵房宽度：B0=B1+B2+B3=5+4+3=12m2. 管道布设：2.1吸水管与压水管：2.1.1吸水管：每个水泵配置一个吸水管，吸水流量Q=

8、0.79m3/s选用DN800钢管，则故阻力系数i=3.537；根据给水排水设计手册（第3册）城镇给水，吸水管内流速为1.21.6m/s时，管径为250d1000mm，故符合。2.1.2吸水管配件：每条吸水管配置DN1000×DN800吸水喇叭口，阻力系数为0.20（长550mm）；设置手动蝶阀，选用DX41-16C DN800，阻力系数为0.15（长470mm）；设置DN800伸缩节，阻力系数为0.21（长850mm）；选用DN800×DN600偏心渐缩管，阻力系数为0.20（长550mm）。2.1.3压水管：压水支管：出水流量Q=0.79m3/s选用DN700钢管，则故

9、阻力系数i=9.765；根据给水排水设计手册（第3册）城镇给水，压水管内流速为2.02.5m/s时，管径为250d1000mm，故符合。压水干管：每个泵连接一条压水支管，支管通过弯头、丁字管等汇合到压水干管，出水流量Q =1.58m3/s选用DN900钢管，则，符合要求。2.1.4压水支管配件：每条压水支管设置DN400×DN700同心渐扩管，阻力系数为0.32（长750mm）；设置止回阀，选用DN700止回阀H76W-250R，阻力系数为0.7（长305mm）；设置电动闸阀，选用DN700电动闸阀Z941H，阻力系数为0.06（长900mm）；设置DN700伸缩节，阻力系数为0.2

10、1（长850mm）。五、 吸水室布置：1喇叭管及喇叭口布置： 1.1吸水喇叭口：吸水喇叭口直径采用：D（1.251.5）d，取D=1.0m (式中吸水管直径d为0.8m)则喇叭口流速：，符合要求。1.2喇叭管间距：喇叭管中心线间距与泵机组相同：d=3.5+2=5.5m（1.52.0）D；喇叭管中心线与后墙距离取：c=1.0×D=1m；喇叭管中心线与侧墙距离取：b=1.5D=1.5m；喇叭管中心线至进水室进口距离大于4D，取：d=4.95m4D；喇叭口至池底高度：h1=0.6D=0.6m；喇叭口最小淹没水深：h2=1.0D=1.0m；2格网设计：格网面积：式中设计流量Q=1.58 m3

11、/s;v1过网流速（m/s），不应大于0.5m/s，取v1=0.4m/s;K1网丝引起的面积减小系数：b网眼尺寸，取10mm；d网丝直径，取2mm；K2格网堵塞面积减小系数，取0.5；收缩系数，取0.7；故格网面积：取每个格网长度：L=2.72m；格网高度：；过网水头损失约为0.1m。3吸水室尺寸：3.1吸水室有效容积：容积不应小于最大一台水泵5min的出水量，最大一台水泵出水量为：吸水室最小有效容积：3.2吸水室尺寸确定：根据1.2中喇叭管间距设计计算，可以得到：吸水室长度：L=2b+4d =1.5×2+4×5.5=25m吸水室宽度：B=c+d=1+4.95 =5.95m

12、吸水室高度：吸水室标高超最高洪水位0.5m，故H=6m；吸水室水位高度：H=h1+h2=0.6+1.0=1.6m；尺寸复算：吸水室有效体积V=L×B×H=25×5.95×1.6=238m3V，故满足； 格网高度h=1.2m，水位高度H=1.6m，水位超高0.4m，符合要求。六、 吸水管路与压水管路计算：取一条最不利的线路，从吸水口到压水干管出水为止进行水力计算：1. 吸水管水头损失：1.1吸水管沿程水头损失：h fs=l1×is=4.85×3.537=0.017m1.2吸水管局部水头损失：h ls=1+（2+3+4） +5式中 1吸水

13、喇叭口局部阻力系数，1=0.10；2 90°铸铁弯头局部阻力系数，2=0.8；3手动蝶阀局部阻力系数，3=0.15；4DN800伸缩节局部阻力系数，4=0.21；5偏心渐缩管DN800×600局部阻力系数 ,5=0.20；则局部水头损失：hls=0.1×+（0.8+0.15+0.21）×+0.2×1.3吸水管总水头损失：h s=h fs+h ls=0.017+0.231=0.248m2. 压水管水头损失：2.1压水管沿程水头损失：h fs=（l1×i1）=2.55×7.188=0.018m2.2吸水管局部水头损失：h ls=

14、1+（2+3+4+5） +6式中 1同心渐扩管DN400×DN700局部阻力系数，1=0.32；2 止回阀局部阻力系数，2=0.7；3电动闸阀局部阻力系数，3=0.06；4DN700伸缩节局部阻力系数，4=0.21；5异径丁字管DN700×DN900 局部阻力系数,5=1.66；6等径丁字管DN900 局部阻力系数,6=3.0则局部水头损失：hls=0.32×+（0.7+0.06+0.21+1.66）×+3.0×2.3吸水管总水头损失：h s=h fs+h ls=0.018+2.153=2.171m3. 泵房内部水头损失：过泵的局部阻力系数为1

15、.0，水头损失为：h=1.0×泵房内总水头损失h=0.248+2.171+0.398=2.817m，小于泵房初估值3m，故合理。七、 水泵安装高度计算：1. 水泵吸上高度的确定：汽蚀余量与最大允许吸上真空高度关系：NPSHR=Hg-HZ+-HS式中 NPSHR汽蚀余量为8.1m； Hg水泵安装地点大气压（mH2O），当地海拔130m，取10.17m；HZ液体相应温度下的饱和蒸汽压水头（m），最高气温30，取0.43m；v1水泵吸入口流速为2.794（m/s）； HS最大允许吸上真空高度（m）。故Hs= Hg-HZ+- NPSHR=10.17-0.43+-8.1=2.038m实际应用中

16、应预留0.1Hs作为富裕水头，故实际吸上高度为Hs=0.9HS=1.83m2. 水泵安装高度的确定：水泵实际吸上高度为1.83m，吸水管总水头损失约为0.3m，故水泵离最低水位的距离为1.53m。故水泵安装高度标高为128.68+1.53-0.5=129.71m（其中0.5m为取水水头损失）八、 附属设备设计：1. 起重设备：离心泵重量为4550kg，电动机重量为3600kg选用LDT型电动单梁起重机，型号为LDT5-S，起重重量为5000kg。参数如下：型号起重量（kg）跨度（m）H（mm）最小轮压（kN）最大轮压（kN）电动葫芦型号LDT5-S500010.56876.5534.55AS3

17、412-20 4/1电葫芦参数如下：型号起重量（kg）起升高度（m/min）功率（kW）B（mm）AS3412-20 4/150007.50.839202. 排水设备：由于泵房采用半地下式，需要水泵排水，沿泵房主体内壁设排水沟，汇入到集水坑中，经水泵抽回吸水室中。取水泵房的排水量一般按2040m3/h考虑，集水坑尺寸取：L=1m，B=1m，H=1m；考虑到最高水位时的排水（超高0.5m），排水泵的静扬程为：h0=132.5+0.5-（128.91-1）=5.1m水头损失预估为：h1=2m 安全水头：h3=1m总扬程h=h0+h1+h3=5.1+2+1=8.1m选用XA65/16清水离心泵，两用

18、一备。水泵参数：流量：8.3316.66L/S 扬程：7.99.8m 电动机功率：2.2kW 转速：1450r/min 汽蚀余量：2m3. 通风设备：由于泵房选用半地下式，需要风机进行通风。九、 泵房尺寸的确定：1. 泵房底部标高：1.1水泵机组基础计算：机组基础选用混凝土块式基础，基础尺寸：基础长度：L=3.5+0.5=4m 基础宽度：B=2.8+0.5=3.3m基础深度：H=3.0×W/（L×B×y）式中W机组重力（N）； L基础长度（m）； B基础宽度（m）； y混凝土基础容重为23520N/m3故H=3×8150×9.81/（4×3.3×23520）=0.77m 基础