给水泵站课程设计

水泵与水泵站课程设计班级 学生姓名 指导教师 环境科学与工程学院目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"设计流量的确定和设计扬程的估算 1\o"CurrentDocument"初选泵和电机 2\o"CurrentDocument"机组基础基本尺寸的确定（泵与电机基础分开建） 2\o"CurrentDocument"吸水管路和压水管路计算 2\o"CurrentDocument"机组和管道的布置 2\o"CurrentDocument"吸水管和压水管路中水头损失的计算 3\o"CurrentDocument"水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 5\o"CurrentDocument"附属设备的选择 5\o"CurrentDocument"泵房建筑高度的确定 6\o"CurrentDocument"泵房平面尺寸的确定 6校核泵站工艺设计计算说明书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=1.05近期设计流量为:Q=1.05X70000/（24X3600）^0.851m3/s远期设计流量为:Q=1.05X120000/（24X3600）^i.458m3/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），取两条DN800铸铁管并联作为自流管，（远期）查水力计算表5,得v=1.45m/s,i=3.02%o取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为（局部损失为沿程损失的30%）,h=3.02%X120X1.3^0.47m吸水间的最高水面标高：5.81—0.47=5.34m最低水面标高：2.05—0.47=1.58m洪水水位时：Hst=10.23—5.34=4.89m枯水水位时：Hst=10.23—1.58=8.65m（近期）查水力计算表5,得v=0.85m/s,i=1.08%o取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为（局部损失为沿程损失的30%）,h=1.08%X120X1.3^0.42m吸水间的最高水面标高：5.81—0.42=5.39m最低水面标高：2.05—0.42=1.63m洪水水位时：Hst=10.23—5.39=4.84m枯水水位时：Hst=10.23—1.63=8.60m2） 输水干管中的水头损失按每根通过50%设计流量（按远期考虑），选用两条DN700铸铁管并联作为输水干管。查水力计算表得v=1.90m/s,i=6.13%o,（远期）查水力计算表得v=1.90m/s,i=6.13%o,水头损失为（局部损失为沿程损失的10%）,h=1.1x6.13%ox100026.74m(近期)查水利计算表得v=1.10m/s,i=2.1%o,水头损失为(局部损失为沿程损失的10%),h=1.1x2.1%x100022.31m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)洪水水位时：Hmin=4.89+6.74+2+2=15.63m枯水水位时：Hmax=8.65+6.74+2+2=19.39m(近期)洪水水位时：Hmin=4.84+2.31+2+2=11.15m枯水水位时：Hmax=8.60+2.31+2+2=14.91m初选泵和电机近期选三台20SA-22型泵(Q=1980m3/h,H=21m,N=160kw,Hsv=5.2m)，其中两台工作，一台备用。远期增加一台同型号泵，三台工作，一台备用。根据20SA-22型泵的要求，选用JR127-6型电动机。机组基础基本尺寸的确定(泵与电机基础分开建)机组总重量：1610+1600=3210kgL=B+L3+A3+(400~500)=650+1000+660+500=2810mmB=A+(400~500)=710+500=1210mmH=3.0X3210X9.8：(2.81X1.12X23520)=1.18m吸水管路和压水管路计算吸水管Q1=5250/3=1750m3/h采用DN700钢管，则V=1.26m/si=2.70%压水管采用DN500钢管，则V=2.48m/si=14.6%机组和管道的布置将四台机组横向并列布置成一排，三台为正常使用，一台为备用泵。每台水泵有单独的吸水管，压水管引出泵房后两两连接起来。泵吸水管设有涡轮传动法兰式蝶阀0341，DN700)，吸水管上设有电动蝶阀(D971X,DN500),对夹式蝶阀(D971X,DN500)，微阻缓闭消声蝶式止回阀(HH49X-10，DN500)。为了减少泵房面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN700的输水干管用涡轮传动对夹式蝶阀(GD371X-6,DN700)连接起来，每条输水管上各设涡轮传动对夹式蝶阀GD371X-6,DN700)一个。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)如图所示吸水管路中水头损失 hEhs=Ehfs+EhlsEhfs=l1Xi=1.5X2.70%oQ0.00405mV2 V2工h]s=(Z1+Z2)X+Z3X21=(0.15+0.1)X(1.262/2X9.8)+0.20X(2.482/(2X9.8))20.083m其中式中J一吸水喇叭口进口局部阻力系数，\=0.1Z2—DN700闸阀局部阻力系数，按开启度a/d=1/8考虑，Z2=0.15Z3—偏心渐缩管DN700X500,Z3=0.20故 Ehs=Ehfs+Ehls=0.00405+0.083=0.08705m压水管路水头损失Ehd曲dKhfd+MdEh=(l+l+l+l+l)Xi+lXifd2 3 4 5 6 d17d2=(1.5+0.74+3.73+2+4.245)X14.6%o+1.498X6.13%o20.19mV2 V2 V2Ehj=ZX—3+(Z+Z+Z+Z+2Z+Z+Z)X—4+(Z+2Z+2Z)X—5ld42。 5 67 8 9 10 11 2。 12 13 14 2=0.12X3.872/2g+(1.7+0.15+0.21+0.15+0.96X2+0.48+0.24)X2.482/2g+(0.5+2X1.5+2X0.15)X1.92/2g22.31m故 Ehd=Ehfd+Ehld=0.19+2.31=2.5m其中式中 Z4—DN400X500渐放管，Z4=0.12Z5—DN500微阻缓闭消声蝶式止回阀（HH49X-10）,Z5=1.7Z6—DN500电动蝶阀（D971X）,Z6=0.15Z7—DN500VSSJA-2型双法兰式限位伸缩接头，Z7=0.21Z8—DN500对夹式蝶阀（D971X）,Z8=0.15Z9—DN500钢制焊接90。弯头，Z9=0.96Z10—DN500钢制焊接45。弯头，Z9=0.48Z11—DN500X700渐放管，Z11=0.24Z12—DN700钢制斜三通，Z/0.5Z13—DN700钢制正三通，Z12=1.5Z14—DN700涡轮传动对夹式蝶阀（GD371X-6），Z13=0.15全部水头损失Eh=Ehs+Ehd=0.08705+2.5^2.59m因此，水泵的实际扬程为设计洪水水位时：Hmax=4.89+6.74+2+2.59=16.22m设计枯水水位时：Hmin=8.65+6.74+2+2.59=19.98m由此可见，初选的水泵符合要求。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1.58m,为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为0.23m（吸水管上缘的淹没深度为1.58-0.23-0.35=1m）。取吸水管下缘距吸水间底板0.40m,则吸水间底板标高为0.23-0.35-0.4=-0.52m。洪水位标高为5.81，考虑到操作平台高出室外地面1m，故泵房筒体高度为:5.81+1-（-0.52）=7.33m。附属设备的选择（1） 起重设备最大起重量是1610kg，最大起吊高度为7.33+2.0=9.33m,（其中2.00是考虑操作平台上汽车的高度）。为此，选用CD12-12D型电动葫芦，起重量为2t，跨度为14m，起吊高度为12m。（2） 排水设备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15~25m3/h考虑，排水泵的总扬程按13m计，可选用50QW25-15-3型（流量25m3/h，扬程25m）潜水排污泵两台，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630mm，转速960r/min，叶片角度15°，风量10127m3/h，风压90Pa，配套电机YSF-8026,N=0.37kw）。（4）计量设备采用LD（公称直径6〜800mm）系列电磁流量计。9、 泵房建筑高度的确定泵房筒体高度已知为7.33m，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4.30m。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=20mX13.5mX7m。11、 校核70%Q=0.7X1.05X120000：24=3675m3/h1）泵所需的静扬程Hst通过取水部分的计算按正常情况下每根自流管通过70%的流量计算（按远期流量考虑），一条DN800铸铁管作为自流管，查水力计算表，得v=2.03m/s,i=5.89%o取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为（局部损失为沿程损失的30%）,h=5.89%oX120X1.3Q0.92m吸水间的最高水面标高：5.81—0.92=4.89m最低水面标高：2.05—0.92=1.13m洪水水位时：Hst=