泵与泵站设计计算书

TOC\o"1-5"\h\z目录 1\o"CurrentDocument"第一章概述 2\o"CurrentDocument"1.1设计对象的概况 2\o"CurrentDocument"1.2设计任务 2\o"CurrentDocument"第二章水泵机组的选择 32.1设计流量的确定和设计杨程的估算 32.1.1设计流量Q 3\o"CurrentDocument"2.1.2设计扬程H 32.2水泵选型 42.2.1选择原则 4\o"CurrentDocument"2.2.2选泵计算 4\o"CurrentDocument"第三章总体设计与计算 43.1机组基础尺寸的确定 53.2吸水管路与压水管路设计计算 53.3机组与管道布置 53.4吸水管路与压水管路中的水头损失 63.5泵安装高度的确定和泵房高度计算 8\o"CurrentDocument"第四章附属设备的选择 8\o"CurrentDocument"4.1起重设备 8\o"CurrentDocument"4.2引水设备 8\o"CurrentDocument"4.3排水设备 9\o"CurrentDocument"4.4通风设备 9\o"CurrentDocument"4.5计量设备 9\o"CurrentDocument"第五章泵房尺寸的确定 95.1泵房建筑高度的确定 95.2泵房平面尺寸的确定 9小结 9\o"CurrentDocument"参考文献 10第一章概述1.1设计对象的概况某新建水源工程近期设计水量120000m3/d，要求远期发展到270000ms/d，采用固定式取水泵房（一级泵站），用两条直径为1200mm的钢制自流管从江中取水。自流管全长160m。水源洪水位标高为30.50m（1%频率），枯水位标高为18.60m（97%频率），常水位标高为25.10m。净化厂反应池前配水井的水面标高为47.30m，泵站切换井至净化厂反应池前配水井的输水干管全长为1800m，吸水间动水位标高以17.5m计，现状地面标高按24.5m考虑。1.2设计任务绘制图纸（1） 水泵站平面布置图平面布置图上应绘出泵房的平面，表示其外形尺寸和相互距离。平面图上绘出各种连接管渠，管道上需注明管径。图中应附设备一览表，说明各设备的名称、数量及主要外形尺寸。图中应附图例及必要的文字说明。图中应附比例。（2） 水泵站剖面图剖面图上应绘出各水泵之间的连接管渠。图上应标出各水泵的顶、底及水面标高，应标出主要管渠、设备机组和地面标高。图上应附设备名称（比如，水泵的型号）。图上应附图例、比例。（3） 图例、说明等课程设计图纸应能较好地表达设计意图，图面应布局合理、正确、清晰，图纸应清洁美观，主次分明，线条粗细有别。图幅宜采用2号图。剖面图横向和纵向比例一般不相等。图纸要有边框，应画出标题栏，标注图名，图中文字、图例的表示应规范，图形位置安排适当，字体大小合理，具体要求详见制图标准。写出计算书和说明书一份完整的计算书和说明书主要内容包括：1、 原始资料2、 机组的选择3、 机组基础尺寸的确定4、 机组和管路的确定5、 机组轴线标高的确定6、 辅助设备的选择及其布置7、 泵房尺寸的确定：包括长、宽、高尺寸8、 精选水泵，水泵扬程的校核第二章水泵机组的选择2.1设计流量的确定和设计杨程的估算2.1.1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,则近期设计流量为Q=1.05x12；：00=5250m3/h=1.46m3/s远期设计流量为Q=1.05x气；00=11812.5m3/h=3.28m3/s2.1.2设计扬程H1） 泵所需净扬程HST通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间全部水头损失为1.1m，则吸水间中最高水面标高为30.50-1.10=29.40m，最低水面标高为18.60-1.1=17.50m。所以泵所需净扬程H冥为：洪水位时，Ht=47.30-29.40=17.90m枯水位时，Ht=47.30-17.50=29.80m2） 输水干管中的水头损失Zh设采用两条DN1200钢管并联作为原水输水干管。当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量（按远期考虑），即：Q=0.75x11812.5m3'h=8859.38m3h=2.461m3s查水力计算表得管内流速v=2.18m/s,i=0.0040，所以Zh=1.1x0.0040x1800=7.92m（式中1.1系包括局部损失而加大的系数）。3）泵站内管路中的水头损失hp粗估为2m，则泵设计扬程为：枯水位时，Hmax=29.80+7.92+2+2=41.72m洪水位时，Hmin=17.90+7.92+2+2=29.82m2.2水泵选型2.2.1选择原则首先要满足最高供水工况的流量和扬程要求，并使所选水泵特性曲线的高效率范围尽量平缓，对特殊工况，必要时另设专用水泵来满足其要求；尽可能选用同型号水泵；或扬程相近、流量大小搭配的泵；应考虑近远期结合，一般考虑远期增加水泵台数或换装大泵；一般尽量减少水泵台数，选用效率较高的大泵，但亦要考虑运行调度方便，适当配置小泵，通常取水泵房至少需设2台，送水泵房至少2—3台（不包括备用泵）；泵应在高效率段运用（特别对经常运行工况）；尽可能选用允许吸上真空度值大或必需气蚀余量值小的泵，以提高水泵安装高度，减少泵房埋深，降低造价；水泵选择必需考虑节约能源，除了选用高效率泵外，还可考虑运行工况的调节；高浊度水源的取水泵房应选用低转速，耐磨的水泵，有条件可在水泵内壳留道，叶轮表面涂耐磨涂料。2.2.2选泵计算近期三台24SA—10型泵（Q=3800m3*,H=51m,N=727kW,H=3m），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24SA-10型泵的要求选用JSQ1510—6型异步电动机（850kW，6kV）。第三章总体设计与计算3.1机组基础尺寸的确定查泵与电机样本，计算出24SA-10泵机组基础平面尺寸为3200mmx1300mm,机组总重量W=W+W=4550x9.8+4100x9.8=84770N基础深度H可按下式计算：3.0WLxBxy式中 L——基础长度，L=3.2m；B——基础宽度，B=1.3m；y——基础所用材料的容重，对于混凝土基础，y=23520N/m33.0x84770H= =2.60m3.2x1.3x23520基础实际深度连同泵房底板在内，应为3.78m。3.2吸水管路与压水管路设计计算每台泵有单独的吸水管与压水管（1） 吸水管118125已知Q= =3937.5m3/h=1.094m3/si3采用DN1000钢管，则u=1.40m/s，i=2.06x10-3（2） 压水管采用DN800钢管，则u=2.18m/s，i=6.8x10-33.3机组与管道布置为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成两排，两台为正常转向，两台为反常转向，在订货时应予以说明。每台泵有单独的吸水管、压水管引出泵房后两两连接起来。泵出水管上设有液控蝶阀（（c）HDZs41X-10）和手动蝶阀（D2241X-10），吸水管上设手动闸板闸阀（Z545T-6）。为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN1200的输水干管用DN1200蝶阀（GD371Xp-1）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（GD371Xp-1）一个。由于管径较大，相应的连接配件（如三通管、大小头等）没有全国通用的标准系列产品，本设计中采用了一些自制的配件，在其他设计中，以选用全国通用

标准产品为宜。3.4吸水管路与压水管路中的水头损失取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀为止计算线路图3.4.1吸水管路水头损失£hs£h二£h「£七£h广l1.i=2.06x10-3x1.255=0.0026m£h=@+& )兽+6 ^2is1 22g32g式中4Qv式中4Qv= 1咒D234x1.094兀1.02=1.4ms=3.87ms4Q_4x=3.87ms兀D2 兀0.623&1——吸水管进口处局部阻力系数，&1=0.75；&——DN1200闸阀局部阻力系数，按开启度d=1考虑，&2=0.15；&3——偏心渐缩管DN1000x600，&3=0.21。则£气=(0.75+0.15)?+0.21x12Z1=0.25m故£h=£hs+£ =0.0026+0.25=0.25m10 9吸压水管路水头损失计算线路图

10 9吸压水管路水头损失计算线路图3.4.2压水管路水头损失Zh”dZh广Zhfd+ZhidZh=(l+1+1+1+1)+1-ifd2 3 4 5 6dl7d2=(5.172+1.153+8.112+5.039+1.351)x-6^+1.855x~^=0.15m1000 1000Zhld=&写+&+&+&+2&+&+&)¥+&+2&+2&)V2Zhld42g5 6 7 8 9 102g11 12 132g式中V式中V34Q 4x些=3.87m：s兀0.62一M=2-18心4Q 4x2.461…——输7k干管= =2.18ms冗D 2 兀1.22输水干管&4——DN600x800渐放管，&4=0.21DN800钢制45°弯头，&5=0.53；&6——DN800液控蝶阀，&6=0.15；&7——DN800伸缩接头，&7=0.21；&8——DN800手动蝶阀，&「0.15;&9——DN800钢制90°弯头，&「1.05;&10——DN800x1400渐放管，&10=0.33；&11——DN1200钢制斜三通，&11=0.5；&12——DN1200钢制正三通，&12=.1.5；&13——DN1200蝶阀，&13=0.15。E 3-872 2182… h^=0.21x 一+(0.53+0.15+0.21+2x0.15+1.05+0.33人克一+(0.5+2x1.5+2x0.15)2182=0.160+1.023+0.921=2.104m2g故 Zh广Zhd+Zhd=0.15+2.104=2.25m从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为:Zh=Zh+Zh=2.50md因此，泵的实际杨程为:设计枯水位时，H皿*=29.80+7.92+2.50+2=42.22m设计洪水位时，H血广17.90+7.92+2.50+2=30.32m由此可见，初选泵机组符合要求。3.5泵安装高度的确定和泵房高度计算为了便于施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而泵为自灌式工作，所以泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无须计算。已知吸水间最低动水位标高为17.5m，为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为15.76m（吸水管上缘的淹没深度为17.5-15.76-（D/2）=1.24m）。取吸水管下缘距吸水间底板0.7m，则吸水间底板标高为15.76-（D/2+0.7）二14.56m。洪水位标高为30.50m，考虑1.0m的浪高，则操作平台标高为30.50+1.0=31.50m。故泵房标高为：H=31.50-14.57=16.94m第四章附属设备的选择4.1起重设备最大起重量为JSQ1510-6型电机重量*=4550kg，最大起吊高度为16.94+2.0=18.94m（其中2.0是考虑操作平台上汽车的高度）。为此，选用LDT吊车（定制，起重量5t，单梁，跨度22.5m，CD.电葫芦，起吊高度20m）。4.2引水设备泵系自灌式工作，不需要引水设备4.3排水设备由于泵房较深，故采用电动泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去。取水泵房的排水量一般按20~40ms/h考虑，排水泵的净扬程按17.5m计，水头损失大约为5m，故总扬程在17.5+5=22.5m左右，可选用IS65-50-160A型离心泵（Q=15~28m3/h，H=27~22m，N=3kW，n=2900r/min）两台，一台工作，一台备用，配套电机为Y100L-2。4.4通风