送水泵站设计计算书

送水泵站技术设计计算书1绪论泵站分别为两种水质供水，其中中水近期的最大日设计水量Qd=2000m3/d,远期的最大日设计水量Qd=5000m3/d；清水近期的最大日设计水量Qd=3000m3/d，远期的最大日设计水量Qd=5000m3/d给水管网设计的部分成果：泵站分两级工作。中水泵为一日8小时均匀供水，则近期设计水量Qh=250m3/h，远期Qh=625m3/h；清水泵为一日24小时不均匀供水，则近期最大设计水量Qh=125m3/h，远期最大设计水量Qh=208.33m3/h；泵站所在地土壤良好，地下水位为20〜30m。2初选水泵和电机2.1泵站设计参数的确定本设计按远期计算。中水泵扬程计算给水管网平差一、平差基本数据1、平差类型：反算水源压力。2、计算公式：柯尔一勃洛克公式1=入*V"2/(2.0*g*D)1.0/入"0.5=-2.0*lg[k/(3.7*D)+2.5/(Re*入'0.5)]Re=V*D/v计算温度：10，v=0.0000013、局部损失系数：1.204、水源点水泵参数：水源点水泵杨程单位(m)，水源点水泵流量单位：(立方米/小时)水源节点编号流i量1扬程1流量2扬程2流量3扬程3节点参数节点编号流量(L/s)地面标高(m)节点水压(m)自由水头(m)-173.6000.000173.600管道参数管道编号管径(mm)895.200941.32752.127929.270938.18814.918931.980937.98012.000管长(m)流量(L/s)流速(m/s)千米损失(m)管道损失(m)2-1400744.0173.6001.5814.2193.1393-240049.3173.6001.5814.2190.208四、管网平差结果特征参数水源点1：节点流量四、管网平差结果特征参数水源点1：节点流量(L/s)：-173.600最大管径(mm):400.00最大流速(m/s):1.581水压最低点3,压力(m):937.98节点压力(m):945.33最小管径(mm):225.00最小流速(m/s):1.655自由水头最低3,自由水头(m):8.00节点压力(m):941.33最小管径(mm):400.00最小流速(m/s):1.581自由水头最低3,自由水头(m):12.00则水泵扬程为52.127米，考虑到泵站内水头损失(初估为1.5m)以及为保证水泵长期良好稳定工作而取的安全水头(一般采用1〜2m),扬程计55米。清水泵扬程计算给水管网平差一、平差基本数据1、平差类型：反算水源压力。1、2、计算公式：2、柯尔一勃洛克公式1=入*V"2/(2.0*g*D)1.0/入"0.5=-2.0*lg[k/(3.7*D)+2.5/(Re*入”0.5)]Re=V*D/v计算温度：10,v=0.0000013、局部损失系数：1.204、水源点水泵参数：3、4、水源点水泵杨程单位(m),水源点水泵流量单位：(立方米/小时)水源节点编号流i量1扬程1流量2扬程2流量3扬程3节点参数节点编号流量(L/s)地面标高(m)节点水压(m)自由水头(m)-57.8600.00057.860管道参数管道编号管径(mm)895.200945.33352.133929.270938.43711.167931.980937.9808.000管长(m)流量(L/s)流速(m/s)千米损失(m)管道损失(m)2-1225744.057.8601.6559.2696.8963-222549.357.8601.6559.2690.457三四、管网平差结果特征参数水源点1：节点流量(L/s)：-57.860最大管径(mm):225.00最大流速(m/s):1.655水压最低点3,压力(m):937.98则水泵扬程为52.133米，考虑到泵站内水头损失(初估为1.5m)以及为保证水泵长期良好稳定工作而取的安全水头(一般采用1〜2m),扬程计55米。2.2选择水泵(1)中水水泵因水泵工况点的不确定性，单一水泵型号不能满足使用要求，故经反复推敲后选择两个

方案。表1方案比较表方案编号水量变化范围(m3•h-1)运行水泵型号及台数水泵一扬程/m管路所需扬程/m扬程浪费/m水泵效率/%总轴功率Kw万案一1台250S65A+2台6SA-8(1台250S65备用)625(173.6L/s)1台250S65A+2台6SA-857.8552.874.63130.2500(138.88L/s)1台250S65A+1台6SA-857.252.84.475.07104.12375(104.16L/s)1台250S65A57.88516.8875.7378.04250(69.44L/s)2台6SA-857.0249.757.2774.4152.16方案二台6SA-8+台8SA-10(1台8SA-10备用)625(173.6L/s)1台6SA-8+2台8SA-1059.4554.477.94139.76500(138.88L/s)2台8SA-1064.5552.811.7579.7113.68375(104.16L/s)1台6SA-8+1台8SA-1060.02519.0277.9482.92250(69.44L/s)1台8SA-1066.5549.7516.879.756.84从两种方案比较可看出，虽然方案二的水泵效率高，但是扬程及电量浪费较多。故暂选方案一。下面进行水泵性能曲线绘制校核水泵。可用管路特性曲线和型谱图进行选泵。管路特性曲线和水泵特性曲线交点为水泵工况点。求管路特性曲线就是求管路特性曲线方程中的参数hst和S。因为HsT/m=36.78+12=48.78所以策S/(h2Xm-5)=(Eh+Eh)/Q2=(3.347+2.873)/6252=0.000015923泵站内因此H=48.78+1.5923X10-5Q2水泵特性曲线如下250S65A6SA-8(2)给水水泵清水近期的最大日设计水量Qd=3000m3/d,远期的最大日设计水量Qd=5000m3/d。近期最大设计水量Qh=125m3/h，远期最大设计水量Qh=208.33m3/h。因给水供水白天用水较多，夜晚用水较少的特性，初选2台泵互为备用。经反复推敲后选择两个方案。方案编号水量变化范围(m3•h-1)运行水泵型号及台数水泵一扬程/m管路所需扬程/m扬程浪费/m水泵效率/%总轴功率Kw方案一1台6SA-8+1台8SA-10A125(34.72L/s)1台6SA-857.0248.468.5674.4126.08208.33(57.87L/s)1台8SA-10A56.79551.7975.4342.71方案二1台150S78A+1台8SA-10A125(34.72L/s)1台150S78A65.148.4616.6470.2831.53208.33(57.87L/s)1台8SA-10A56.79551.7975.4342.71H(m)62工2X6SA-8工250S65A工250S65A+6SA-8250S65A+2X6SA-86SA-8H(m)62工2X6SA-8工250S65A工250S65A+6SA-8250S65A+2X6SA-86SA-8工况点605856545250Q(L/s)H=48.78+1.5923X10XQ2况点二况点三况点四从两种方案比较可看出，方案二近期水泵效率较低，扬程及电量浪费较多。故暂选方案一。下面进行水泵性能曲线绘制校核水泵。可用管路特性曲线和型谱图进行选泵。管路特性曲线和水泵特性曲线交点为水泵工况点。求管路特性曲线就是求管路特性曲线方程中的参数hst和S。因为HsT/m=36.78+8=44.78所以STS/(h2Xm-5)=(Eh+Eh)/Q2=(7.353+2.867)/208.332=0.000235476泵站内因此H=44.78+2.35476X10-4Q2水泵特性曲线如下2.3确定电机中水电机确定根据水泵样本提供的配套可选电机，250S65A选定Y280M-4电机，其参数如下：额定电压V=380V；N=90kW；n=1450r/min；W=667kg。6SA-8选定Y200L2-2电机，其参数如下额定电压V=380V；N=37kW；n=2950r/min；W=250kg。给水电机确定根据水泵样本提供的配套可选电机，8SA-10A选定Y250M-2电机，其参数如下：额定电压V=380V；N=55kW；n=2950r/min；W=365kg。6SA-8选定Y200L2-2电机，其参数如下额定电压V=380V；N=37kW；n=2950r/min；W=250kg。3水泵机组的基础设计(一)中水水泵机组基础设计1、250S65A型水泵带底座，选定其基础为混凝土块式基础，其基本计算如下:基础长度L/mm=底座长度+(300〜400)=l+(300〜400)=1590+310=1900mm基础宽度B/mm=底座螺钉间距+(300〜400)=A+(300〜400)=550+350=900mm取900mm基础高度H/mm={(2.5~4.0)X(W水泵+W电机)}/{LXBXp}其中W水泵一水泵质量(kg)；‘泵兀W电机一电机质量(kg)；L—基础长度(m)；B—基础宽度(m)；p—基础密度(kg/m3)(混凝土密度p=2400kg/m3)。则水泵基础高度为H/m=3.0X(480+667)/{1.9X0.9X2400}=0.838m设计取0.9m；从而，混凝土块基础的尺寸(m)为LXBXH=1.9X0.9X0.9O2、6SA-8型水泵带底座，选定其基础为混凝土块式基础，其基本计算如下：基础长度L/mm=底座长度+(300〜400)=1+(300〜400)=1212.5+387.5=1600mm基础宽度B/mm=底座螺钉间距+(300〜400)=A+(300〜400)=550+350=900mm基础高度H/mm={(2.5~4.0)X(W水泵+W电机)}/{LXBXp}其中W水泵一水泵质量(kg)；‘泵兀W电机一电机质量(kg)；L—基础长度(m)；B—基础宽度(m)；p—基础密度(kg/m3)(混凝土密度p=2400kg/m3)。则水泵基础高度为H/m=3.0X(250+110)/{1.6X0.9X2400}=0.31m设计取0.5m；从而，混凝土块基础的尺寸(m)为LXBXH=1.6X0.9X0.5。(二)给水水泵机组基础设计1、6SA-8型水泵带底座，选定其基础为混凝土块式基础，其基本计算如下：基础长度L/mm二底座长度+(300〜400)=1+(300〜400)=1212.5+387.5=1600mm基础宽度B/mm二底座螺钉间距+(300〜400)=A+(300〜400)=550+350=900mm基础高度H/mm=((2.5~4.0)X(W+W)}/(LXBXp}其中W水泵一水泵质量(kg)；水泵电机W一电机质量(kg)；L—基础长度(m)；B—基础宽度(m)；p—基础密度(kg/m3)(混凝土密度p=2400kg/m3)。则水泵基础高度为H/m=3.0X(250+110)/{1.6X0.9X2400}=0.31m设计取0.5m；从而，混凝土块基础的尺寸(m)为LXBXH=1.6X0.9X0.5。2、8SA-10A型水泵带底座，选定其基础为混凝土块式基础，其基本计算如下：（1）基础长度L/mm二底座长度+（300〜400）=1+（300〜400）=1382+318=1700mm（2）基础宽度B/mm二底座螺钉间距+（300〜400）=A+（300〜400）=635+365=1000mm（3）基础高度H/mm=（（2.5~4.0）X（W+W）}/（LXBXp}其中W水泵一水泵质量（kg）；水泵电机W—电机质量（kg）；L—基础长度（m）；B—基础宽度（m）；p—基础密度（kg/m3）（混凝土密度p=2400kg/m3）。则水泵基础高度为H/m=3.0X（365+235）/（1.7X1.0X2400}=0.44m设计取0.5m；从而，混凝土块基础的尺寸（m）为LXBXH=1.7X1.0X0.5。4吸水管路和压水管路设计计算（一）中水吸水管路和压水管路设计由特性曲线图可知1台250S65A型水泵的正常工作流量为304m3/h（104.16L/s）,为满足水泵吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管的管径为DN=300mm，压水管管径DN=200mm。当吸水管管径DN=300mm时，流速v=1.43m/s。（一般在1.2〜1.6m/s范围内）压水管管径在DN=250mm时，流速v=2.09m/s。（一般在2.0〜2.5m/s范围内）1台6SA-8型水泵的正常工作流量为124.99m3/h（34.72L/s）,为满足水泵吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管的管径为DN=200mm，压水管管径DN=150mm。当吸水管管径DN=200mm时，流速v=1.13m/s。（一般在1.2〜1.6m/s范围内）压水管管径在DN=150mm时，流速v=2.05m/s。（一般在2.0〜2.5m/s范围内）说明上述管径选择合适。（二）给水吸水管路和压水管路设计1台8SA-10A型水泵的正常工作流量为208.33m3/h（57.87L/s）,为满足水泵吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管的管径为DN=250mm，压水管管径DN=200mm。当吸水管管径DN=250mm时，流速v=1.34m/s。（一般在1.2〜1.6m/s范围内）压水管管径在DN=200mm时，流速v=2.09m/s。（一般在2.0〜2.5m/s范围内）1台6SA-8型水泵的正常工作流量为124.99m3/h(34.72L/s),为满足水泵吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管的管径为DN=200mm，压水管管径DN=150mm。当吸水管管径DN=200mm时，流速v=1.13m/s。(一般在1.2〜1.6m/s范围内)压水管管径在DN=150mm时，流速v=2.05m/s。(一般在2.0〜2.5m/s范围内)说明上述管径选择合适。5中水清水池设计计算中水清水池设计流量为1000m3/d，详见清水池施工图纸。6给水吸水井设计计算吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求。吸水井最低水位/m二泵站所在地面标高-吸水井深度=895.2-3=892.2；吸水井最高水位/m二泵站所在位置地面标高=895.2=895.2。水泵吸水管进口喇叭口大头直径DN/mmN(1.3〜1.5)d=1.4X250=350。水泵吸水管进口喇叭口长度L/mmN(3.5〜7.0)X(D-d)=4.0X(350-250)=400。喇叭口距吸水井井壁距离/mmN(0.75〜1.0)D=1.0X350=350。喇叭口之间距离/mmN(1.5〜2.0)D=2.0X350=700。喇叭口距吸水井井底距离/mmN(0.8〜1.0)D=1.0X350=350。喇叭口淹没水深h/mmN(0.51.0)=1.20。所以，吸水井长度二4740mm，吸水井宽度=1740mm，吸水井高度=4400mm(包括超高900)。7、泵房的设计1、水泵的基础顶高▽安二下低-h=895.2+0.2=895.4m2、起重设备的选择最大起重设备重量=泵重量+电动机重量=480+667=1147kg选择SC型手动单轨小车，起重重量为2吨。其具体参数如下参数起重量(t)起重高度(m)手拉力(公斤)宽度(m)长度(m)高度(m)工字钢型号总重量(公斤)数值23〜12150.280.2910.2325#233、泵房高度的确定本站采用在上游侧吊运设备，由于水泵轴为最长的部件，故以水泵轴长确定厂房高度。各个部分的高度：

H1：吊车与电机层地面之间的安全距离为0.3-0.5m此处采用0.4m。H2：吊件的最大长度此处取4m。H3：吊钩与吊件之间千斤绳的长度一般为0.5m。H4：吊钩与行轨面的最小距离为0.5m。H5：行车轨面至行车顶部高度为1.0m。H6屋架下弦与行车顶面的距离一般为0.3-0.5m，本站取0.4m。从电机层地面到屋架下弦总高度为：H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7=0.4+4.0+0.5+0.5+1.0+0.4=6.8m。H（总）=H+基础高度二6.8+0.2=7米。7复核水泵机组根据已经确定得机组布置和管路情况重新计算泵房内得管路水头损失，复核所需扬程，然后校核水泵机组。泵房内压水管路水头损失（按照大泵计算）（已知&1=0.06（DN200X250渐放管）；&2=0.21（可曲挠橡胶接头）；&3=0.16（DN250电动闸阀2个）；&4=4.5（缓闭止回阀）；&5=1.74（DN250X350异径三通）；&6=0.07（DN350电动闸阀）；&7=3.1（DN350X400异径三通））2.0g127.54.51--]=1.44Eh泵站内/m=Ehfd+Ehld=[(0.06+0.21+0.16+4.5)确+(+1.74+0.07+3.1)日一+[4.51--]=1.44H,m=Z+H0+Eh+Eh泵站内=52.127+1.44+1.5=55.067与估计扬程基本相同，选定得水泵机组合适。10泵站的辅助设备的选择10.1引水设备中水采用自灌式工作，为清水池直接注入。给水采用自灌式工作，为吸水井直接注入。10.2计量设备在压水管上设超声波流量计，选取SP-1型超声波流量计6台，安装在泵房内。10.3起重设备1、起重设备的选择选择SC型手动单轨小车，起重重量为2吨。其具体参数如下参数起重量(t)起重高度(m)手拉力(公斤)宽度(m)长度(m)高度(m)工字钢型号总重量(公斤)数值23〜12150.280.2910.2325#2310.4排水设备(1)泵房是建成半地下式的，为了不使泵房积水，本设计在泵房内设置排水沟，排水沟设置在墙边，地面坡度坡向排水沟，使水自流流经排水沟至集水坑，再用排水泵抽走。(2)排水量Q按30m3/h算，带入Q=VAV-流速(采用1.0m/s〜2m/s)A-过水面积计算得D=84mm，取标准管径80mm。带入后求得实际流速为V=1.66m/s查得i=80.5%o排水泵最低低于泵房地面1.5m设潜水排污泵2台，一用一备，设集水坑一个，容积为2.0X1.0X1.5=3.0m3。选取50QW25-10-1.5型潜水排污泵，其参数为：Q=25m3/h；H=10m；n=2840r/min；N=1.5kW。11泵房的建筑高度和平面尺寸的确定水泵机组采用单排顺列式布置。水泵间距根据电机功率确定，水泵与配电室间距2.0m，水泵距大门口4.5m；；泵房长22.50m,宽7.90m，净高7.00m；吸水井长4.74m，宽1.74m，高4.40米。管道泵设计一、选泵型针对本工程特点，中途提升泵选用管道泵，因其具有安装检修方便，造价低廉，占地较小等优点。立式管道离心泵结构图1、产品概述ISG系列单级单吸立式管道离心泵为直联式管道泵结构，叶轮安装于电机加长轴上，具有运行平稳结构简单、维护检修简便、安装方便及占地面积省(与普通卧式泵比占地面积节省30%以上)等特点；产品符合GB/T5657-1994《离心泵技术条件(III)类》标准；可输送介质温度不超过105°C的清水或物理化学特性类似于清水的其他液体。2、产品特点1、高效节能：采用CFD计算流体动力学，分析计算出泵内压力分布和速度分布关系、优化泵的流道设计，确保泵有高效的水力形线，提高了泵的效率。2、安装、维修方便：立式管道式结构，泵的进出口能象阀门一样安装在管路的任何位置及任何方向，安装维修极为方便。3、运行平稳，安全可靠：电机轴和水泵轴为同轴直联、同心度高，运行平稳，安全可靠。4、不锈钢轴套：轴的机封位置是相对易被锈蚀之处，直联式泵轴一旦被锈蚀，易造成机械密封失效。ISG泵采用镶配不锈钢轴套，避免锈蚀发生，提高了轴寿命，降低了运行维护成本。5、轴承：泵所配电机中，Y(Y2)280以下轴伸端轴承(包括Y180以下风叶端轴承)采用封闭式轴承，正常使用时，免电机轴承的维护保养。6、机封：机械密封基件一般选用橡胶波纹管结构，将传统机械密封中轴上密封由O形圈的线密封改为橡胶件的两道面密封，在清水介质时提高了密封效果。3、工作条件流量：2〜1400m3/h扬程：5〜130m系统最大工作压力：W1.6MPa工作温度：普通型(DFG)-15C〜+80C配套电机：绝缘等级：B级或F级防护等级：IP44或IP54环境温度：W+40C电机类型：Y或Y2二、水泵选择1、水损计算本工程共设计两条管道，清水为DN150无缝钢管，中水为DN200无缝钢管。因甲方未提供详细流量，故本工程按照经济流速0.9〜1.4m/s及管道安全确定最大流量如下。共两条管道，中水供水管道起点中心高程为909.942,终点管道中心高程为957.655。高差为47.713。按照最大流量35L/S(126m3/h)计算v=1.14m/s，i=11.5%o。总水头损失为78.073。清水供水管道起点中心高程为909.942，终点管道中心高程为957.655。高差为47.713。按照最大流量16L/S(57.6m3/h)计算v=0.94m/s，i=11.9%。总水头损失为79.129。2、水泵扬程计算1、中水扬程计算考虑到泵站内水头损失(初估为1.5m)以及为保证水泵长期良好稳定工作而取的安全水头(一般采用1〜2m),和服务水头6m,扬程计87m。2、清水扬程计算考虑到泵站内水头损失(初估为1.5m)以及为保证水泵长期良好稳定工作而取的安全水头(一般采用1〜2m),和服务