取水泵站工艺设计说明书

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取水泵站工艺设计说明书

设计期限：自2015年7月4日

至2015年7月11日

学生姓名：

班级学号：学02204U9

学院：市政与测绘工程学院

专业：给排水科学与工程

指导教师：

目录

第一章绪论.......................................................2

1.1设计题目：.................................................2

1.2课程设计的技术参数（原始数据）..........................3

1.3设计要求：...............................................3

1.4说明书内容：.............................................3

1.5设计任务：...............................................2

1.6设计目的.................................................4

第二章计算说明书................................................4

2.1设计流量确实定和设计拗程的估算：........................4

2.2初选泵和电机.............................................6

2.3吸水管路与压水管路计算...................................9

2.4机组与管道布置...........................................8

2.5吸水管路与压水管路水头损失的计算........................9

2.6泵安装高度确实定和泵房筒体的高度计算...................10

2.7附属设备的选择..........................................11

2.8泵房建筑高度确实定......................................11

2.9泵房平面尺寸确实定............................................................................13

主要参考文献.....................................................13

第一章绪论

设计题目：

某水厂一级泵站设计。

L2课程设计的技术参数（原始数据）

Y县某新建水厂近期供水为30000〃尸/〃，要求远期开展到60000///1,自用水系数为65虬采用固定

是取水泵房（一级泵房），直接从湘江中取水。湘江从Y县营田入境，北至磊石山西口注入洞庭湖，境

长18.87公里，河面宽690~925米，可通航千吨船舶。湘江干流流域集雨面积94660平方千米，根据湘

潭水文站系列实测径流资料统计，多年平均流量为2080m3/s,多年平均径流量为657亿立方米.根据

水文总站资料：

100年一遇洪水水位为33.10米，流量为6630m3/so

20年一遇枯水位为25.90X,流量为154.53m3/so

正常水位为28.20米,流量为2820m3/so

取水水源水质符合国家饮用水水源卫生规定，河边无冰冻现象。县城防洪标准按100年一遇设防，100

年一遇洪水水位34.60米。电力负荷可保证二级负荷供电。净水厂混合井的最高水面标高为31.5米。

1.3设计要求：

要求每位同学独立完成泵站设计中初步设计阶段的局部内容，成果包括设计图纸和设计说明书。要求将

设计成果按目录顺序装订成册。

L4说明书内容：

：i）原始资料

：2）机组的选择

：3）机组的根底尺寸

：4）机组和管路确实定

：5）机组的轴线标高确实定

：6）辅助设施的选择及其布置

：7）泵房尺寸确实定：长、宽、高尺寸

：8）精选水泵、水泵扬程的校核

1.5设计任务：

针时水泵站，要求对主要水泵站的工艺尺寸进行设计计算，确定水泵站的平面布置和高程布置..最

后完成设计计算书和设计图纸。

L6设计目的:

本课程设计的主要目的是受《水泵与泵站》中所获得的理论知识加以系统化，并应用于设计工作

中，使所学知识得到稳固和提高，同时培养同学们有条理地创造性地处理设计资料的独立工作能力。

第二章计算说明书

2.1设计流量确实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的日用水，取自用系数a=1.06,那么

近期设计流量为Q=1.06X30000/24=1325mVh=0.368mVs

远期设计流量为Q-1.06X60000/24=2650mVh=0.736m3/s

：2）设计扬程〃

①自流管设计

丝L

以远期每根输水管流量Q尸Q'/2=0.736/2=0.368m3/s。取经济流速V=1.0m/s。D='nv,

解得D=685mm。查设计手册，采用两条DN700钢管作为自洸管，流速V=0.96m/s,i=1.61%o

②泵所需的静扬程“S7

通过取水局部的计算在最不利的情况下，即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量时

:按远期考虑）:

Q^Q1X75%=0.736X0.75=0.552m3/s流速V=l.43m/s,i=3.48%。

取自流管管长为150m,那么从取水头部到泵房吸水间全长的全部水头损失：

h'=iXL=1.61%X150=0.0161X150=2.415m

那么吸水井的最高水而标高为：

33.10-2.415=30.685m

那么吸水井的最低水面标高为：

25.90-2.415=23.485m

那么吸水井的常水位水面标高为：

28.20-2.415=25.785m

所以泵所需的净扬程为：

在洪水位时：31.5-30.685=0.815m

在枯水位时:31.5-23.485=8.015m

在常水位时：31.5-25.785=5.715m

③输水干管中的水头损失

设采用两条DN700钢管并联作为输水干管，当一条输水干管检修时，另一条输水管应通过7陶的设计流

量（按远期考虑），即：Qn=Q'X75%=0.736X0.75=0.552m3/s

,查水力计算表得管内中的流速V=l.43,i=3.48%,取输水管的管长为2千米，所以输水管的沿程

水头损失2万=LXi=2000X0.0348=69.6m

假定泵房中管路的水头损失为2米，平安水头为2米，然后加上静扬程，可得到初选水泵的扬程。

在洪水位时：Hi=0.815+2+2+69.6=74.415m

在枯水位时：H2=8.015+2+2+69.6=81.615m

在常水位时：H.3=5.715+2+2+69.6=79.315m

那么泵设计扬程为：

柘水位时，"max=81.615m

洪水位时，"min=74.415m

2.2初选泵和电机

因为要考虑远期水量的要求，近期的水泵型号根本一致，远期那么可采用更换大泵等满足远期水量，故

要预留泵位或采用近期的小泵大根底方式.

①水泵及电动机初选

近期设计流量为Q=1325m3/h,"max=81.615m,查设计手册知选用30（）S90A单级双吸式离心泵,

近期采用两台300S90A型离心泵（流量Q=576m3/s-756m3/s,扬程H=86m〜78m,转速

n=1450r/min,轴功率N=190〜217kw）,两台并联工作，1台备用。根据300s90A单级双吸式离

心泵的要求，采用Y335L.4电动机1功率为280kw,效率『71%〜74%）。

300S90型泵特性曲线如下列图:

图1-26300s90型泵性能曲线

(〃=1450r/niin)

②机组根底尺寸确实定如下列图:

外形尺寸

型号

LLiL2L3BBiB2B3HHiH2H3n-<Pd:

300s如1168.564452045012464706004508985102683254-27

型号进口法兰尺寸出口法兰尺寸

DNiDmDini-odiDN2D()2D2n2-od2

300S90300400MO12-2320()2953358-23

根据泵的尺寸和泵根底的设计要求，本次选用混凝上式基座，其宽度和长度分别是机组相应尺寸加上

0.15〜0.20米。（取0.18米）因此尺寸确实定如下：

根底长：L=水泵地脚螺钉间距（长度方向）+180

根底宽：B=水泵地脚螺钉间距（宽度方向）+180

代入表格中数据有：

L=1168.5+180=1348.2mm

B=1246+180=1426mm

由于设计手册上无泵及电机重量的资料，水泵根底深度H可选取底座地脚螺钉的长度L2+（0.15〜

0.20）（m）,取0.18m。

有H=0.52+0.18=Q70m

2.3吸水管路与压水管路计算

每台泵有单独的吸水管与压水管

（1）吸水管

机组运行时有两台泵工作，每台泵吸水管流量有：

Q=0.368/2=0.184m3/s=662.4m3/h

根据吸水管的设计要求：管径小于250mm时，v取1.0-----1.2m/s,管径大于或等于250mm

时，V取1.2------1.6m/So

根据设计手册，采用DN400钢管，那么流速V=l.42m/s,i=6.98%o

（2）压水管

根据压水管的设计要求：管径小于250mm时，V取1.5-----2.0m/s,管径大于或等于250mm

时，V取2.0------2.5m/So

根据设计手册，采用DN325钢管，那么流速V=2.14m/s,i=20.6%。

2.4机组与管道布置

为了远期开展供水目标，将来更换大泵满足远期水量，故要预留泵位。且尽可能地充分利用泵房内

的面积。故将三台机组（一台备用）纵向排列布置。每台水泵有单独得吸水管，吸水管与压水管采用直

进直出方式布置，压水管引出泵房后两两连接起来。并预留一个泵位纵向排列布置。水泵出水管上设有

DN700电动对夹式蝶阀（D971X/H、F型）和DN700传动法兰式蝶阀（D341X型），吸水管上设DN400手

动闸阀（D341X型）.泵房面积由于考虑了吸水井喇叭口与吸水井各个方向上的最小的距离，泵机室有

足够的尺度布置吸压水管上的管道附件。两条DN325输水管用2个DN350传动法兰式蝶阀（D341X型）

连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀⑴341X型）一个。

2.5吸水管路与压水管路水头损失的计算

取一条最不利的线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图

（1）吸水管路中水头损失

Z^=/IX/=1.5X9.98%=1.5X0.0698=0.1047m

Zhls=(，l+，2)V2?/2g+t3Vl2/2g

式中L——吸水管进口局部阻力系数，-二0.75

J一一DN400手动闸阀(D341X型)局部阻力系数，C2=0.15

G一—DN400钢管的沿程阻力系数，43=0.15

22

Ehls=(0.75+0.15)Xl.42/2g+0.15xl.43/2g=1.015m

Ehs=Ehfs+£hk=0.1047+1.015=1.1197m

：2)压水管路水头损失WX

Xhd—£hfd+Ehid

52ht(i=(1—I?)Xid】+I7Xid2

Xhfd=30x20.6%+2x3.48%=6.2496m

£hid=>4Xv$2/2g+(15+C6十C7十Cg+C9十，10)v//2g十(J"十C12+5”)Xv.52/2g

22

£hld=0.04x1.42/2g+(0.15+0.21+0.15+1.01)x2.14/2g+(0.5+1.5+0.15)

x0.962/2g=0.0041m+0.3528m+0.1011m=0.4580m

式中百&——DN325X400潮放管，=0.04

钮——DN325钢制45°弯头，=0.51

短——DN325液控蝶阀，4二()15

&——DN325伸缩接头，&=0.21

女——DN325手控蝶阀，最=0.15

.——DN325钢制90°弯头,^=1.01

。。——DN325X700渐放管，品=0.29

品——DN700钢制斜三通，品=0.5

品——DN700钢制正三通，丸二1.5

九——DN700蝶阀，九二().15。

故：Zhd=Zhid+Zhfd=0.4580m+6.2496m=6.7076m

9

。

a学

从泵吸水口到输水干管上切换闸阀阀间的全部水头损失为：

、+

Eh=ZhZhd=6.7076+0.4580m=7.1656m

因此，泵的实际扬程为，

设计枯水位时，FLx=81.615+7.1656+8.015+2=98.79m

设计洪水位时,乩汨=74.415+7.1656+8.015+2=91.60m

由此可见，初选的泵机组符合要求。

2.6泵安装高度确实定和泵房筒体的高度计算

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，因而泵为自灌式工作，所

以泵的安装高度小于其允许席上高度，无需计算。

吸水间最低动水位标高为23.485m。为保证吸水管的正常吸水，需要求取吸水管的中心标高。

根据设计手册，吸水喇叭口直径D一般采用:

D=(1.3〜1.5)d(mm)

式中d-----吸水管直径，mm又吸水管采用的是DN400钢管，d=40()mm

吸水管喇叭口的最小淹没水深h2：

h2=0.5m-l.0m取1.0m

吸水管的中心标高=23.485-(1.0+d/2)=22.285m

取吸水管下缘距吸水间底板为0.75m,那么吸水间的底板标高为22.285-(D/2+0.75)

二19.535m。洪水位标高为33.10m,考虑1.0m的浪高，那么操作台的标面为

33.10+1.0=34.10m。

故泵房筒体高度为：34.10-19.535=14.565m

2.7附属设备的选择

：i)起重设备

最大起重量为型Y335L1-4电动机重量1945KG=19061N,最大起吊高度为

14.565+2.0=16.565m(其中2.0是考虑操作台上汽车的高度)。为此，选用环形吊车(起重量10t,

双梁，跨度22.5mC0-10,电动葫芦，起吊高度24m)。

：2)引水设备

泵为自灌式工作，不需饮水设备。

：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，水沟宽设为55mm将水聚集到集水坑内，

然后用泵抽回到吸水间。

取水泵房的排水景一般按20〜4063//?考虑，排水泵的净扬程按23.485m计，水头损失大约5m,

故总扬程在23.485+5=28.485m,可选用/S65-50—1604型离心泵

(Q=15~28m3/〃,，=22~276,义