泵站综合设计.docx

目 录

第一部分：某水厂二泵站初步设计
1 前言 3
1.1 设计题目 3
1.2 设计资料 3
1.3 设计任务 3
2 计算说明书 3
2.1 流量和扬程的确定 3
2.1.1 水泵站供水设计流量的计算 3
2.1.2 水泵站供水扬程的计算 3
2.1.3水泵站供水设计流量和扬程汇总 3
2.2 水泵初选及方案比较和电机选配 3
2.2.1 选泵的主要依据 3
2.2.2 选泵要点 3
2.2.3 选泵的主要原则 3
2.2.4 备用泵的选择原则 3
2.2.5 水泵初选 3
2.2.6 方案比较表 3
2.2.7方案比选分析 3
2.2.8电机选配 3
2.3 基础设计 3
2.3.1 基础设计要求 3
2.3.2基础设计计算 3
2.3.3基础尺寸草图 3
2.4 泵站形式 3
2.4.1 最大安装高度的计算 3
2.4.2 最大安装高度的计算 15
2.4.3 泵轴标高和泵房机器间室内地坪标高 3
2.4.4 泵站形式选择 3
2.5 吸压水管流速和直径的确定 3
2.5.1 吸压水管流速和直径的设计要求 3
2.5.2 水泵吸压水管道的确定 3
2.6吸压水管路的布置 3
2.6.1 吸压水管路的布置要求 3
2.6.2 吸压水管路的布置 3
2.6.3 管路敷设 3
2.7 水泵机组的布置 3
2.7.1 水泵机组的布置原则 3
2.7.2 水泵机组的布置方式 3
2.7.3 水泵机组的平面布置 3
2.8 泵站范围内吸、压水管路的精确水头损失的计算 3
2.8.1 二级供水时吸水管路中的水头损失的计算 3
2.8.2 二级供水时压水管路水头损失的计算 3
2.8.3消防时吸水管路中的水头损失的计算 3
2.8.4消防时压水管路水头损失的计算 3
2.9校核选泵方案 3
2.10 起重设备和泵房的高度的确定 3
2.10.1 起重设备 3
2.10.2 泵房高度 3
2.11 附属设备的确定 3
2.11.1排水设备 3
2.11.2 通风方式 3
2.11.3 变配电间布置 3
2.11.4 计量设备布置 3
2.12泵站的平面布置 3
3 设备材料一览表 3
3.1主要管附件一览表 3
3.2主要设备一览表 3
第二部分：某污水提升泵站站初步设计
1前言 3
1.1设计题目 3
1.2设计资料 3
1.3设计任务 3
1.4设计步骤 3
2.1确定设计流量和扬程 3
2.1.1流量计算 3
2.1.2 泵站的扬程的计算 3
2.2 水泵的选择 3
2.2.1水泵初选 3
2.2.2常用的污水泵 3
2.2.3选泵考虑的因素 3
2.3机组的基础设计 3
2.3.1基础设计要求 3
2.3.2基础设计计算 3
2.4.1水泵启动方式 3
2.4.2泵房形式 3
2.5.2吸压水管路附件 3
2.6水泵机组的布置 3
2.6.1机组的布置特点 3
2.6.2水泵机组的平面布置 3
2.7 泵站范围内吸、压水管路的精确水头损失的计算 3
2.8扬程及吸水井容积校核 3
2.9泵站内部标高的确定 3
2.10泵站中辅助设备的设计 3
2.10.1格栅 3
2.10.2反冲洗设备 3
2.10.3起重设备 3
2.10.4防潮 3
2.11泵站的平面布置 3
3主要参考书 3
第三部分：附图部分
1给水泵站平面布置草图 3
1污水泵站平面图布置草图 3
2污水泵站1-1剖面图 3
3污水泵站2-2剖面图 3

某水厂二泵站初步设计

1 前言
1.1 设计题目
某水厂二泵站初步设计
1.2 设计资料
（1）已知某城市经设计计算的最高日设计用水量为33975m3。各小时用水量如下表：

小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
1
2.85
5
4.17
9
4.35
13
4.06
17
4.49
21
4.67
2
1.96
6
4.41
10
4.80
14
4.08
18
4.16
22
4.42
3
2.76
7
4.80
11
4.62
15
4.33
19
4.33
23
4.20
4
3.03
8
5.02
12
5.47
16
4.51
20
4.36
24
4.15

（2）在设计决定城市管网、二泵站、清水池、高位水池（水塔）的共同工作状况时，经方案比较后已决定二泵站采用两级供水，即0~4点，每小时供水量为2.5%；4~24点，每小时供水量为4.5%。
（3）该城市在最高日最高用水时情况：
①二泵站供水量：425L/s（即4.5%）；
②输配水管网中的水头损失：18.50 m；
③管网中控制点（即水压的不利点）所需的自由水头：28.00m；
④二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差：16.00m。
（4）该城市在消防时（发生在最高日最高用水时）情况：
①二泵站供水量：566L/s；
②输配水管网中的水头损失：32.81 m；
③管网中要求的最低自由水头：10m；
④二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差：16.5m。
（5）该城市在最大转输时情况；
①二泵站供水量：236L/s；
②输配水管网中的水头损失：5.7m；
③二泵站吸水池最低水位到对置水塔最高水位的高差：50m。
（6）该城市不允许间断供水，备用泵至少应有一台。
（7）二泵站（清水池附近）的地质情况是：地面表层（约2米）为粘土，2米以下为页岩。
（8）清水池有关尺寸如下图所示（单位：米）。
（9）该水泵站海拔为200米，夏季最高水温为30℃。

图1.1 清水池相关尺寸图
1.3 设计任务
根据上述资料，进行该二泵站的初步设计，编写设计计算说明书共一份，绘制二泵站的平、剖面图一张（1号图纸一张）。

2 计算说明书
2.1 流量和扬程的确定
2.1.1 水泵站供水设计流量的计算
原始资料给出，该市用于泵站设计计算的最高日设计用水量为33975m3；在设计决定城市管网、二泵站、清水池、高位水池（水塔）的共同工作状况时，经方案比较后决定二泵站采用两级供水，即0~4点，每小时供水量为2.5%；4~24点，每小时供水量为4.5%。
则每级供水的的设计流量计算如下：
最大转输供水：
二级供水：
消防供水：
2.1.2 水泵站供水扬程的计算
1.根据《水泵及水泵站》中的内容，向城市管网供水扬程可用如下公式计算：
（式2.1）
式中 H——总扬程，mH2O；
hST——二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差，mH2O；
∑h——总损失，包括管路损失和泵站损失，其中泵站内吸压水管路水头损失一般取值2.0H2O；
hsev——管网中控制点所需的自由水头，28mH2O；
h安全——安全水头，本设计取为2mH2O。
2.管路特性曲线方程为：
（式2.2）
式中 ∑h管网 ——管路总损失，单位mH2O；
——代表长度、直径一定的管道的沿程阻损与局部阻力之和的系数。
（根据原始资料中给出的二级供水输配水管网中的水头损失为18.5m，即=，推算出管网的阻力系数S=102.42 s2/m5） 。
——流量，单位。
3.水泵站各级供水扬程计算
根据上述公式以及原始资料对各级供水扬程计算如下：
最大转输供水：根据，计算输配水管网中的水头损失为可得；二泵站吸水池最低水位到对置水塔最高水位差50.00m；则水泵站最大转输供水的设计扬程：
。
二级供水：根据，计算输配水管网中的水头损失为可得；管网中控制点（即水压的不利点）所需的自由水头28m；二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差为16.0m。则水泵站二级供水的设计扬程：

消防供水：输配水管网中的水头损失根据，计算输配水管网中的水头损失可得；管网中控制点（即水压的不利点）所需的自由水头为10m；二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差为16.5m。则水泵站消防供水的设计扬程：

2.1.3水泵站供水设计流量和扬程汇总
各级供水情况下水泵站供水设计流量和扬程见表2-1。
表2-1：级供水情况下水泵站供水设计流量和扬程汇总表

流量（L/s）
扬程（m)
最大转输
236
59.70
二级供水
425
66.50
消防供水
566
63.31

2.2 水泵初选及方案比较和电机选配
2.2.1 选泵的主要依据
选泵的主要依据是所需的流量、扬程及其变化规律。
2.2.2 选泵要点
（1）大小兼顾，调配灵活，合理使用水泵的高效段；
（2）型号整齐，互为备用；
（3）考虑泵站的发展，实行近期和远期建设相结合；
（4）大中型泵站需作方案比较；
（5）合理选择水泵的构造形式；
（6）保证吸水条件，照顾基础平齐，减少泵站埋深；
（7）大小兼顾，合理调配的原则下，尽量选大泵；
（8）考虑必要的备用泵；
（9）选泵后应进行校核；
（10）因地制宜，尽量选用当地成批生产的水泵型号。
2.2.3 选泵的主要原则
（1）选泵首先要满足最高时供水工况的流量和扬程要求；在平均流量时，水泵应在高效段运行；在最高与最低流量时，水泵应能安全、稳定运行。所选水泵特性曲线的高效率范围应尽量平缓，以适应各种工况的流量和扬程要求。对于特殊的工况，必要时可另设专用水泵来满足其要求(例如不设专用消防管道的高压消防制系统，为满足消防时的压力一般可另设消防专用泵)，本设计不设消防专用泵。
（2）尽可能选用同型号水泵，互为备用；或扬程相近、流量大小搭配的泵。
（3）水泵选择必须考虑节约能源，除了选用高效率泵外，还可考虑运行工况的调节；应考虑近远期结合，一般可考虑远期增加水泵台数或换装大泵。对于埋深较大的水源泵房，远期可采用更换水泵的方式，减少泵房面积。
（4）应在保证水泵的正常吸水条件，在不发生气蚀的前提下，尽可能选用允许吸上真空度值大或必需汽蚀余量值小的泵，应充分利用水泵的允许吸上真空高度，以提高水泵安装高度，减少泵房埋深，降低造价。同时应避免泵站内各泵安装高度相差太大，致使各泵的基础埋深参差不齐或整个泵站埋深增加。
（5）水泵的台数及流量配比根据供水系统的运行调度要求、泵房的性质及规模、近远期结合方式等作综合考虑，并结合调速装置的应用进行多方案比较后确定。
（6）水泵的构造形式对泵房的大小、结构形式和泵房内部布置、泵站造价等有影响，因此要合理选择水泵的构造形式。
（7）选泵时应尽量结合地区条件优先选择当地制造的成系列生产的、比较定型的和性能良好的产品。
2.2.4 备用泵的选择原则
根据供水对象对供水可靠性的不同要求，选用一定数量的备用泵，以满足供水对象对供水可靠性的不同要求：
① 在不允许减少供水量的情况下，应有两套备用机组。
② 允许短时间内减少供水量的情况下，备用泵只保证供应事故用水量。
③ 允许短时间内中断供水时，可只设一台备用泵。
④ 城市给水系统中的泵站，一般也只设一台备用泵。通常备用泵的型号可以和泵站中最大的工作泵相同。当管网中无水塔且泵站内机组较多时，也可考虑增设一台备用泵，它的型号相最常运行的工作泵相同。
⑤ 如果给水系统中有足够大容积的高地水池或水塔时，则泵站中可不设备用泵，仅在仓库中贮存一套备用机组即可。
⑥ 备用泵与其它工作泵一样，应处于随时可以启动的状态。
2.2.5 水泵初选
IS型单级单吸悬臂式离心泵供水流量较小，本设计初选水泵为单级双吸式离心泵。本小组根据选泵原则，形成三个初选方案，具体如下：
方案一：选用三台同型号300S90A水泵，一级供水由一台泵单独运行提供；二级供水增加一台同型号的泵并联工作；校核两台水泵供水是否满足消防要求，若满足，则只需再选用一台同型号的泵作为备用泵；若消防校核不满足则采用两台工作泵加一台备用泵并联工作。
方案二：首先选择两台250S65泵并联一级供水；二级供水则再增加两台同型号泵之并联；校核水泵供水是否满足消防要求，若满足，则再选用一台同型号泵作为备用泵；若不满足则采用四台工作泵加一台备用泵并联工作。
方案三：一台300S90B泵用于一级供水；另一台16SA-9B泵用于二级供水；选择一台型号16SA-9B泵作为备用泵，校核消防时用两台工作泵并联是否满足要求。
初选水泵各参数见表2-2。

表2-2水泵初选方案表

水泵及型号
额定流量
（L/s）
额定扬程
（m）
转速
（r/min）
轴功率
（KW）
所配电机
效率η(%)
汽蚀余量
（m）
型号
功率（KW）
方案一
三台300S90A
(一台备用）
160-255
70-86
1450
218.46

280
70-74
2.6
方案二
五台250S65
（一台备用）
100-170
56-71
1450
100.67

132
70-74
2.6
方案三
一台300S90B
150-250
52-72
1450
195.28

220
70-74
2.6
二台16SA-9B
(一台备用)
300-450
68-78
1450
347.67

440
70-74
2.6
2.2.6 方案比较表
2-3方案比较表
选泵方案
供水情况
工作泵台数及型号
流量（L/s）
水泵扬程（m）
需要扬程（m）
浪费扬程（m）
扬程利用率（%）
单泵效率
单泵轴功率（KW）
（m）
总流量
各泵流量
方案一
最大转输
一台300S90A
236
236
73.47
59.7
13.77
81.26
72.92
233.11
4.0
二级供水
两台300S90A
425
212.5
77.57
66.5
11.07
85.73
73.97
218.47
4.0
消防
三台300S90A
566
188.7
81.52
63.3
18.22
77.65
73.53
205.05
4.0
方案二
最大转输
两台250S65
236
118
68.24
59.7
8.54
87.49
78.42
100.66
3.0
二级供水
四台250S65
425
106.25
70.12
66.5
3.62
94.84
76.51
95.46
3.0
消防
四台250S65
566
141.5
63.49
63.3
0.19
99.70
78.52
112.18
3.0
方案三
最大转输
一台300S90B
236
236
60.3
59.7
0.6
99.00
71.44
195.28
4.0
二级供水
一台16SA-9B
425
425
70.5
66.5
4
94.33
85.75
440
4.3
消防
一台300S90B
566
158
71.5
63.3
8.2
88.53
70.88
156.32
4.0
一台16SA-9B
408
71.5
63.3
8.2
88.53
85.29
337.67
4.3
2.2.7方案比选分析
从型号整齐方面看方案一、方案二中的泵都为同型号泵，比三方案泵型更为整齐，便于安装管理和维修；从水泵效率方面看方案二、三的水泵效率相对方案一较高，从长期运行费用考虑，方案二和三更节能；从扬程利用率方面看方案三的扬程利用最高，能够较好贴合供水要求，方案一二利用率较低；从基建方面考虑，一、三方案所需水泵数量少，二方案所需水泵数量多，所需泵站面积大，基建费用明显增加；比较三种方案中在供水工况点附近流量扬程变化幅度，发现第三种方案在运行工况点附近更稳定；综合上述因素，本小组选方案三。
备用泵选择：首先考虑了16SA-9B工作泵损坏时，只有备用该同型号的泵才能保证供水；其次，考虑了16SA-9B水泵工作时间较长，更容易损坏；再者，考虑了300S90B工作水泵损坏时，由于管网中有调节构筑物，可用大泵供水，多出的流量可贮存在水塔中，不影响供水。综合上述可考虑，选择一台16SA-9B水泵作为备用泵。
2.2.8电机选配
由《给水排水设计可册》第11册或样本等资料查得与所选水泵的轴功率和转数对应的电动机。其选泵原则如下：
①根据所要求的最大功率、转矩和转数选用：一般N机＝1.05～1.5N泵，电动机的启动转矩大于水泵的启动转矩，转数与水泵的设计转数基本一致；卧式水泵配卧式电动机，立式水泵配立式电动机。
②根据电动机的功率大小,参考外电网的电压,选择电动机的电压:容量在200KW以下的，选用380V低压电动机；功率在200～300KW之间的，视泵房的供电电压可选用380V、6KV、10KV等三种电动机，且泵房内若多数电动机为高压，则选高压，反之，则选低压；功率在300KW以上的，视泵房的配电电压可选用6KV或10KV电动机电动机电压宜与配电电压一致。同泵房内各电动机电压应最好一致。
③根据工作环境和条件决定电动机的外形和构造形式：不潮湿、无灰尘、无有害气体的场合，地面式、半地下式以及地下室泵房，一般根据IP23防护等级选用一般防护式电动机；地下室泵房较深时则采用防潮电动机。
④根据投资少、效率高、运行简便等条件，确定电动机类型：常用三相交流异步电动机（鼠笼型价廉、简单、维护方便但启动电流大且不能调节转速，使用最多，为Y系列；绕线型则适用与其东转聚合功率较大或需要条苏的条件，但控制较复杂，为YR系列）。有时用同步电动机（用于驱动不要求调速和功率较大的或 功率不大但转速较低的各种水泵，适用于大型给水泵站，价高、维护及启动复杂，但功率因素高，功率在300KW以上的大型机组可采用）。
⑤查《给水排水设计手册》得出水泵配套电动机如下表：
水泵
型号
轴功率(KW)
电动机型号
额定电压（v）
功率（KW）
转速（r/min）
电动机重量(Kg)
300S90B
195.28

380
220
1450
1690
16SA-9B
347.67

380
440
1450
3300
表2-4 水泵配套电动机选用表

2.3 基础设计
2.3.1 基础设计要求
（1）基础设计原则
根据《给排水手册》第三册：机组（水泵和电动机）安装在共同的基础上。基础的作用是支撑并固定机组，使它运行平稳，不致发生剧烈振动，更不允许基础沉陷。因此，对基础的要求是：
①坚实牢固，除能承受机组的静荷载外，还能承受机械震动荷载；
②要浇制在较坚实的地基上，不易浇制在松软地基或新填土上，以免发生基础下沉或不 均匀沉陷。
③卧式水泵均为块式基础，其尺寸大小一般均按所选水泵安装尺寸所提供的数据确定。基础的高度还可用以下的方法校核，基础重量应大于机组总重量的2.5~4.5倍。
（2）水泵基础的平面尺寸设计
①对于带底座的小型泵可选取如下公式计算：
基础长度L=底座长度（L1）+（0.20~0.30）m(两侧平分)
基础宽度B=底部螺孔间距（在宽度方向上）+（0.3）m
基础高度H=底部地脚螺栓长度+（0.15~0.20）m
②对于不带底座的大中型泵，基础设计计算的相关公式为：
长：L=螺孔间距+0.4~0.6m
宽：B=螺孔间距+0.4~0.6m
高：H=螺栓埋入深度＋150~200mm
螺栓埋入深度＝20~30×螺栓直径＋30~50mm（螺孔间距根据所选水泵的安装图进行确定）
（3）水泵机组的高度设计
①对于不带底座的水泵
基础高度H=底座地脚螺栓的长度+（0.1~0.15）
=

②校核：
③一般情况下，H≥50～70cm；水泵机组基础顶面高出室内地坪10～20cm
2.3.2基础设计计算
方案三中的两种泵的安装尺寸见图2-4~2-5。
图2-4 300S90B

1. 300S90B的基础设计
根据上述资料，本次选用的型水泵300S90B不带底座，则计算其基础参数如下：
基础长度：L=螺孔间距+（0.4~0.6）m =，所以取基础长为2.2m；
基础宽度：B=螺孔间距+0.4~0.6m =A+0.60=0.610+0.6=1.21m；取B=1.3m;
基础高度=20×地脚螺钉孔直径-(0.03~0.05m)+(0.10～0.15)=20×0.027-0.05+0.13=0.62m 0.5~0.7m，符合要求。
校核基础高度：基础选用混凝土基础，混凝土密度混凝土密度为2400。
则基础的质量为：
机组的总质量：
，不符合要求，则基础重量至少需要6368Kg，计算出相应基础高度至少为93cm。
2. 16SA-9B的基础设计

图2-5 16SA-9B
根据上述资料，本次选用的型水泵16SA-9B不带底座，则计算其基础参数如下：
基础长度：L=螺孔间距+0.4~0.6m =0.87+1.128+0.82+0.6=3.418m，所以取基础长为3.5m；
基础宽度：B=螺孔间距+0.4~0.6m =A+0.60=0.94+0.6=1.540m；取B=1.6m；
基础高度：20×地脚螺钉孔直径=(0.03~0.05m)+(0.10～0.15)=20×0.035-0.03+0.15=0.82
0.5~0.7m，符合要求。
校核基础高度：基础选用混凝土基础，混凝土密度混凝土密度为2400。
基础的质量为：；
机组的总质量：；
不符合要求，基础重量至少需要13025Kg，计算出基础高度为97cm。
表2-5 基础尺寸汇总表
泵型号
基础尺寸（mm）
L
B
H
300S90B
2200
1300
930
16SA-9B
3500
1600
970
2.3.3基础尺寸草图
基础用混凝土浇筑，混能土基础应高出室内地坪约10~20cm。由于泵与电机高度不一，基础有高差，300S90B型水泵的基础草图见图2-6；16SA-9B型水泵的基础草图见图2-7。

图2-6： 300S90B型水泵 图2-7： 16SA-9B型水泵
2.4 泵站形式
2.4.1 最大安装高度的计算
相关的计算公式如下：

式中 —— 修正后采用的允许吸上真空高度(m)；
——水泵厂给定的允许吸上真空高度(m)；
——安装地点的大气压，mH2O，
海拔高度与大气压，关系见表2-6；
——实际水温下的饱和蒸汽压力，mH2O，
水温与饱和蒸汽压力（）的关系见表2-7。

表2-6 海拔高度与大气压的关系
海拔（m）
-600
0
100
200
300
400
500
600
700
大气压（mH2O）
11.3
10.33
10.2
10.1
10.0
9.8
9.7
9.6
9.5
海拔（m）
800
900
1000
1500
2000
3000
4000
5000
/
大气压（mH2O）
9.4
9.3
9.2
8.6
8.4
7.3
6.3
5.5
/
表2-7 水温与饱和蒸汽压力
水温℃
0
5
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
饱和蒸汽压（mH2O）
0.06
0.09
0.12
0.24
0.43
0.75
1.25
2.02
3.17
4.82
7.14
10.33

式中 ——最大安装高度(m)；
——修正后采用的允许吸上真空高度(m)；
——吸水管从喇叭口到泵进水口的水头损失(m)。
根据该水泵站的具体实际情况：
该水泵站海拔为200米，；
夏季最高水温为30℃，；
汽蚀余量与允许吸上真空高度之间的关系：
即水泵厂给定的允许吸上真空高度
修正后采用的允许吸上真空高度：

最大安装高度
根据经验取，
对于300S90B型水泵的最大安装高度：。结合水泵的安装尺寸，本设计中取安装高度3.8m。
对于16SA-9B型水泵的最大安装高度：
。结合水泵的安装尺寸，本设计中取安装高度3.87m。
水泵引水有自灌式和抽吸式两种形式，真空吸水高度较低的大型水泵，自动化程度和供水安全性要求较高的泵房，水泵顶部标高可以在吸水井最低水位以下，以便自动灌水，随时启动水泵。抽吸式需要有抽除泵壳内空气的引水设备， 引水时间一般不大于5min。各种引水方式的适用条件和特点见表2-8。
表2-8 各种引水方式比较表
引水方式
适用条件
特点（优缺点）
有底阀
水下底阀
压力水管冲水
1.小型水泵(水泵吸水管直径在300mm以下)
2.压水管路内经常有水
1.水头损失较大；
2.底阀需经常清洗和修理；尤其当用于取水泵时。易被杂草、石块等堵塞，使底阀关不严密影响灌水启动；
3.底阀在水下检修麻烦；
4.优点是引水装置简单
高架水箱灌水
1.小型水泵〔水泵吸水管直径在300mm以下)
2.压水管路内经常因停泵而泄空无水时
3.适用于吸水管较短所需注入水量不多
水上底阀
水上底阀
小型水泵(水泵吸水管径在400mm以下)
1.底阀安装于吸水管上端 90°弯头处，拆装检修方便；
2.水头损失较水下底阀小
无底阀
液（气）射流泵、水射器
1.适用于小型水泵
2.有足够压力的自来水或专用水泵提供压力水
1.水头损失小；
2.优点是结构简单，占地少，安装方便.工作可靠，维护简单；
3.缺点是效率较低，并需供给大量压力水
真空泵
直接允水
适用于启动各种规模型号水泵。尤其适合于大、中型水泵及吸水管道较长时
1.水头损失小；
2.优点是真空泵的启动迅速，效率较高；
3.缺点是要设置真空泵等设备和管路；使水泵启动、操作麻烦。自动控制（一步化操作)较复杂
常吊真空充水
目前用于中、小型水系启动较多，大型水泵使用较少，适用于虹吸进水系统
1.水头损失小；
2.优点是长期真空吊水，使水泵启动方便迅速便于一步化自动化操作；
3.缺点是真空泵装置和真空管路复杂、真空泵自动启停频繁、初始运行抽气时间较长
自吸泵（自吸式离心泵）
适用于水泵频繁启动的场合
1.吸水管路无底阀，水头损失小；
2.启动方便，仅需灌一次水即可自行启动水泵；
3.由于采用了球阀控制的回流切换机构，使之效率已接近普通离心泵，但水泵价格较贵
由2.4.1中所计算出的最大允许吸上真空高度大于零可知水泵的引水方式采用抽吸式。
经过综合比较，又已知二泵站处的地质情况是：地面表层（约2米）为粘土，2米以下为页岩，页岩不易开挖。从经济性考虑，不适合采用自灌式引水方式。真空泵引水在给水泵站中采用较为普遍，其优点是水泵启动快，运行可靠，易于实现自动化。目前使用最多的是水环式真空泵。
2.4.2 真空泵的选取
查询《给排水设计手册第三册》可得真空泵可根据所需要的抽气量和最大真空值选用，其计算过程如下：
① 真空泵抽气量W：

—吸水管内空气体积（）；
--泵壳内空气体积，大约相当于吸入口面积乘吸入口到出水闸们的距离；
--大气压的水柱高度（m），取10.33m；
--水泵安装几何高度（m）；
T—水泵充水时间（min），不易超过5min；
K—漏气系数，采用1.05～1.1；
根据上述公式计算真空泵的抽气量
② 最大真空值

根据上述公式计算出真空泵的最大真空值
根据以上计算，本设计可采用SZ-1型真空泵进行水方引水。
2.4.3 泵轴标高和泵房机器间室内地坪标高
此部分详见图纸。
2.4.4 泵站形式选择
根据上述相关计算，可以确定该泵房为半地下式泵房。
2.5 吸压水管流速和直径的确定
2.5.1 吸压水管流速和直径的设计要求
根据《给水排水工程快速设计手册》（第一册给水工程）157~162页的相关内容，设计要求如下：
1、吸水管路及出水管路的设计流速根据表2-9确定。
2、压水管上一般都设阀门和止回阀，当压力小于0.15～0.20MPa时，也可不设止回阀。经常开关的阀门，一般在水管直径大于等于300mm用电动或液压传动。在自动化泵房内，所有操作阀门都应该安装电动或液压传动装置。
3、水泵进出水管道上的阀门和止回阀直径，一般与管道直径相同。
4、尽量将水泵的进、出水闸门分别布置在一条轴线上；
表2-9 吸水管路及出水管路的设计流速
管径（mm）
D<250
250D<1000
1000D<1600
D1600
吸水管内流速（m/s）
1～1.2
1.2～1.6
1.5～2.0
1.5～2.0
压水管内流速（m/s）
1.5～2.0
2.0～2.5
2.0～2.5
2.0～3.0
2.5.2 水泵吸压水管道的确定
1、进出水管均采用钢管，一级供水时一台泵工作，流量为236L/S；二级供水时流量一台泵工作，流量为425L/s。根据《给水排设计手册》第一册铸铁管水力计算表，查得当Q=236L/s和Q=425L/s时，不同管径对应的管内流速和管道坡度，如表2-10、2-11
表2-10一级供水水力计算表（流量为236L/s）
DN(mm)
350
400
450
500
600
700
800
900
1000
v(m/s)
2.36
1.82
1.43
1.16
0.81
0.651
0.47
0.37
0.30
i(‰)
22.693
11.477
6.060
3.489
1.407
0.710
0.368
0.207
0.124
表2-11二级供水水力计算表（流量为425L/s）
DN(mm)
350
400
450
500
600
700
800
900
1000
v(m/s)
4.25
3.28
2.58
2.09
1.45
1.10
0.85
0.67
0.54
i(‰)
73.594
37.222
19.651
11.320
4.303
2.104
1.077
0.599
0.356
进出水管均采用钢管，计算管径时采用最大供水量，即消防供水时的流量计算，但由于消防用水时采用管路并联，两台泵运行的流量均小于其日常运行流量，因此水头损失也较小，可满足流量及扬程需要。
（1）吸水管道，一级供水时，取D＝450mm，v=1.43m/s，满足经济流速范围。二级供水时，取D=600mm，v=1.45m/s，满足经济流速范围。
（2）压水管道，一级供水时，取D＝350mm，v=2.36m/s，满足经济流速范围。二级供水时，取D=500mm，v=2.09m/s，满足经济流速范围。
表2-12管道设计参数汇总表
对应泵型
管道种类
管径（mm）
流量（L/s）
流速（m/s）
沿程阻力系数i（‰）
300S90B
吸水管道
450
236
1.43
6.06
压水管道
350
236
2.36
22.693
16SA-9B
吸水管道
600
425
1.45
4.303
压水管道
500
425
2.09
11.32
泵站外的压水管道的相关参数与二级供水的压水管道的参数一致。
2.6吸压水管路的布置
2.6.1 吸压水管路的布置要求
根据《泵与泵站》（第五版）167页：
⑴吸水管路布置要求：
①不漏气：吸水管路是不允许漏气的，否则会使泵的工作发生严重
故障。因此，吸水管路一般采用钢管，因钢管强度高，接口可焊接，密封性胜于铸铁管。
②不积气：为了使泵能及时排走吸水管内的空气，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡 度i，一般大于0.005，以免形成气囊，影响过水能力，严重时会破坏真空吸水。为了避免产生气囊，应使沿吸水管线的最高点在泵吸入口的顶端。
③不吸气：吸水管进口在最低水位下的淹没深度h不应小于0.5～1.0m。
④不吸入池底沉渣，并且有良好的水力条件；注意底阀的设置；设计流速的限制。
⑵压水管路布置要求：承压要求；避免管路应力传至水泵，设置伸缩节和橡胶接头；注意止回阀的设置；注意设计流速的要求。
吸压水管路在泵房内的布置原则：安全性；节能；考虑泵房的形状面积的影响。
2.6.2 吸压水管路的布置
1．吸水管路布置
根据《给水排水工程设计手册》（第一册给水工程）157页和《泵与泵站》（第五版）167页：
（1）每台水泵宜设置单独的吸水管直接向吸水井或清水池中吸水。
（2）吸水管路应尽可能短，减少配件，一般采用钢管或铸铁管，并应该注意避免接口漏气。吸水管路是不允许漏气的，否则会使水泵的工作发生严重故障。本设计吸水管路采用钢管，因钢管强度高，接口可焊接，密封性胜于铸铁管。
（3）为了使水泵能及时排走吸水管路内的空气，吸水管应有沿水流方向，即向水泵连续上升的坡度（i0.005），以免形成气囊。并应该防止由于施工允许误差，和泵房与管道的不均匀沉降而引起吸水管的倒坡，必要时采用较大的上升坡度。
（4）如水泵位于最高检修水位以上，吸水管可以不装阀门；反之，吸水管上应该安装阀门，以便使水泵检修，阀门一般采取手动。
（5）水泵吸入端的渐缩管必须采用偏心渐缩管，保持渐缩管的上边水平，以防止在吸水管道的某段（或某处）上出现积气，形成气囊，影响过水能力。
（6）为了避免吸水井（池）水面产生漩涡使水泵吸水时吸入空气，水泵进口在最低水位下的淹没深度h不应小于0.5~1.0m，如图2.7所示。若淹没深度不能满足要求时，则应在管子末端装置水平隔板。
（7）为了防止水泵吸入井底的沉渣，并使水泵工作时有良好的水力条件，应遵循以下规定：
① 吸水管的进口高于井底不小于0.8D，如图2-10所示。D为吸水管喇叭口（或底阀）扩大部分的直径，取D为吸水管直径的1.3~1.5倍。
② 吸水管喇叭口边缘距离井壁不小于(0.75~1.0)D。
③ 在同一井中安装有几根吸水管时，吸水喇叭口之间的距离不小于(1.5~2.0)D。
④ 当水泵采用抽气设备充水或能自灌充水时，为了减少吸水管进口处的水头损失，吸水
管进口采用喇叭口形式。如水中有较大悬游杂质时，喇叭口外面还需加设滤网，以防止水中杂质进入水泵。

图2-10 吸水管在吸水井中的位置示意图
本设计吸水管路的布置（偏心大小头等附件及配件）参见二泵站平面图。
2．压水管路布置与连接
根据《给水排水工程快速设计手册》（第一册给水工程）157页和《泵与泵站》（第五版）170页：
（1）如果采用蝶阀时，由于蝶阀开始后的位置，可能超出本身的长度，故在布置相邻联结配件时应该注意。本设计中为采用一般闸阀代替蝶阀。
（2）水泵的启、停泵程序以及防止水锤措施应根据泵房地形，出水管敷设高差，线路长短，水泵的工作压力及工作条件进行水锤计算后确定。
（3）较大直径的转换阀门，止回阀及横跨管等宜设在泵房外的阀门室内。对于较深的地下式泵房、为了避免止回阀等裂管事故和减少泵房布置面积，更宜将闸阀转移到室内。
（4）对于出水输水管线较长，直径较大时，为了尽快排出水管内空气，可考虑在