泵与泵站课程设计说明书.doc

目 录第一章 水泵与水泵站课程设计任务书21.原始资料2第二章 泵站工艺具体计算过程31.设计流量和扬程的计算32.选择水泵 43.管道系统特性曲线（Q-h）绘制44.选泵方案的设立55.方案比较和选择66.泵和电机的基本参数77.消防校核98.机组基础尺寸的设计 109.水泵的吸水管路与压水管路的布置1110.泵房形式的选择1311.吸水井的设计 1412.管道配件的选取1513.各工艺标高的设计1614. 复核冰冻线1815.附属设备的选择1816.参考资料22第一章 水泵与水泵站课程设计任务书一、 设计资料1、 最大日设计流量5万米3/日（不包括厂内自用水），平均日设计流量4.1万米3/日；水厂自用水系数=10%。2、 时变化系数为Kh=1.4。3、 供水方式为水泵单独供水，该城市最不利点建筑层数为8层，输水管和给水管网总水头损失h=11m，泵站地面标高为122.5m，最不利点地面标高为145.5m。吸水井最低水位在泵站地面以下4m。4、 消防水量Qx=144m3/h，消防时，输水管和给水管网总水头损失hx=21m。5、 水厂为双电源进线，电力充分保证。第二章 泵站工艺具体计算过程1.设计流量和扬程的计算1）.设计流量为了减小输水管道各净水构筑物的尺寸，在这种情况下，输入管网时要求二级泵站中的泵昼夜不均匀工作。因此，泵站的设计流量应为：式中 Qr二级泵站中水泵所供给的流量(m3/h)；Qd供水对象最高日用水量(m3/d)；为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数，一般取=1.05-1.1T为二级泵站在一昼夜内工作小时数。考虑到输水干管漏损和净化厂本身用水，取水自用系数=1.1则近期设计流量为 Q=1.11.4=3208.33m3/h=0.89 m3/s2) .泵站工作时的设计扬程 H1Zc+Hc+hs+h+h式中：H1二泵站工作时扬程，m；Zc管网控制点地面标高与清水池最低水位高差，控制点地面标高为145.5m，清水池最低水位标高为-4m，Zc145.5-122.5-(-4)=27;hs吸水管路水头损失，取2m； 泵站至最不利点的输水管网和管网的总水头损失11.0m；h安全水头，取2m；Hc控制点的自由水头， 36m。则故2.选择水泵可用管路特性曲线进行选泵。先求出管路特性曲线方程中的参数，因为 所以因此， 3. 管道系统特性曲线（Q-h）绘制Q(L/S)0100200300400500600700h(m)00.150.621.402.493.95.6237.65H=Hst+SQ(m)6363.1563.6264.4065.4966.968.6270.65Q(L/S)800900100011001200130014001500h(m)9.9912.615.6218.9022.4926.3930.6135.14H=Hst+SQ(m)72.9975.678.6281.9085.4989.393.6198.144.选泵方案的设立 根据管道系统特性曲线以及设计流量和设计扬程选泵，确定两种选泵方案。方案一：共选四台350S75，其中一台备用，以及工作时，三台并联，三台泵同时工作时的工况点M1（890，79.83）此时并联的每台泵的流量和扬程为点N（296.6L/s,79.83m）,由（Q-）曲线克制350S75的水泵效率为82.38%。其余数据见下表。方案二：共选四台350S125B，其中一台备用，三台并联工作，三台同时工作时的工况点M1（890，82.2）此时并联的每台泵的流量及扬程为N（296.6，82.29），由（Q-）曲线克制350S125B的水泵效率为77.06%。其余数据见下表选泵方案比较水泵型号单泵运行参数多泵运行参数台数总流量Q(L/S)总扬程h(m）总轴功率p（kw）转速n流量Q(L/S)扬程H(m)轴功率P(kw)电动机功率效率(%)方案一350S751450296.679.83281.835582.38360089079.8845.5145030079.7283.235582.78230060079.7566.3145030079.6283.235582.78130079.7283.1方案二350S125B1450296.682.29310.550077.07360089082.2931.5145030081.77312.150077.06230060081.8624.1145030081.77312.150077.06152m见T点。所以所选水泵满足要求。7泵和电机的基本参数8. 机组基础尺寸的设计由上可知，选Y400-39-4型号电机，则安装尺寸：基础长度L地角螺钉间距+（400500）基础宽度B地角螺钉间距+（400500） ，取1200mm基础高度H 其中 水泵重量（kg）; 电机重量（kg）;基础长度（m）基础宽度（m）;基础密度（kg/m3）(混凝土密度2400 kg/m3) 最终确定水泵占地2.2m1.5m2.7m。9.水泵的吸水管路与压水管路的布置当三台泵300s75型水泵并联工作，每台泵单独工作时，其流量；为吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管管径DN=500mm的铸铁管，压水管管径DN400mm的铸铁管。 当吸水管管径DN500mm时，流速v=1.52m/s； 当压水管管径DN400mm时，流速v=2.36 m/s。每台水泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修阀门，型号为D371X型涡轮传动对夹式蝶阀，DN500mm，L127mm，W187kg。压水管设有多功能水泵控制阀，型号JD745X型阀，DN400mm，L980mm，W850kg。并设有联络管（DN500mm），由两条输水干管（DN500mm）送往城市管网。 泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。10.泵房形式的选择根据清水池最低水位标高H=118.5m，由：NPSHR汽蚀余量，已知取值5.8mHg水泵安装地点的大气压力（mH2O），查表取Hg=9.5mHz液体相应温度下的饱和蒸汽压力水头（m），查表取值0.42mV1水泵吸入口流速，取1.52m/sHs水泵样本中给出的最大允许吸上真空高度（m）所以，Hs=3.32m综上确定泵房为矩形半地下式，四台台泵（三用一备）成横向单行排列。吸水管道与压水管道直进直出，减少水头损失，11.吸水井的设计吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求，喇叭口采用垂直布置的形式。吸水井最低水位清水池最低水位清水池至吸水井水头损失118.5-0.3118.2m；（0.3为吸水井水头损失粗略估计）水泵吸水管进口喇叭口大头直径D（1. 251.5）d=1.4500=700mm；水泵吸水管进口喇叭口长度L3.0D=3700=2100mm；喇叭口距吸水井后井壁距离（0.8-1.0）D1.0700700mm；喇叭口之间的距离H（1.52.0）D2.07001400mm；喇叭口距吸水井井底距离（0.60.8）D560mm；喇叭口距吸水井侧井壁距离1.5D=1050mm；喇叭口淹没水深h（1.01.25）H3000m。所以，吸水井长度为14000mm，吸水井宽度为4200mm（调整为5000mm），吸水井高度为6800mm(包括超高300)。12.管道配件的选取13.各工艺标高的设计 泵轴安装高度，查表得但考虑到长期运行后，水泵性能下降和管路阻力增加等，取hs=1.0m.水泵的安装高度为：HSSHSv12/2ghs)其中，HSS水泵的安装高度(m) HS修正后的允许吸上真空高度(m)HSHS(10.33ha)(hva0.24)V1水泵吸入口流速，取1.52m/s其中, hva 实际水温下的饱和蒸汽压力. 查表取值0.42mHSVHS(hahva)v12/2g 其中, HSV 水泵的气蚀余量(m)5.8m. HS 水泵厂给定的允许吸上真空高度(m).300S75型水泵的安装高度为：5.8HS(10.330.42)1.522/2g,得HS =4.22mHS4.22(10.3310.33)(0.420.24)=4.04mHSS4.041.522/2g1.0=2.92m 泵轴标高吸水井最低水位+Hss118.5+2.92=121.42m。基础顶面标高泵轴标高-泵轴至基础顶面高度121.42-0.95120.47m。泵房地面标高基础顶面标高-0.50119.97m。泵房高度的确定：采用LD-A型电动单梁起重机泵房高度其中 泵房地上部分高度（米） 从天花板到梁部距离，取0.3m 行车梁高度，取0.55m 行车梁底至起重钩中心的距离，取0.93m 起重绳的垂直长度，取1.5 m 最大一台水泵或电机的高度，取2.1 m 汽车高度，取0.8m 吊起物与汽车高度差，取0.2m 检修平台厚，取0.2m故，泵房地下部分高度（米）由于室外地面标高为126.7.m泵房地面标高为122.5m。故H2=126.7-122.5=4.2m综上，泵房高度H=H1+H2=6.58+4.2=10.78。水泵机组采用单排顺列式布置。水泵间距1.5m，水泵与配电设备间距3.5m，水泵距大门口4m；水泵距吸水管侧墙2.3m； 泵房长40m,宽8.8m，净高10.78m。14.复核冰冻线出水管的中心标高为 242.42m，所以出水管埋深为3.08 m最小覆土厚度0.7m，所以埋深满足要求。15.附属设备的选择1.起重设备 最大起重量为300S75型水泵重量Wp1200kg； 最大电机重量为：Wp4500kg。为此，选用LDH型电动单梁环形轨道起重机(定制，起重量3T，单梁，跨度9.5m，起吊高度12m)，配套电动机型号ZDY21-4。 2.引水设备真空泵的排气量其中 真空泵的最大排气量（m3/s）；漏气系数（1.051.10）；最大一台水泵泵壳内空气容积（m3）；吸水管中空气容积；一个大气压的水柱高度，取10.33；水泵引水时间（h），一般小于5min；离心泵的安装高度（m）； 真空泵的最大真空度其中 真空泵的最大真空度（mmHg）； 离心泵的安装高度（m），最好取吸水井最低水位至水泵顶部的高差。 根据和选取SZ-4J型水环式真空泵2台，一备一用，电动机选型号Y315S-8布置在泵房靠墙边处。3.排水设备沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去(也可以直接排到地面)。泵房的排水量一般按20-40m3/h考虑，排水泵静扬程按5.49m计，水头损失大约3米，故总扬程在5.49+38.49m左右，可选用IS80-65-160型离心泵(Q15-30m3/h，H7.2-9m，N1.5Kw，n1450r/min)两台，一台工作，一台备用，配套电机为90L-4。4.通风设备半地下式泵房，泵房埋深不大，无需专门的通风设备。5.计量设备安装电磁流量计统一计量，型号为德国E+H ，参数为 Promag 50/53W 。13.根据上述计算作图：详见A3图纸参考资料：给水排水设计手册第1、3、11、12册给水排水工程快速设计手册室外给水设计规范（GB 500132006）姜乃昌.泵与泵站（第五版）.建筑工业出版社，2007.20