泵站课程设计省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

水泵与水泵站课程设计给水二级泵站第1页主要内容设计任务书；设计结果；设计指示书；第2页设计题目设计题目:某城市自来水厂二级泵站设计某城市自来水厂二级泵站设计 课 程 设 计 任 务 书第3页原始资料 最高日用水量：各自按管网计算结果选取，单位为：m3/d或m3/h;最高日用水量改变曲线见各自计算结果。下列图仅举例示意。第4页高日高时管网水头损失、管网最不利点标高、发生火灾处标高、消防用水量等，分别采取管网平差计算结果。建筑物层数同管网设计任务书。城市供水管网内无调整水池或水塔。水厂二级泵站所在地地面标高19m，泵站吸水池最低水位16m，最高水位18m。泵站所在地最高水温35。地下水位距地面2.5m，最大冻土深度0.8m。吸水池与泵站距离8.0m（净距）。泵站附近有独立双电源。第5页设计结果 1、设计说明书一份（1214页）内容有：按指示书步骤详述设计全部内容（包含计算及结论）；相关设计规模、原始资料叙述；按指示书要求画出相关草图及标出主要尺寸。第6页 2、图纸、图纸设计日期：在一张2#或1#图纸上画泵站平、剖面图、泵站内主要设备材料表及必要说明。计划有效课时数32课时。第7页 课 程 设 计 指 示 书0.设计要求和步骤；1.泵站设计控制值出水量及扬程确实定；2.水泵选择（包含备用泵）；3.动力设备配置；4.泵站机组布置；5.吸水管和压水管设计；6.水泵安装高度计算；7.泵站平面、高程布置及尺寸决定；8.泵站内主要从属设备选择；第8页0.设计要求和步骤在设计过程中要综合考虑，应用所学相关知识，掌握泵站设计步骤、方法；重点培养学生独立思索、独立工作能力及熟悉手册、样本、规范使用。第9页设计步骤:开始开始确定设计流量和扬程确定设计流量和扬程水泵选择（方案比较）水泵选择（方案比较）动力设备配置动力设备配置设计机组基础设计机组基础吸、压水管设计吸、压水管设计水泵安装高度水泵安装高度确定布置和机组选型确定布置和机组选型选择从属设备选择从属设备厂房布置厂房布置结构计算、出图结构计算、出图预算编制预算编制施工图交底施工图交底结束结束施工期服务施工期服务完工、验收完工、验收资料归档资料归档第10页1.泵站设计控制值出水量及扬程确定。Qmax采取城市高日高时用水量（l/s），见管网部分Qh Hp=（Z0-ZP+H0+h管网+h输水+h站内）1.05（m）式中Z0管网最不利点标高；Zp泵站吸水池最低水面标高；H0管网最不利点自由水头；h管网最高日最高时管网水头损失；h输水输水管水头损失；输水管很短时，包含在h管网内；h站内泵站内吸、压水管路水头损失，估为22.5米；1.05安全系数。（1）设计工况点确定。第11页（2）校核工况点确实定 Q=Qmax+Q消 （l/s）Hp=（Z0-ZP+10+h管网+h输水+h站内）1.05式中：Q消城市消防用水量，见管网；Q消防时泵站总供水量；h管网消防时管网水头损失；h输水消防时输水管水头损失；10低压制消防时应确保最不利点自由水头；Hp消防时泵站扬程。第12页满足要求第13页主要是确定型号和台数，主要是确定型号和台数，注意:泵站中工作工作泵泵最大供水量和扬程应满足Qmax和HP;2、水泵选择第14页第15页同时要使水泵效率较高;H1/H（%）多台同型号水泵并联运行和单独运行相结合方式，分级向管网中供水。提议：工作泵台数采取36台，备用泵普通采取12台（本设计可用1台），其型号与泵站内最大工作泵相同。第16页(1)(1)画设计参考线画设计参考线第17页(2)选泵方案比较选泵方案比较第18页方案编号用水量改变范围（L/s）运行水泵型号及台数水泵扬程（m）所需扬程（m）扬程利用率%水泵效率（%）第一方案选取一台20Sh-13两台12Sh-13750920一台20Sh-13两台12Sh-13403534358210080887882600750一台20Sh-13一台12Sh-13393433348110082887986460600一台20Sh-1338333133771008287240460两台12Sh-1342312831501006984240一台12Sh-13282883第二方案选取一台14Sh-13一台14Sh-13A一台12Sh-13760920一台14Sh-13一台14Sh-13A一台12Sh-134035343582100837582847885570760一台14Sh-13一台14Sh-13A403432348110083748283370570一台14Sh-13A一台12Sh-13423230327110076826984240370一台14Sh-13A4230283080100767855 kw时，1.2m；相邻机组突出部分间净距以及突出部分与墙壁间净距：电机容量55 kw时，0.7m；电机容量55 kw时，1.0m；泵房主要通道宽度大于1.2m。考虑就地检修时，最少在每个机组一侧设置大于水泵机组宽度0.5m通道。第33页第34页第35页第36页 注意注意 ：这部分说明书应该用草图画出布置图式（能够和下边管道布置合为一张），注上尺寸，草图可参考教材164或手册第3册第365页进行布置，并配以简单文字说明，叙述选取该布置优点和存在问题。第37页5、吸水管和压水管设计布置图式管径计算管材及配件规格决定(见指示书）管道敷设地点 相关水泵吸、压水管路设计与布置可参考教材相关章节。第38页吸水管布置应尽可能降低吸水管中水头损失；泵站中通常每台水泵应有单独吸水管；吸水管上普通不设闸阀，只有当吸水井中水位高于水泵安装高度时，预防在拆卸水泵时水从吸水井流入水泵，在必须在吸水管中安装闸阀；吸水管应有沿水流方向连续上升坡度i，普通大于0.005，以免形成气囊；第39页第40页 吸水管在吸水井布置 第41页压水管布置水泵压水管上常设止回阀，其作用是预防水泵突然停转时由压水管倒流入水泵引发水泵倒转，但设止回阀会引发增加水击压力，所以设不设止回阀依据详细情况而定；水泵输水干管通常设两条，而站内水泵台数往往在三台以上，所以各水泵压水管通惯用一条横管联通，然后接到输水干管；在布置时要求任意水泵或者闸阀发生事故进行修理时水泵不能中止供水，并确保供水量不低于给水系统所求事故供水量；第42页压水管路布置第43页管径计算:吸水管管径按最大抽水量Qmax及设计流速决定。(Qmax指指该该泵泵在在单单独独或或并并联联工工作作中中可可能能出出现现最最大大出出水水量量)设计流速可按下述数据决定：d250mmV采取1.01.2m/sd250mmV采取1.21.6m/s压水管管径按经过最大流量及设计流速决定，设计流速可按下述数据决定：d250mmV采取1.52.0m/sd250mmV采取2.02.5m/s总压水管管径在泵站内按上述标准决定，在站外按输水管管径决定。第44页管道敷设地点当泵站为地面式或埋深不大，站内管道直径小于500mm时，管道普通设在管沟中，管沟宽度视管径大小而定（平行管路，管壁相距0.4-0.5m,管壁到管沟有300mm间距，管顶距盖板有100mm间距），沟底应有1%坡度坡向集水坑。站内管道大于500mm时，可设在专门地下室中，这时闸阀应在机器间内地面上操作，地下室高度大于1.8m。半地下式泵站（埋深约为2-3m）可把管道直接设在地板上。第45页第46页第47页6、水泵安装高度计算 由选定水泵在水泵性能曲线上找出允许吸上真空高度HS，必须注意每台泵HS在抽水量不一样时也不一样，因而应依据该泵在可能工作范围内最大抽水量来查出对应HS，假如水泵安装地点气压不是10.33 m水柱或水温不是20。C时，应对HS作出修正，变为HS，并由下式计算该泵安装高度HSS：HSS=HS，hSV12/2g 式中hS吸水管中水头损失；V12/2g安装真空表处水头损失.第48页卧式泵,HSS应从吸水池最低水位算至泵轴（对大泵则算至吸水口上端）。hS包含从吸水喇叭口到真空表安装处全部水头损失（沿程与局部）。V12/2g能够依据最大抽水量和真空表处过水断面积来计算。当管道布置已定时，配件与管段也已定，所以吸水管中局部水头损失h局部应按水力公式计算，其中局部阻力系数由设计手册查得。这时因为立管长度未定(见下列图)，沿程水头损失未知，但水平长度L已知，可近似地令：HSS=X 第49页L真空表HssX所以有：式中 i吸水管段水力坡度，可查表。或：第50页式中h水平吸水管水平段损失，h水平=iL 由上式计算HSS为最大允许安装高度，在选定水泵安装高度时能够比HSS小，而不能大，泵站中各泵计算HSS是不一样，而泵站地面是一样高。因而按最小HSS为最不利情况，以此为标准（该台泵泵轴标高起控制作用）来确定其余各泵和管道安装高度 第51页泵站中如选取几个不一样型号泵，则应按吸水性能最差泵来计算，算出HSS后，可确定其泵轴标高，减去泵轴至底脚高度，再减去底座和基础突出地面高度，就得到室内地坪标高。第52页普通水泵基础比地板高2030cm。水泵安装位置决定后，管道立面布置尺寸也就决定了。注意注意:吸、压水管道水平段标高是由起控制作用那台泵轴线标高、经过吸、压水口以及偏心异径管与泵轴高差推出。压水管交联情况可推出各泵泵轴标高最终可确定各机组基础标高。第53页注意：这部分说明书对每一水泵要列出吸水管线上水头损失表以下，并列出每台水泵HSS值。管件名局部阻力系数最大流量最大流速V12/2g水头损失弯 头喇叭口第54页7、泵站平面、高程布置及尺寸决定（1）泵房平面布置可用下列图方法初步确定泵站（机器间）平面尺寸B和L。图中：a机组基础长度；b机组基础间距；c机组基础与墙距离；l5机组基础宽度；l1l4，l6分别为三通、闸阀、逆止阀以及水泵进、出口异径管长度。cababacLB泵机器间第55页（2）泵房高程布置 泵房高度在无吊车设备时，应大于3m（指泵房入口处地坪或平台至屋顶梁底距离），在有吊车时，应确保起吊物底部和最高一台机组顶部距离大于0.5m,所以在选定吊车类型后，可按给排水设计手册（第三册）相关公式确定。第56页第57页第58页8 8、泵站内主要从属设备选择、泵站内主要从属设备选择 管道上附件如闸阀、逆止阀及喇叭口均在管道设计时选定，这部分附件可列入材料设备表中，这里主要讲真空泵、流量计、起重设备及排水设备选择。普通为了降低泵站造价，二泵站不能埋深太大，往往用真空泵起动，真空泵应按起动最大一台水泵计算 必须注意真空泵抽气量在不一样真空度下是不一样，真空泵在抽气时，实际所抽取空气压力是改变，为了简化起见能够取水泵安装高度作为计算真空度第59页这时真空泵按以下数据选择：真空度 HVmax=HSS 式中WP，WS为泵壳和吸水管体积，K漏气系数，普通取1.051.10；T起动时间，对生活用水泵取5分钟，消防泵3分钟 Ha大气压水柱高度；HVmax真空度，可用水银柱或百分数表示。如HSS为4m，Ha为10.33m水柱，则HVmax=4760/10.33=284mm汞柱，或4/10100%=40%。第60页在选择真空泵时能够把手册（第11册）上真空泵性能画成特征曲线 然后按计算之Q及HVmax在特征上查得适用真空泵。也可直接在对应表中选取。真空泵普通选一台工作，一台备用。当前使用较多是水环式真空泵。真空泵(包含管路系统）在泵站中布置见下列图：第61页第62页流量计可用文氏水表、电磁流量计或超声波流量计等，普通在每条总压水管上设一水表，选择方法可参阅教材第194页或手册第1册688页等。排水设备选择参见手册第3册360页，对地面式泵站可考虑地面自流排水。注意:这部分说明书应该用文字简明说明所选取设备型式和数量并附以必要计算，说明书中也应说明施工及特殊技术办法考虑.第63页第64页第65页第66页第67页第68页第69页第70页第71页第72页第73页第74页第75页