泵站课程设计2015.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2023/5/24,*,水泵与水泵站课程设计,给水二级泵站,2023/5/24,1,主要内容,设计任务书；,设计成果；,设计指示书；,2023/5/24,2,设计题目,:,某城市自来水厂二级泵站设计,课 程 设 计 任 务 书,2023/5/24,3,原始资料,最高日用水量：,各自按管网计算结果选用，单位为：,m,3,/d,或,m,3,/h;,最高日用水量变化曲线见各自计算结果。下图仅举例示意。,2023/5/24,4,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，分别采用管网平差计算的结果。,建筑物层数同管网设计任务书。,城市供水管网内无调节水池或水塔。,水厂二级泵站所在地地面标高,19m,，泵站吸水池最低水位,16 m,，最高水位,18 m,。,泵站所在地最高水温,35,。,地下水位距地面,2.5 m,，最大冻土深度,0.8 m,。,吸水池与泵站距离,8.0m,（净距）。,泵站附近有独立双电源。,2023/5/24,5,设计成果,1,、,设计说明书一份（,12,14,页）内容有：,按指示书步骤详述设计的全部内容（包括计算及结论）；,有关设计规模、原始资料的叙述；,按指示书要求画出有关草图及标出主要尺寸。,2023/5/24,6,2,、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的说明。,计划有效学时数,32,学时。,2023/5/24,7,课 程 设 计 指 示 书,0.,设计要求和步骤；,1.,泵站设计控制值的出水量及扬程的确定；,2.,水泵的选择（包括备用泵）；,3.,动力设备的配置；,4.,泵站机组的布置；,5.,吸水管和压水管的设计；,6.,水泵安装高度的计算；,7.,泵站平面、高程布置及尺寸的决定；,8.,泵站内主要附属设备的选择；,2023/5/24,8,0.,设计要求和步骤,在设计过程中要综合考虑，应用所学有关知识，掌握泵站设计的步骤、方法；,重点培养学生独立思考、独立工作的能力及熟悉手册、样本、规范的使用。,2023/5/24,9,设计步骤,:,开始,确定设计流量和扬程,水泵选择（方案比较）,动力设备的配置,设计机组的基础,吸、压水管设计,水泵安装高度,确定布置和机组选型,选择附属设备,厂房布置,结构计算、出图,预算编制,施工图交底,结束,施工期服务,竣工、验收,资料归档,2023/5/24,10,1.,泵站设计控制值出水量及扬程的确定。,Q,max,采用城市高日高时用水量（,l/s,），见管网部分,Q,h,H,p,=,（,Z,0,-Z,P,+H,0,+h,管网,+h,输水,+h,站内,）,1.05,（,m,）,式中,Z,0,管网最不利点的标高；,Z,p,泵站吸水池最低水面标高；,H,0,管网最不利点的自由水头；,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，包括在,h,管网,内；,h,站内,泵站内吸、压水管路水头损失，估为,2,2.5,米；,1.05,安全系数。,（,1,）设计工况点的确定。,2023/5/24,11,（,2,）校核工况点的确定,Q,=Q,max,+Q,消,（,l/s,）,Hp,=,（,Z,0,-Z,P,+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,消防时管网的水头损失；,h,输水,消防时输水管水头损失；,10,低压制消防时应保证最不利点自由水头；,Hp,消防时泵站的扬程。,2023/5/24,12,满足要求,2023/5/24,13,主要是确定型号和台数，,注意,:,泵站中,工作泵,的最大供水量和扬程应满足,Q,max,和,H,P,;,2、,水泵的选择,2023/5/24,14,2023/5/24,15,同时要使水泵的效率较高,;,H,1,/H,（,%,）,多台同型号水泵并联运行和单独运行相结合的方式，分级向管网中供水。,建议：,工作泵台数采用,3,6,台，,备用泵一般采用,1,2,台（本设计可用,1,台），其型号与泵站内最大的工作泵相同,。,2023/5/24,16,(1),画设计参考线,2023/5/24,17,(2),选泵方案比较,2023/5/24,18,方 案,编 号,用水量变化 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（,%,）,第一方案选用一台,20Sh-13,两台,12Sh-13,750920,一台,20Sh-13,两台,12Sh-13,4035,3435,82100,8088,7882,600750,一台,20Sh-13,一台,12Sh-13,3934,3334,81100,8288,7986,460600,一台,20Sh-13,3833,3133,77100,8287,240460,两台,12Sh-13,4231,2831,50100,6984,240,一台,12Sh-13,28,28,83,第二方案选用一台,14Sh-13,一台,14Sh-13A,一台,12Sh-13,760920,一台,14Sh-13,一台,14Sh-13A,一台,12Sh-13,4035,3435,82100,8375,8284,7885,570760,一台,14Sh-13,一台,14Sh-13A,4034,3234,81100,8374,8283,370570,一台,14Sh-13A,一台,12Sh-13,4232,3032,71100,7682,6984,240370,一台,14Sh-13A,4230,2830,80100,7678,55 kw,时，,1.2m,；,相邻机组,突出部分间,的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,宽度不小于,1.2m,。,考虑就地检修时，至少在每个机组一侧设置大于水泵机组宽度,0.5m,的通道。,2023/5/24,33,2023/5/24,34,2023/5/24,35,2023/5/24,36,注意,：,这部分说明书应该用草图画出布置图式（可以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，并配以简单的文字说明，叙述选用该布置的优点和存在的问题。,2023/5/24,37,5,、吸水管和压水管的设计,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,有关水泵吸、压水管路的设计与布置可参考教材有关章节。,2023/5/24,38,吸水管的布置,应尽量减少吸水管中的水头损失；,泵站中通常,每台水泵应有单独的吸水管；,吸水管上一般不设闸阀，只有当吸水井中水位高于水泵安装高度时，防止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的坡度,i,，一般大于,0.005,，以免形成气囊；,2023/5/24,39,2023/5/24,40,吸水管在吸水井的布置,2023/5/24,41,压水管的布置,水泵压水管上常设止回阀，其作用是防止水泵突然停转时由压水管倒流入水泵引起的水泵倒转，但设止回阀会引起增加水击压力，因此设不设止回阀根据具体情况而定；,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，,因此各水泵的压水管通常用一条横管联通，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断供水，并保证供水量不低于给水系统所求的事故供水量；,2023/5/24,42,压水管路布置,2023/5/24,43,管径计算,:,吸水管管径按最大抽水量,Q,max,及设计流速决定。,(Q,max,指该泵在单独或并联工作中可能出现的最大出水量,),设计流速可按下述数据决定：,d250mm V,采用,1.0,1.2 m/s,d250mm V,采用,1.2,1.6 m/s,压水管管径按通过的最大流量及设计流速决定，设计流速可按下述数据决定：,d250mm V,采用,1.5,2.0 m/s,d250mm V,采用,2.0,2.5 m/s,总压水管管径在泵站内按上述原则决定，在站外按输水管管径决定。,2023/5/24,44,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，,管道一般设在管沟中,，管沟的宽度视管径的大小而定（平行管路，管壁相距,0.4-0.5m,管壁到管沟有,300mm,的间距，管顶距盖板有,100mm,的间距），沟底应有,1%,坡度坡向集水坑。,站内管道大于,500mm,时，可设在专门的地下室中，这时闸阀应在机器间内的地面上操作，地下室高度不小于,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。,2023/5/24,45,2023/5/24,46,2023/5/24,47,6,、水泵安装高度的计算,由选定的水泵在水泵性能曲线上找出允许吸上真空高度,H,S,，必须注意每台泵的,H,S,在抽水量不同时也不同，因而应根据该泵在可能的工作范围内的最大抽水量来查出对应的,H,S,，如果水泵的安装地点的气压不是,10.33 m,水柱或水温不是,20,。,C,时，应对,H,S,作出修正，变为,H,S,，,并由下式计算该泵的安装高度,H,SS,：,H,SS,=H,S,，,h,S,V,1,2,/2g,式中,h,S,吸水管中水头损失；,V,1,2,/2g,安装真空表处的水头损失,.,2023/5/24,48,卧式泵,H,SS,应从吸水池最低水位算至泵轴（对大泵则算至吸水口上端）。,h,S,包括从吸水喇叭口到真空表安装处的所有水头损失（沿程与局部）。,V,1,2,/2g,可以根据最大抽水量和真空表处的过水断面积来计算。,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。,这时由于立管长度未定,(见下图,),，沿程水头损失未知，但水平的长度,L,已知，可近似地令：,H,SS,=X,2023/5/24,49,L,真空表,Hss,X,所以有：,式中,i,吸水管段水力坡度，可查表。或：,2023/5/24,50,式中,h,水平,吸水管水平段的损失，,h,水平,=iL,由上式计算的,H,SS,为最大允许安装高度，在选定水泵的安装高度时可以比,H,SS,小，而不能大，泵站中各泵计算的,H,SS,是不一样的，而泵站地面是一样高的。因而,按最小的,H,SS,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的安装高度,2023/5/24,51,泵站中如选用几种不同型号的泵，则应按吸水性能最差的泵来计算，算出,H,SS,后，可确定其泵轴标高，减去泵轴至底脚的高度，再减去底座和基础突出地面的高度，就得到室内地坪标高。,2023/5/24,52,一般水泵基础比地板高,20,30cm,。,水泵安装位置决定后，管道立面布置尺寸也就决定了。,注意,:,吸、压水管道水平段的标高是由起控制作用的那台泵的轴线标高、通过吸、压水口以及偏心异径管与泵轴高差推出的。,压水管交联情况可推出各泵的泵轴标高 最后可确定各机组基础的标高。,2023/5/24,53,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如下，并列出每台水泵的,H,SS,值。,管件名,局部阻力系数,最大,流量,最大,流速,V,1,2,/2g,水头,损失,弯,头,喇叭口,2023/5/24,54,7,、泵站平面、高程布置及尺寸的决定,（,1,）泵房的平面布置,可用下图的方法初步确定泵站（机器间）的平面尺寸,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；,l,5,机组基础宽度；,l,1,l,4,，,l,6,分别为三通、闸阀、逆止阀以及水泵进、出口异径管的长度。,c,a,b,a,b,a,c,L,B,泵,机器间,2023/5/24,55,（,2,）泵房的高程布置,泵房的高度在无吊车设备时，应不小于,3m,（指泵房入口处地坪或平台至屋顶梁底的距离），在有吊车时，应保证起吊物底部和最高一台机组顶部的距离不小于,0.5m,因此在选定吊车类型后，可按,给排水设计手册（第三册）,有关公式确定。,2023/5/24,56,2023/5/24,57,2023/5/24,58,8,、泵站内主要附属设备的选择,管道上的附件如闸阀、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。,一般为了降低泵站造价，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的一台水泵计算,必须注意真空泵的抽气量在不同的真空度下是不同的，真空泵在抽气时，实际所抽取空气的压力是变化的，为了简化起见可以取水泵安装高度作为,计算真空度,2023/5/24,59,这时真空泵按下列数据选择：,真空度,H,Vmax,=H,SS,式中,W,P,，,W,S,为泵壳和吸水管体积，,K,漏气系数，一般取,1.05,1.10,；,T,起动时间，对生活用水泵取,5,分钟，消防泵,3,分钟,H,a,大气压的水柱高度；,H,Vmax,真空度，可用水银柱或百分数表示。,如,H,SS,为,4,m,，,H,a,为,10.33,m,水柱，,则,H,Vmax,=4,760/10.33=284,mm,汞柱，或,4/10,100%=40%,。,2023/5/24,60,在选择真空泵时可以把手册（第,11,册）上真空泵的性能画成特性曲线,然后按计算之,Q,及,H,Vmax,在特性上查得合用的真空泵。也可直接在相应的表中选取。真空泵一般选,一台工作，一台备用。,目前使用较多的是,水环式真空泵,。,真空泵,(,包括管路系统）在泵站中的布置见下图：,2023/5/24,61,2023/5/24,62,流量计,可用文氏水表、电磁流量计或超声波流量计等，一般在,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。,排水设备的选择参见手册第,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要说明所选用的设备型式和数量并附以必要的计算，说明书中也应说明施工及特殊的技术措施的考虑,.,2023/5/24,63,E N D,2023/5/24,64,2023/5/24,65,2023/5/24,66,2023/5/24,67,2023/5/24,68,2023/5/24,69,2023/5/24,70,2023/5/24,71,2023/5/24,72,2023/5/24,73,2023/5/24,74,2023/5/24,75,