某市给水厂送水泵站设计.docx

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1、泵与泵站课程设计计算说明书题 目：xx市给水厂送水泵站 学 院：市政与环境工程学院 专 业：给排水科学与工程 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成时间：2022年01月19日 前言该设计为xx市给水厂送水泵房工程设计，设计内容包含了选泵、机组布置、吸水管和压水管的布置、水泵流量和扬程的校核、辅助设备的选取、泵房平面尺寸和高程的的确等大部分内容。该送水泵房的设计主要指的是二级泵站的设计，二级泵站主要由水泵机组,吸压管路,引水设备,起重设备,排水设备,计量设备,采暖及通风设备,电气设备,防水锤设备和其他设备组成。在泵站中除设有机器间(安装水泵机组的房间)外，还设有高低压配电室、控制室、值班室、修理

2、间等辅助房间。通过这次设计，使我得到了一次综合训练，我把以前学到的分散、零乱的知识，进一步加强与巩固，并使之系统化，理论和实际相结合，加深了我们对城市取水泵房的整体性理解和认识。使我在查阅文献、编写计算说明书、计算机绘图等各方面的技能也得到了相应的提高。由于自己水平有限，在设计中难免出现差错，敬请老师加以指正，以促进我进步。在今后的学习和工作中，我会加强学习，弥补自己的不足，使设计更加完善、科学、合理。Forewordthe design for a water pump station in waterworks engineering in Hengyang city, design co

3、ntains a selection of pumps, unit placement, suction pipe, pump flow and pressure pipe arrangement and selection of head checking, auxiliary equipment, flat size and the height of the pump house, indeed most of the content. The water pumping station design refers to the design of the second-stage pu

4、mping station, pumping mainly by the pump unit, pressure piping, water equipment, lifting equipment, water supply and drainage equipment, measuring equipment, heating and ventilation equipment, electrical equipment, water hammer device and other devices. Apart from a number of machines in the pumpin

5、g station (installed pump room), also has a high and low voltage power distribution room, control room, a permanently manned location, repair auxiliary rooms. With this design, I got a comprehensive training, I learned to disperse and confused knowledge, further strengthening and consolidating and s

6、ystematizing, combining theory and practice, increased water intake pumping station of our citys overall understanding and awareness. Calculation of my literature review, writing books and manuals, computer graphic skills, among others, has also been a corresponding rise. Because of their own limite

7、d, inevitable errors in the design, be corrected please teacher, to promote progress. Study and work in the future, I will enhance learning, not enough to make up their own, making the design more sound, scientific and reasonable. 目录第一章 绪论11.1 设计要求11.1.1 设计题目11.1.2 设计任务11.1.3 图纸要求11.2设计资料21.2.1 任务书2

8、1.2.2 地区气象资料2第二章 计算说明书32.1 二级泵站的组成及特点32.1.1二级泵站的组成32.1.2 二级泵站的特点32.2 泵站设计参数的确定32.2.1 设计流量的确定32.2.2 设计扬程的确定42.3水泵和电机的初步选42.3.1选择水泵41、水泵选择的基本原则42.4水泵吸水管路和压水管路设计82.4.1吸水管路82.4.2 压水管路82.4.3 管路附件选配92.5 吸水井的设计92.6 各工艺标高的设计102.7 复核水泵和电机112.8 辅助设备的选择112.8.1选择真空泵112.8.2计量设备122.8.3起重设备122.8.4房的高度122.8.5水锤设备12

9、2.8.6 泵房建筑高度和平面尺寸的确定132.9 设计二级泵站平面图及剖面图13结束语14参考文献13河南城建学院水泵与水泵站课程设计 第一章 绪论第一章 绪论1.1 设计要求1.1.1 设计题目xx市给水厂送水泵站（二级泵站）设计1.1.2 设计任务 城市送水泵站技术设计的工艺部分。根据水量、水压变化情况选泵，工作泵和备用泵型号和台数。泵房型式的选择。机组基础设计；平面尺寸及高度。计算水泵吸水管和压水管力直径：选用各种配件和阀件的型号、规格种及安装尺寸（说明特点）。吸水井设计：尺寸和水位。布置机组和管道。泵房中各标高的确定：室内地面、基础顶面、水泵安装高度、泵房建筑高度。复核水泵及电机：计

10、算吸水管及泵站内压水管损关、求出总扬程、校核所选水泵，如不合适，则重选水泵及电机。重新确定泵站的各级供水量。进行消防和转输校核。计算和选择附属设备。设备的选择和布置计量设备起重设备排水泵及水锤消除器等确定泵站平面尺寸、初步规划泵站总平面。泵房的长度和宽度，总平面布置包括：配电室、机器间、值班室、修理间等。1.1.3 图纸要求泵站平面及剖面图（机器间），应绘出主要设备、管路、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高，列出主要设备表和村料表（比例尺1501200）。1.2设计资料1.2.1 任务书xx市最高日用水量329695 m3/d，最高日最高时用水量 4579L/S，用水最不利点地面标高62.25m

11、，服务水头28m，泵站处的地面标高59.58 m，水池最高水位59.10m，水池最低水位标高58.50 m，经计算管网水头损失11.71 m。1.2.2 地区气象资料最低气温：-10.85，最高气温：36.9，年平均气温18.69，最大冰冻线深度0.9m。泵站地址1：100地形图。站址处要求抗震设计烈度为7。电源资料：采用双回路供电，电压等级为：220V、380V、10KV。13河南城建学院水泵与水泵站课程设计 第二章 计算说明书第二章 计算说明书2.1 二级泵站的组成及特点2.1.1二级泵站的组成(1)水泵机组 包括水泵和电动机，是泵站中最重要的组成部分。(2)吸压管路 指水泵的吸水(进水)

12、管路和压水(出水)管路，水泵通过吸水管从吸水井(池)中吸水，经水泵加压后通过压水管路送至用户。(3)引水设备 指真空引水设备(如真空泵、引水罐等)和灌水设备。当水泵工作为吸入式启动时，需引水设备。(4)起重设备 指泵站内设备及管道安装，检修用的吊车、电动葫芦等设备。(5)排水设备 指排水泵、排水沟、集水坑等，用以排除泵站地面污水。(6)计量设备 指流量计、压力计、真空泵、温度计等。(7)采暖及通风设备 指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风机等设备。(8)电气设备 指变、配电设备。(9)防水锤设备 指水锤消除器等。(10)其他设备 包括照明、通信、安全与防水设施等。在泵站中除设有机器间(安装水泵

13、机组的房间)外，还设有高低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。2.1.2 二级泵站的特点二级泵站通常设在净水厂内，经水厂净化后的水进入清水池储存，清水池中水经管道自流入吸水井，水泵从吸水井吸水，经加压后送入城市输配水管网。其工艺流程如：清水池吸水井送水泵站输配水管网用户。基本特点：泵站埋深较浅，通常建成地面式或半地面式，为了适应用户水量、水质的变化，需要设置多台水泵机组，因而，泵房面积较大，泵房一般为矩形形状，砖混结构。2.2 泵站设计参数的确定2.2.1 设计流量的确定泵站的设计流量应按用户最高日最高时用水量来确定。xx市城市最高日最高时用水量为：Qh =4579L/S2.2.2 设

14、计扬程的确定清水池地面标高59.58m。从水厂向管网两条输水管长为655m和427m,管径都选用1600mm，沿程水头损失为0.5m和0.3m，局部水头损失按沿程水头损失的10%计算，故压水管水头损失为（0.5+0.3）1.1= 0.88m。20点为最不利点，其地面标高为62.25m ，该点需要的服务水头为六层楼为28m。水泵安全扬程为2m，吸水管长度取8m，其水头损失计算得：沿程水头损失为0.05m，局部水头损失为0.160m,故吸水管水头损失为0.05+0.160=0.210m。取最不利管20-19-18-17-23-24-2-1管网水头损失为6.5+0.14+0.07+2.3+1.8+0

15、.6+0.3=11.71。最大时水泵扬程H128+11.71+0.21+2+2.6744.59m。图2.2.2 最不利管段图2.3水泵和电机的初步选2.3.1选择水泵1、水泵选择的基本原则（1）所选水泵机组应满足用户最高日各个时刻（含最大的）流量和扬程的要求，保证供水的安全可靠性。（2）依据所选水泵建造的泵站的造价低。（3）水泵机组长期在高效率下工作，运行及管理费用低。（4）水泵性能好，使用寿命长，便于安装和检修。（5）在水泵供水能力上应考虑近、远期结合，留有发展余地。 2、初选水泵因为设计选用四台泵（三用一备）所以一台泵的流量为：Qh/3=1526.33L/S=91.8m3/h因为150S5

16、0型号的泵流量为160m3/h，扬程为50m更接近泵站44.59m，考虑到泵房的以后发展小泵大基础，故选择150S50型号泵。2.4水泵吸水管路和压水管路设计2.4.1吸水管路 1、管路布置要求吸水管路通常处在高压状态下工作，所以对吸水管路的基本要求是不漏气、不积气、不吸气，否则会使水泵的工作产生故障。为此常采取一下措施：(1) 为保证吸水管路不漏气，要求管材必须严格。(2) 为使水泵及时排走吸水管路中的气体，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度。(3) 吸水管的安装与敷设应避免在管道内形成气囊。(4) 吸水管安装在吸水井内，吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量。(5) 吸入式工作的

17、水泵，每台水泵应设单独的吸水管。(6) 当吸水池水位高于水泵轴线时，吸水管上应设闸阀，以利于水泵检修。(7) 当水中有大量杂质时，喇叭口下面应设置滤网。(8) 吸水管设计流速一般为：DN250mm时，v=1.01.2m/s；DN2501000mm时，v=1.21.6m/s；DN1000mm时，v=1.52.0m/s。当Q=91.57m3/h时，由钢管水力计算表查得吸水管管径DN=175mm，v=1.08 m/s。1000i=12.52.4.2 压水管路1 、压水管路布置要求对压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。(1) 压水管路常采用钢管，采用焊接接口，与设备连接处或需

18、要经常检修处采用法兰接口。(2) 为了避免管路上的应力传至水泵，以及安装和拆卸方便，可在压水管路适当位置上设补偿接头或可挠性接头。(3) 离心泵必须要关闸启动。(4) 当不允许水倒流时，需设止回阀。(5) 压水管设计流速为：DN250mm时，v=1.52.0m/s；DN250mm时，v=2.02.5m/s；当Q=91.57m3/h时，由钢管水力计算表查得压水管管径DN=150mm，流速V=1.5m/s，1000i=29.22.4.3 管路附件选配每台水泵都单独设有吸水管，90度弯头，DN175mm。偏心渐缩管，DN175*150mm。压水管设有止回阀，型号为HD741T-10，DN150mm。

19、蝶阀，型号D71H-10，DN150mm。同心渐扩管，DN100*150mm。2.5布置机组和管道水泵机组布置的基本要求是：供水安全可靠、管道布置简短、安装与维护方便、机组排列整齐、起重设备简单并留有扩建余地。常见的布置形式有：1、纵向排列适用于IS型单级单吸悬臂式离心泵。采用这种排列形式可以使吸水管保持顺直，机组布置较为紧凑整齐，检修方便，泵房长度较小但宽度较大(IS型水泵轻，可以用移动式吊装设备)。2、横向排列(泵轴线呈一直线布置)横向排列这种布置形式适用于侧向进水、侧向出水的Sh型双吸式水泵，进出水管顺直，水力条件好，这种布置形式虽然泵房长度大些但跨度小，吊装设备采用单轨吊车即可。3、横

20、向双行排列横向双行排列这种排列更为紧凑，节省建筑面积。泵房跨度大、起重设备需考虑采用桥式行车。适用于泵房中机组较多的圆形取水泵站。但这种布置形式两行泵的转向从电机方向看去是彼此相反的，因此，在泵订货时应向水泵厂特别说明，以便水泵厂配置不同转向的轴套止锁装置。横向排列侧向进、出水的泵，如单级双吸卧式离心泵Sh型、SA型采用横向排列比较好。根据以上要点和实际情况，本泵站采用横向布置，2.5 吸水井的设计1)吸水管吸水喇叭口直径为：D=(1.31.5)d=1.4d=1.4175=245mm。取250mm。2)喇叭口边缘距井壁间净间距：吸2=0.8D =200mm。（系数一般采用0.75到1.0）3)

21、喇叭口净间距吸1=1.8D =450mm。（系数一般采用1.5到2.0）4)喇叭口的最小悬空高度h1=（0.60.8）D，且h10.5m,取h1=0.8D =200mm。取h1=500mm。5)喇叭口的最小淹没深度h20.51.0m，取h2=0.8m。6)单个吸水间的最小长度L吸=3吸1+2吸2+4D=3450+2200+4250=2750mm.7)单个吸水间的最小宽度L吸=吸2+D=2002+250=650mm。考虑到吸水管应该减小阻力损失，不易设太多的弯管，故集水井的长度L=（L1+E1）3+2吸2=（1182+2500）3+20.2=11046.4mm2750mmL1泵基础长度；E1泵基

22、础之间的净间距。设集水井的宽度L为4.800m2.6 各工艺标高的设计150S50型水泵允许吸上真空高度为6.0m。水泵允许安装高度：Hss=Hs-V2/2g-hs吸水管长度暂按8m估算，吸水管管径DN1=175mm,1000i=12.5m其沿程水头损失：iL=0.1m局部水头损失：式中：吸水管进口喇叭口局部阻力系数，取0.3；90弯头局部阻力系数，取0.668；偏心渐缩管局部阻力系数，取0.20；吸水管中流速，1.38m/s 水泵进口处流速，2.69 m/s吸水管总水头损失为hs=iL+V2 /2g=0.10+0.20=0.30m 则水泵安装高度为：ZsHss=5.60,考虑到安全取5m水泵

23、轴心标高为：Z=Z1+Zs=58.5+5=63.5 m 其中Z1为吸水井最低水位标高 二泵房室内地坪标高为63.5-0.185-0.2=63.115m，其中0.185为水泵基础高出室内地平高度；0.2为水泵底座至轴心高度。泵房所在的室外地坪标高为59.58m，二泵房室内地面高于室外3.54m。泵房为地面式泵房。2.7 复核水泵和电机根据已经确定的机组布置和管路情况重新计算泵房内的管路水头损失，复核所需扬程，然后校核水泵机组。压水管管径DN=150mm。局部水头损失：式中：DN150600渐放管，取0.20；DN6001000渐放管，取0.33；DN10001600渐放管，取0.52；DN150

24、蝶阀，取0.15；DN1600蝶阀，取0.15；DN1600钢制正三通，取1.5；DN150止回阀，取1.7；压水管总水头损失为hs=iL+V2 /2g=11.71+0.1=11.81m 。从泵吸水口到最不利点的管道总水头损失为：所以，水泵泵扬程为50m选定的水泵机组合适。2.8 辅助设备的选择2.8.1选择真空泵水泵需要采用真空泵引水真空泵的抽气量W：其中：W真空泵的抽气量 （m3/s）；漏气系数（1.051.10）取1.05；W1吸水管中空气体积，取0.385 m3/m；W2泵壳内空气体积，0.39 m3；水泵引水时间，一般应小于5min，取4min，Hg6.0 m；Zs5.0m；选取SZ

25、-2型真空泵2台，一备一用，布置在泵房靠墙边处,配带动力10Kw，水消耗量30L/min,一字布置，L=4100mm,l=1500mm,B=700mm2.8.2计量设备在压水管上设超声波流量计，选取SP-1型超声波流量计2台，安装在泵房外输水干管上，距离泵房7m。在压水管上设压力表，型号为Y60Z，测量范围为0.01.0MPa。在吸水管上设真空表，型号为Z60Z，测量范围为0760mmHg。2.8.3起重设备150S50型水泵的重量147Kg，Y200L2-2型电机的重量是250 Kg根据电机和水泵的重量结合水泵房的高度选择起重机的重量的型号为CD1-0.5-9D型电动葫芦双梁式，重机起重量0

26、.5t,起升高度9m。2.8.4房的高度泵房间高度为：H =a+c+d+h+n=0.72+0.66+9+0.2+0.1=10.68式中：a为工字梁顶端到起重钩的垂直长度高度,720mmc泵机组的高度，660mm; d起重机的起吊高度为9mh起吊物底部与泵房进口处平台的距离，200 mmn100 mm2.8.5水锤设备采用缓闭阀门来减少水锤的冲击。 2.8.6 泵房建筑高度和平面尺寸的确定水泵机组采用单排横向排列形式布置泵房设一进出设备的大门，配电间、值班室、维修平台。其具体尺寸详见图纸。2.9 设计二级泵站平面图及剖面图泵站平面及剖面图(机器间)，应绘出主要设备、管道、配件及辅助设备的位置、尺

27、寸、标高，列出主要设备表和材料表。 (见图纸)河南城建学院水泵与水泵站课程设计 结束语结束语在为期一周的课程设计里，学到了很多东西，也对学习有了更深的感悟。在课程设计过程中，我们是主体，老师从旁指导，自己动手后才知道把课堂知识和实践联系在一起的过程很艰难。不过在经过查资料以及老师的帮助下，我按时完成了课程设计的任务。通过这次课设，我了解和熟悉了许多关于送水泵站设计的相关知识，也学会了许多设计方面的常识，更增加了我对学习专业知识的浓厚兴趣。感谢老师给我们这次课设的机会，提高了我们的CAD制图能力。在以后的学习过程中，我会更加努力的学习课本上的知识，并多多联系实践，为以后的发展打下坚实的基础。14河南城建学院水泵与水泵站课程设计 参考文献河南城建学院水泵与水泵站课程设计 参考文献参考文献1颜锦文主编.水泵与水泵站.北京：机械工业出版社，2006.2给水排水设计手册（第1册）第二版.北京：中国建筑工业出版社，2002.3给水排水设计手册（第11册）第二版.北京：中国建筑工业出版社，2004.4 李亚峰,尹士君主编.给水排水工程毕业设计指南.北京：化学工业出版社，2003.5 谷峡主编.水泵与水泵站.北京：中国建筑工业出版社，2005.6 李亚峰，尹士军，蒋白懿编著.水泵及泵站设计计算.北京：化学工业出版社.15