泵站课程设计

学校代码： 10128学 号：201120605010课程设计说明书题 目：送水泵站课程设计学生姓名：学 院：土木工程学院班 级：给排111班指导教师： 2013年12月28日内蒙古工业大学课程设计任务书课程名称： 泵与泵站 学院：土木工程学院 班级： 给排11-1 学生姓名： 学号： 指导教师： 一、题目某送水泵站课程设计二、目的与意义加深对水泵与水泵站课程内容的理解与掌握，培养学生综合运用和深化所学理论知识，培养学生的工程观念；提高独立分析问题和解决工程实际问题的能力，熟悉泵站设计过程，掌握设计规范，掌握水泵站的工程设计方法。三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等）1.原始数据及技术参数： （1）.某送水泵站的近期设计水量为11万m3/d，远期设计水量为22万m3/d（2）.根据用水曲线确定的二泵站工作制度，分2级工作 第一级，从7时到16时，占全天用水量的65%，时变化系数1.3 第二级，从16时到7时，占全天用水量的35%，时变化系数1.5（3）.城市的设计最不利点的地面标高15m，建筑层数为5层。管网平差得出泵站至最不利点的输水管和管网的总水头损失为21m，清水池所在地面标高0 m，清水池最低水位在地面下- 4 m（4）.城市的冰冻线为1.5m，最高温度35，最低温度-24（5）.泵站所在地土壤良好，地下水位-6m（6）.泵站为双电源2.设计要求：（1）独立按时完成课程设计。（2）要求图面正确，整洁，字迹工整。3.图纸量： 泵站平面及剖面图一张，应绘出主要设备、管路、配件、及辅助设备位置、尺寸、标高，列出主要设备表和材料表（比例尺1：100）4.课程设计工作量：（1）设计说明书一份（2）设计概述、设计范围、设计资料（3）选泵、配电方案（4）布置机组和管道、机组基础的设计、吸水管和压水管的设计（5）泵房平面及高程设计（6）其他辅助建筑物或构件设计四、工作内容、进度安排 1.讲课 0.5天2.查资料、初步计算和方案选择 0.5天3.设计计算 1 天4.机组布置和制图 1.5天5.撰写设计说明书 1 天6.成果整理五、主要参考文献1姜乃昌.泵与泵站（第五版）.北京：中国建筑工业出版社，2007.2中国市政工程东北设计研究院.给排水设计手册第1册（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，2000.3中国市政工程东北设计研究院.给排水设计手册第11册（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，2002.4中国市政工程东北设计研究院.给排水设计手册第12册（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，2001.审核意见系（教研室）主任（签字） 指导教师下达时间 2013 年 12 月 23 日指导教师签字：_前言给排水工程是城市不可缺少的公共设施，是城市生活的大动脉和静脉，是城市赖以生存的基础措施。水泵和水泵站是给排水工程不可缺少的重要组成部分，是给水排水系统正常运行的水力枢纽。作为一名给排水专业的大学生，泵与泵站是一门十分重要的必修课程。在城市给排水工程中，泵站通常是整个给排水系统的枢纽，它关系到整个系统的正常运行，从给水厂到污水厂，到处都使用着各种各样的泵装置，所以学号这门课程，掌握理论知识，并且与实践好好结合，是十分重要的。 这次的泵与泵站课程设计是我的一个锻炼机会，以前在课堂上学到的东西，都是理论性的，而在现实实践中往往理论会出现偏差，只有真正接触实践才能更好地运用理论，而这次的课程设计给了我们一个这样的机会，一个检验自我，提升自我的机会，让我们更深刻的认识了解所学与所用，给我们一个大概的方向，让我们不会在以后的工作中手足无措。我相信在老师的悉心教导下，以及同学们的互相学习，互相帮助下，我们一定会在其中找出自己的不足，及时改正自己错误的想法，并且学到更多的知识，同时也为我们以后的工作道路打下一个良好的基础。第一节 概述一、设计目的及任务1.加深对水泵与水泵站课程内容的理解与掌握2.培养学生综合运用和深化所学理论知识，培养学生的工程观念；提高独立分析问题和解决工程实际问题的能力3. 熟悉泵站设计过程，掌握设计规范，掌握水泵站的工程设计方法二、设计资料分析1某送水泵站的近期设计水量为11万m3/d，远期设计水量为22万m3/d2根据用水曲线确定的二泵站工作制度，分2级工作 第一级，从7时到16时，占全天用水量的65%，时变化系数1.3 第二级，从16时到7时，占全天用水量的35%，时变化系数1.53城市的设计最不利点的地面标高15m，建筑层数为5层。管网平差得出泵站至最不利点的输水管和管网的总水头损失为21m，清水池所在地面标高0 m，清水池最低水位在地面下- 4 m4城市的冰冻线为1.5m，最高温度35，最低温度-245泵站所在地土壤良好，地下水位-6m6泵站为双电源第二节 设计流量及扬程的计算近期设计水量为11万m3/d，远期设计水量为22万m3/d1. 泵站采用两级供水：泵站第一级工作时： Qd1=Qd65%=11000065%=71500m3/d泵站第二级工作时： Qd2=Qd35%=11000035%=38500m3/d2. 流量计算：近期流量：Q1=Kh1Qd65%/9=1.311000065%/9=10328m3/h Q2=Kh2Qd35%/15=1.511000035%/15=3850m3/h远期流量：Q1=Kh1Qd65%/9=1.322000065%/9=20656m3/h Q1=Kh2Qd35%/9=1.522000035%/15=7700m3/h3设计扬程：静扬程 HST=15+24+4+2+2=47由于所给总水头损失为远期损失，根据H= h+HST = HST+SQ2 ,可以得到S=h/ Q2=21/5.742=0.64，则根据h= SQ2可以得到近期损失h=0.64（10328/3600）2 =5.27m则总扬程 H=h+HST=47+5.27=52.27m4管道特性曲线的绘制：根据H= h+HST = HST+SQ2 取不同的流量，计算得出相应的扬程，将所得的数据绘制于坐标纸中，得到管道特性曲线。表2-1管道特性曲线表Q（m3/h）50010001500200025003000350040004500500055006000h(m)0.010.050.110.20.310.440.610.7911.231.491.78H(m)47.0147.0547.1147.247.3147.4447.6147.794848.2348.4948.78Q（m3/h）65007000750080008500900095001000010500110001150012000h(m)2.092.422.783.163.5744.464.945.445.986.537.11H(m)49.0949.4249.7850.1650.575151.4651.9452.4452.9853.5354.11（管道特性曲线见坐标纸）第三节 泵与电机的选择1.水泵的选择：由计算得出：近期第一级设计流量：Q=10328m3/h 第二级设计流量Q= 3850m3/h 设计扬程：H=52.27m 则根据流量扬程选择水泵：方案一：500S59型水泵三台，800S51型水泵两台（一台调速，一台备用）方案二：350S75A型水泵一台，800S51型水泵三台（一台调速，一台备用）方案比较：方案一水泵大小兼顾，型号齐整，通过调速装置很容易满足第一级供水与第二级供水的工况点，且能量浪费较少。方案二虽然水泵台数少一台，但能量浪费相对较多，考虑到远期发展，避免过多的能量浪费，综合各方面考虑，方案一更合适。表3-1水泵规格参数型号 流量扬程转速轴功率电动机功率效率m3/hL/SH(m)n(r/min)kWkW（%）800S514285119055.56007801000835357148851.284988642817864591686500S59162045068970379.74507920205615939183234065047374.480参照给排水设计手册第11册，将并联泵的特性曲线与管道特性曲线绘制于同一坐标系中。2.电机的选择：根据所选800S51型水泵可选择电机Y100010/1430参数：额定电压V=600V P=1000 kW n=600 r/min根据所选500S59型水泵可选择电机Y450466参数：额定电压V=600V P=450 kW n=970 r/min3.水泵基础设计：根据设计要求，考虑到远期发展，水泵的基础都按大泵设计，由于所选800S51型水泵和500S59型水泵都是无底座水泵，所以，选择其为混凝土基础，参数如下:（1） 基础长度：L=地脚螺钉间距+（400500）=4393+500=4893（2）基础宽度： L=地脚螺钉间距+（400500）=1750+500=2250（3）基础高度： H=24d+（150200）=24100+200=2600第四节 吸水管路和压水管路的设计根据管道特性曲线与水泵特性曲线可知:1. 一台800S51型水泵单独工作时，最大的工作流量为Qmax=5600 m3/h，则初步选定吸水管路管径为1100mm压水管路管径为900mm。（1） 吸水管管径：根据钢管水力计算表查得管径DN=1100mm时，流速V=1.621m/s，1000i=2.484，根据规定当吸水管管径大于1000mm时V=1.52.0m/s，则所选管径符合规定，选择合适。（2） 压水管管径：根据钢管水力计算表查得管径DN=900mm时，流速V=2.42m/s，1000i=7.20，根据规定当压水管管径大于250mm时V=2.02.5m/s，则所选管径符合规定，选择合适。2一台500S59型水泵单独工作时，最大的工作流量为Qmax=2200 m3/h，则初步选定吸水管路管径为700mm压水管路管径为600mm。（1） 吸水管管径：根据钢管水力计算表查得管径DN=700mm时，流速V=1.59m/s，1000i=4.28，根据规定当吸水管管径大于250mm时V=1.21.6m/s，则所选管径符合规定，选择合适。（2） 压水管管径：根据钢管水力计算表查的管径DN=600mm时，流速V=2.16m/s，1000i=9.68，根据规定当压水管管径大于250mm时V=2.02.5m/s，则所选管径符合规定，选择合适。第五节 吸水井的设计为了防止泵吸入井底的沉渣，并使泵有良好的水利条件，吸水井的尺寸应满足以下要求：对于800S51型水泵：（1） 喇叭口直径：D=（1.31.5）DN=1.51100=1650mm（2） 喇叭口距离吸水井井壁的距离L1=（0.751.0）D=11650=1650mm（3） 喇叭口距离吸水井井底的距离H1=（0.81.0）D=11650=1650mm（4） 喇叭口间距：L2=（1.52.0）D=21650=3300mm（5） 喇叭口淹没水深：h=2m（6） 清水池最低水位标高：H2=4m（7） 吸水井高：H=hH2+D=2（4）+1.65=7.65m（8） 吸水井长度初步设计为L= L12+ L24=1.652+3.34=16.5m(后面设计泵房长度时，根据泵的间距再确定管道间距以及吸水井长度)（9） 吸水井宽：B= H12+D=1.652+1.65=4.95m对于500S59型水泵：（1） 喇叭口直径：D=（1.31.5）DN=1.5700=1050mm（2） 喇叭口距离吸水井井壁的距离L1=（0.751.0）D=11050=1050mm（3） 喇叭口距离吸水井井底的距离H1=（0.81.0）D=11050=1050mm（4） 喇叭口间距：L1=（1.52.0）D=21050=2100mm（5） 喇叭口淹没水深：h=2m（6） 清水池最低水位标高：H2=4m（7） 吸水井高：H=hH2+D=2（4）+1.05=7.05m（8） 吸水井长度初步设计为L= L12+ L24=1.052+2.14=10.5m（9） 吸水井宽：B= H12+D=1.052+1.05=3.15m故应选择较大的吸水井作为设计吸水井。第六节 泵房的设计根据吸水井的最低水位与水泵的戏水性能，泵房采用半地下式泵房，矩形平面布置，吸水管路和压水管路采取直进直出的方式在室内地面上，五台水泵采用横向排列布置。设计要求：1. 泵凸出部分到墙壁净距应等于最大设备宽度加1m，但不能小于2m。2. 出水侧泵基础与墙壁净距应按配件安装的需要确定，但不宜小于3m。3. 进水侧泵基础与墙壁净距应按配件安装的需要确定，但不能小于1m。4. 电机凸出部分与配电设备的净距为电机轴长加0.5m。5. 泵基础之间的净距与上述相同。综合上述要求，计算泵房长度为49.4m，宽度为16m，泵房高度根据起重设备的规格与水泵埋设设计为地上8.6m，地下4m。第七节 辅助设备的选择1.排水设备：设置潜水排污泵两台，一用一备，选取500QW-7-0.75型潜水排污泵，其参数为：Q=15m3/h，H=7m，n=2820r/min，N=0.75 kW2.起重设备： 选取LH型双梁桥式起重机，起重量10t，跨度16m，起重高度3.010.0m第八节 管道配件的选择编号名称规格单位数量备注1喇叭口DN1500个5290弯头DN1100个73蝶阀DN1100个54蝶阀DN900个55电动闸阀DN1100个56止回阀DN1100个57同心渐扩管DN500-900个28偏心渐缩管DN1100-800个29同心渐扩管DN350-900个310偏心渐缩管DN1100-500个311三通DN900个512起重机LH型双梁桥式台113排水泵500QW-7-0.75台2一台备用14水泵800S51台2一台备用15水泵500S59台316电机Y100010/1430台217电机Y450466台3参考文献：1姜乃昌.泵与泵站（第五版）.北京：中国建筑工业出版社，2007.2中国市政工程东北设计研究院.给排水设计手册第1册（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，2000.3中国市政工程东北设计研究院.给排水设计手册第11册（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，2002.4中国市政工程东北设计研究院.给排水设计手册第12册（第二版）. 北京：中国建筑工业出