泵房初步设计

1、 泵站工艺设计说明书 学校： xxxx班级： xxxx姓名： xxx学号： xxx 指导老师:xxx 完成时间:2015.01.16 目 录第一章 基本资料21.1 设计题目22.1设计原始资料2第二章 设计计算说明书22.1 泵站设计参数的确定22.1.1 基本设计资料22.1.2 设计流量的确定32.1.3 设计扬程的确定32.2 水泵选型42.2.1 水泵选择原则42.2.2 初选水泵42.2.3 水泵方案比较72.3 水泵机组布置及基础设计计算92.3.1 布置机组92.3.2 基础设计计算92.4 水泵吸水管路和压水管路设计102.4.1 吸水管路102.4.2 压水管路112.5

2、精确选泵并消防校核122.5.1 吸水管路水头损失122.5.2 压水管路水头损失122.5.3 水泵房内总水头损失122.5.4 消防校核122.6 辅助设备的选择132.6.1 充水设备132.6.2 计量设备132.6.3 起重设备132.6.4 排水设备132.6.5 通风设备132.7 泵房平面尺寸142.7.1 泵房总长度142.7.2 泵房总宽度142.8 泵房内部标高及泵房高度142.8.1 水泵安装高度及泵房形式的确定142.8.2 泵房高度14第三章 总结及致谢15 附图一 附图二第1章 设计资料1.1 设计题目 兰州市某水厂送水泵房初步设计1.2 设计原始资料10万m3/

3、d(近期)15万 m3/d(远期) 时变化系数Kh=1.7日变化系数Kd1.3最大日用水变化曲线见教程P151 输水管水头损失为1.0m用水区供水最高建筑物3层管网最大用水水头损失为9.0m泵站吸水井最低水位到管网中最不利点地形高差为2m。第2章 设计计算说明书2.1 泵站设计参数的确定 2.1.1 基本设计资料 二级泵站分两级供水，为满足各个时段的用水和保证供水的安全性，泵站的设计流量应按用户最高日最高时用水量来确定。由教材P151最大日用水变化曲线（图4-11）一级供水(7-20时)： = 5.6二级供水(20-24,0-7时)： = 2.472.1.2 设计流量的确定 10万m3/d(近

4、期),作为平均日流量，则最高日最高时流量Q最高日最高时用水量= = = 2558 L/S即设计流量为：Q设计 = 2558 L/S泵站一级工作时设计流量 Q1= = 2022 L/S泵站二级工作时设计流量 Q2= = 892 L/S2.1.3 设计扬程的确定 水头损失（m） 吸水井到管网 中最不利点 （m） 服务水头（3层楼） （m） 安全水头 （m） 泵站内 输水管管网最大 2 1 9 2 16 2设计扬程为：H = Z0 + H0 + h + HC = 2+1+9+2+16+2 = 32m 其中： Z0 地形高差 H0 自由水压 h 总水头损失 HC 安全水头2.2 水泵选型 2.2.1

5、水泵选择原则 （1）必须满足用户对水量和水压的要求，保证供水的安全可靠性； （2）尽量降工程造价和运行费用（水泵机组在长期使用运行中，水泵工 点的效率最高，选用效率较高的水泵）； （3）水泵使用性能好（选用允许吸上真空高度值较大，汽蚀余量值较小 水泵） （4）结构合理，适用寿命长，便于安装、检修和管理； （5）所配备电机总装机容量小，避免“大马拉小车”； （6）泵站投资要少； （7）近远期结合，留有发展余地。 2.2.2 初选水泵 S型水泵型谱图 Sh型水泵型谱图 如上图所示，根据Q设计 = 2558 L/S和H = 32m，在泵综合性能图上做出a点，当Q较小时（如性能曲线图上的坐标原点处），

6、泵站内水头损失较小，此时输水管网和配水管网中水损也较小，假定三者之和为2 m，所需泵的扬程为：H = 22 m，在图中做出b点，因为该区时变化系数Kh=1.7日变化系数Kd1.3 ,可得平均日平均时用水量为：Q平均 =2558÷1.3÷1.7=1157 L/S，在图中标出Q=1157 L/s时ab线上所对应的点，根据ab线穿过型谱图上的泵型号，进行合理搭配要满足最大用水量要求，且运行时处在水泵的高效段内，以此选出最合理的方案，节约能量。 在S型水泵型谱图中挑出：1000S46 、800S47 、600S47 、500S59 、500S59A 、350S75A 在Sh型水泵型

7、谱图中挑出：32sh-19 、24sh-19 、24sh-19A 、14sh-19 、14sh-19A 、12sh-13 、12sh-13A 查资料，列出各型号离心泵性能参数如下:泵型号流量Q扬程转速功率N（KW）效率最大允许吸Hn上真空高度m3/hL/S（m）（r/min）轴功率Pa配套功率（%）（m）14SH-1997127032145099.7132853.51260350261028814404002295.78214SH-19A86424026145076.5110803.5112031021.57785129636016.5807324SH-19248070037970295380

8、862.53170880323108939601100222798524SH-19A230464031.5970235280842.52880800272388936001000202318532SH-194700130535730575630783.55500135032.5580846010167028.956783.5646079525.456780.432SH-19A4550126031730492560783.55310147529500845800160026.549683.5625017352348780.412SH-1361217038145076.290834.5792200

9、32.279.88790025025.578.18012SH-13A55015331145058.175804.57202002660.78481022520.55878泵型号流量Q扬程转速功率N（KW）效率最大允许吸Hn上真空高度m3/hL/S（m）（r/min）轴功率Pa配套功率（%）（m）600S472160600881100056.5970415.4560806.5(24SH-13)317047455.988.1360040.5461.786500S591620 450 561 65068970379.7450795(20SH-9)20205939183234047374.480500

10、S59A150041752060357970315400745(20SH-9A)1872493337521703932072350S75A900250701450220280785.81170325652478413323705625779 根据各泵性能参数进行合理搭配满足来最大用水量要求，且运行时处在水泵的高效段内，进行初步筛选的方案有：一台800S47一台600S47一台500S59A三台600S47三台600S47一台350S47A泵性能参 三台24Sh-19一台14Sh-19两台24Sh-19一台24Sh-19 A一台14Sh-19四台24Sh-19A四台24Sh-19两台24S-19

11、两台14S-192.2.3 水泵方案比较 在初选方案中选出能量利用较好，运行时耗能少，一、二级供水流量、扬程符合的两套方案进行比较：两台24S-19两台14S-19两台24Sh-19一台24Sh-19 A一台14Sh-19 方案编号用水变化范围 运行泵及 泵扬程 所需扬程 扬程利 泵效率 （L/S） 其台数 （m） （m） 用率(%） （%） 两台24Sh-19 8288 2160 2558 一台24Sh-19 A 3732 3032 81100 8084 一台14Sh-19 8087 1280 2160 两台24Sh-19 3631 2931 80100 7883 两台24sh-19 一台2

12、4Sh-19 A 8088一台24sh-19A 800 1280 一台24Sh-19 3530 2930 82100 8288 一台14sh-19 一台14Sh-19 8084 400 800 一台24Sh-19 3230 2429 75100 7688 <400 一台14Sh-19 >24 <24 < 87 2110 2558 两台24Sh-19 3732 3032 81100 7883 两台14Sh-19 8088 1760 2110 两台24Sh-19 3732 2831 76100 8288 两台24sh-19 一台14Sh-19 8084 两台14sh-19

13、1230 1760 两台24Sh-19 3731 2830 75100 8088 880 1230 一台24Sh-19 3228 2629 81100 8286 一台14Sh-19 8087 <880 一台24Sh-19 >26 <26 < 88 由上表可以看出，第一方案能量利用率略好于第二方案，特别是在一级供水时，第一方案各泵在效率上见优势，做出第一方案的水泵工况分析曲线如下： 两种工况下的水泵性能曲线如上图所示，一、二级供水流量、扬程均符合，且在常供水流量下效率较高因此采用第一方案2.3 水泵机组布置及基础设计计算 2.3.1 布置机组 水泵机组布置的基本要求是：供

14、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：纵向排列、横向排列、横向双行排列。泵设计采用横向排列。 2.3.2 基础设计计算 水泵及电动机外形尺寸如下： 型号 水泵外形尺寸（沈阳水泵厂） 电动机尺寸 型号 （mm） （mm） L(max) B(max) H(max) L(max) B(max) H(max)24Sh19 1766 940 768 1161 1150 560 JRQ-147-624Sh19A14Sh19 1271 620 680 1145 1100 375 JS-116-4 基础长度L=相应地角螺钉间距大者+（40050

15、0） =1766+1161+500=3437 （取3.5m） 基础宽度B=相应地角螺钉间距大者+（400500） =940+500=1440 （取1.5m） 基础高度H=(2.54)×(水泵重+电机重)÷(基础长×基础 宽×基础宽)=2.5×(3850+3400)÷(3.5×1.5×2400)1.5m最终确定水泵分别占地：3.5m×1.5m×1.5m、3.0m×1.3m×1.1m。 2.4 水泵吸水管路和压水管路设计 当泵站为用户供水时，最高日最高时流量下两台24Sh19、一

16、台24Sh19A、一台14Sh19型单级双吸离心泵并联工作其流量分别按最大流量进行计算。2.4.1 吸水管路 （1）吸水管路布置要求 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。 （2）吸水管径 24Sh19、24Sh19A型采用DN1000、14Sh19型采用DN600。 （3）吸水管路的管件布置 .喇叭口设计 喇叭口扩大直径：D(1.31.5)DN 故分别取 1.3m、0.8m 喇叭口高度：H=4（D-ND） 故分别取 1.2m、0.8m 喇叭口距墙壁的距离：T=(0.30.5)D 故分别取0.5m、0.4m 喇叭口距室底的

17、距离：P=0.62 D 故分别取 0.8m、0.5m 喇叭口之间距离：L 3D 故分别取 3.6m、2.4m.进水闸阀：采用Z941T-10电动法兰明杆楔式闸阀，分别为 DN=1000mm、L=800mm =0.06，DN=600mm、L=400mm、=0.03.偏心见缩管:为了防止吸水管积有空气其规格为DN=1000-600 L=800mm =0.21，DN=600-400mm、L=500mm、=0.3 .90度弯头：DN=1000mm、=0.712.4.2 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。（2） 压水管径 24Sh19、

18、24Sh19A型采用DN800、14Sh19型采用DN500。（3） 压水管路配件 .止回阀：采用HD741X液压式缓冲止回阀，分别规格为 DN=800mm、L=500mm =1.7，DN=500mm、L=340mm、=2.闸阀：设置在压水管路的常开闸阀，采用Z941T-10电动法兰 明杆楔式闸阀，分别为DN=800mm、L=850mm =0.06 DN=500mm、L=400mm、=0.03.同心渐扩管:DN=800-600mm、L=600mm =0.41 DN=500-400mm、L=400mm、=0.32.90度弯头：DN=800mm、=0.91 ，DN=500mm、=1.3 具体管路附

19、件配选如下表： 型号 进口法兰尺寸 进口法兰尺寸 （mm） （mm） DN1 D11 D1 n1-d1 DN1 D11 D1n1-d124Sh1924Sh19A 780 725 600 2030 670 620 500 203014Sh19 490 445 350 1223 440 400 300 12232.5 精确选泵并消防校核 2.5.1 吸水管路水头损失 沿程水头损失：hf=i·L=0.00219×25=0.055 （设吸水管长25m） 局部水头损失：hj=× =(0.06+0.21+0.71)× =0.8 吸水管水头损失h吸=hf+hj=0.0

20、55+0.800 =0.855m 2.5.2 压水管路水头损失 沿程水头损失：hf=i·L=0.00813×20=0.163 （设压水管长20m） 局部水头损失：hj=(1.7+0.06+0.41+0.91)× =0.77 压水管水头损失h压=hf+hj=0.163+0.77 =0.933m 2.5.3 水泵房内总水头损失 泵房内总的水头损失为：h=h吸+h压 = 0.855+0.933=1.8m 小于估计的泵房内总水头损失2m，故选择的水泵合适。 2.5.4 消防校核取一次可有两个着火点，每个着火点消防用水为100L/S,则消防 时，泵站的供水量为：Q=2558

21、+2×100=2758 L/S消防时泵站的扬程为：H = Z0 + H0 + h + HC = 2+10+15+2=29 L/S故所选机组能满足消防时的水量和扬程的要求。2.6 辅助设备的选择2.6.1 充水设备当吸水井水位低于泵轴线时，水泵需要采用真空泵充水。其中冲水的方法有很多，对于小型水泵装置在进水管路进口安装有底阀一般用人工冲水，不带底阀时，用真空水箱冲水，对于大中型泵多采用真空泵冲水。本题设计两台真空泵，其中一台做备用。2.6.2 计量设备 在压水上设超声波流量计，选取SP1型超声波流量计，两台安装在泵房外输水干管上。2.6.3 起重设备根据电机和水泵的重量结合水泵房的高度

22、选择起重机型号，选择起重机时，应根据相关规范及起重机的尺寸要求选择合适的起重机。本设计选用电动葫芦，型号为CD124D。2.6.4 排水设备 （1）排水沟一般采用纵向布置，矩形明沟，宽0.050.25m，深0.050.3m，坡度1/50，本设计排水沟宽0.2m、深0.2m,坡度1/50 （2）采用排水泵排水，沿泵房内壁设排水沟，将水集道集水坑内，然后用排水水泵抽送出去。本设计采用排水泵型号为50ZZB10。2.6.5 通风设备 因泵房高度比较高，可以设计多个窗户来通风，本设计分别在侧墙上设两扇大窗户高度为1.2m。通风效果效果较好，故不再单独设机械通风设备。2.7 泵房平面尺寸水泵间距：L=1.5m 水泵与配电设备间距：L=3.5m水泵距大门间距：L=5m 水泵距吸水管侧墙的距离：L=3.7m2.7.1 泵房总长度值班室、控制室和配电室总宽度为d1=7m，值班室距第一根进水管为L1=1.5,最后一根进水管距墙L2=3.5m,吸水管间距L3=1,5m，水泵底座占地分别为D1=3.5m,D2=3m。 则泵房的总长度为：L=D1×4+D2+L3×4+L1+L2+