某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计说明(计算)书

1、某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计说明(计算)书 给水排水教研室某城镇给水工程第二水泵站工艺设计说明(计算)书 日 期:2011年2月28日目录泵站概述2原始资料2原始资料分析说明级计算3水泵机组选择3水泵机组的基础设计7吸水管和压水管的计算7其他主要配件的选择8泵房形式的选择及机械间布置10吸水井的设计10工艺标高的确定11复核水泵和电机12附属设备的选择13泵站概述 某城镇,其最大日用水量为50000m3/d,需设计一中等规模的给水二级泵站。本设计采用多台水泵并联的方法满足供水要求。本泵站采用半地下式,自罐式吸水,泵房为矩形。原始资料泵站的设计水量为5万m3/d城镇供水曲线图:

2、第一级,从7:00到20:00,每小时占全天用水量的5% 第二级,从20:00到7:00,每小时占全天用水量的3.1%消防用水量70L/s经给水管网水力计算后得:(1)最大用水时水泵站所需扬程为61.4米,其中几何水压高Hst32.9米(3)最大转输时水泵站所需扬程为75.4米,其中几何水压高Hst42.2米(4)最大用水加消防时水泵站所需扬程为69.7米,其中几何水压高Hst26.0 米清水池至泵站址的水平距离为120m泵站处地面标高为78m清水池最低水位标高76m地下水位标高68m(可不考虑地下水的影响)冰冻深度1.5m原始资料分析说明及相关计算1.流量设计(1)一级泵站供水设计流量(2)

3、二级泵站供水设计流量(3)最大用水加消防设计流量2.扬程计算H需:泵站所需扬程 (m)H安全:安全水头(m)初估2m h泵:泵内水头损失(m)初估1m,最大消防时取2m (1)最大用水时H161.4+2+164.4 (2)最大转输时 H275.4+2+178.4 (3)最大用水加消防时H369.7+2+273.7水泵机组选择管路特性曲线参数计算及曲线方程(1)最大用水S1H1-Hst1/Q2264.4-32.9/0.694265.4s2/m5(2)最大转输S2H2-Hst2/Q2278.4-42.2/0.694275.2s2/m5(3)最大用水加消防S3H3-Hst3/Q火2(73.7-26.

4、0/0.764281.7s2/m5确定工况点A694 64.4 B69478.4 C76473.7D430 44.99 E43056.1绘制管路曲线并选择泵 由上图可知,为满足一级供水可选取两台KQSN350-N9 437并联工作或一台KQSN600-N9 680单独工作,;为满足二级供水及消防可选取一台KQSN450-M13 580工作或一台KQSN600-M9 782工作。 经比选,最终为满足以及供水选择两台KQSN350-N9 437并联工作;为满足二级供水选取一台KQSN600-M9 782工作。 特性曲线如下图所示。 具体方案如下: 1)在一级供水和一级转输时并联使用两台KQSN35

5、0-N9 437水泵; 2)在最大用水和最大转输时使用一台KQSN600-M9 782水泵; 3)当最大用水加消防时,仍可以使用一台KQSN600-M9 782水泵。 4)实际运行中,两种泵需各备用一台,故泵站共需要5台泵。即:三台300S58型水 泵和两台KQSN600-M9 782水泵。5泵站采用横向单排布置,故:在订购水泵时需要求三台KQSN350-N9 437型水泵和两台KQSN600-M9 782水泵。4.水泵性能参数如下(1)水泵参数泵型号规格流量扬程m转速r/min功率(kw)效率%汽蚀余量m 泵重kgm3/hL/S轴功率电机功率KQSN600-M97821902528.3859

6、90578.4900766.741603170880.676751.98738041056.766829.782KQSN350-N9437558152.4631480162.3200595.21201940253.956177.0811116334.550199.576(2)安装尺寸泵型号尺寸(mm)LL1L2L3BHH1WACKKQSN600-M9 78241382550780357110501700/1231900125042KQSN350-M9 43732151890700275074016402051012.563090028KQSN600-M9KQSN600-M9KQSN350-N9

7、KQSN350-N9(3)电机参数泵型号电动机型号功率kw重量kg电机底座KQSN600-M9 782Y500-69004170826KQSN350-N9 437Y355-42802001800550水泵机组的基础设计 KQSN350-M9 437型水泵与KQSN600-M9 782型水泵带底座,采用其基础为混凝土块式基础。KQSN350-M9 437型 基础长度L底座长度L3+150200mm2750+1502900mm基础宽度B底座螺栓间距(在宽度方向上)+150 200mm740+160900mm基础高度H2.5?4.0*W水泵+W电机+W底座/L*B*4*1201+1800+550/2

8、.9*0.9*2400 2.2676m取2.5mKQSN600-M9 782型 基础长度L底座长度L3+150200mm3571+1793750mm基础宽度B底座螺栓间距(在宽度方向上)+150 200mm1050+1501200mm基础高度H2.5?4.0*W水泵+W电机+W底座/L*B* 2.8*4160+4170+826/3.75*1.2*2400 2.3738取2.5m其中 ?水泵重量(kg); ?电机重量(kg) ?基础长度(m) ;?基础宽度(m); ?基础密度(kg/m3)混凝土密度=2400 kg/m3吸水管和压水管的计算 根据最不利用水以及水泵工作台数确定流量及管径,初步选定

9、吸水管管径。 一台KQSN350-M9 437型水泵工作时,其最大流量Q300L/s,为吸水管和压水管所通过的最大流量,初步选定吸水管管径DN500mm,压水管管径DN=450mm。根据公式计算得: 当吸水管管径DN=500mm时,流速v1.53m/s; 当压水管管径DN=450mm时,流速v2.0 m/s; 一台KQSN600-M9 782型工作时,其最大流量Q800L/s,为吸水管和压水管所通过的最大流量,初步选定吸水管管径DN800mm,压水管管径DN=700mm。根据公式计算得: 当吸水管管径DN=800mm时,流速v1.59m/s; 当压水管管径DN=700mm时,流速v2.08 m

10、/s; 并设联络管DN800mm,由两条输水干管DN800mm输入干管送往城市管网。 泵房内管路采用直进直出布置,直接敷设在室内地板上。其它主要配件的选择1.异径管 压水管路:水泵出口锥管口径与水管口径不同,需另外选取同心异径管。 吸水管路:为防止吸水管路中产生过多空气,采用偏心异径管。 异径管规格尺寸明细表类型规格L数量同心异径管DN450×2505503DN700×5005502DN800×4508503偏心异径管DN500×3504503DN800×60055022.阀门阀门名称型号DNL数量闸阀500540345051037006602

11、8004708液压缓闭蝶形止回阀HBH41H-1045022237002922电动蝶阀D971X(H、F)45011437001652 每台KQSN350-M9 437水泵都单独设有吸水管,并设有手动常开检修阀门,型号为,DN=500mm,L=540mm.每台KQSN600-M9 782水泵都单独设有吸水管,并设有手动常开检修阀门,型号为,DN=800mm,L=470mm。 KQSN350-M9 437水泵压水管设有电动操作阀,型号D971X(H、F),DN=450mm,L=114mm。 KQSN600-M9 782水泵压水管设有电动操作阀,型号D971X(H、F),DN=700mm,L=16

12、5mm。 KQSN350-M9 437水泵压水管处设手动常开检修阀门,型号为,DN=450mm,L=510mm。 KQSN600-M9 782水泵压水管处设手动常开检修阀门,型号为,DN=700mm,L=660mm。 并设有联络管(DN=800mm),由两条输水干管(DN=800mm)送往城市管网。 为预防停泵水锤,每台KQSN350-M9 437水泵配有液压缓闭蝶形止回阀,型号HBH41H-10,DN450 L222mm。每台KQSN600-M9 782水泵配有液压缓闭蝶形止回阀,型号HBH41H-10,DN700 L292mm。泵房形式的选择机械间布置 根据清水池最低水位H76m,和水泵的

13、汽蚀余量(6.1m 6.7m)条件,确定泵房为矩形半地下室,自灌式吸水,水泵机组采用双排顺列式布置。 泵房内管路采用直进直出布置,直接敷设在室内地板上。吸水井设计 吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求: 清水池最低水位(视为吸水池最低水位)=76m; 吸水井最高水位清水池最高水位78m;水泵吸水管进口喇叭口大头直径D(1.3-1.5)d=1.375×8001100mm;(500*1.4700)水泵吸水管进口喇叭口长度L(3.0-7.0)×(D-d)=3.67×(1100-800)=1100mm;(700-500)*3.5700 喇叭口边缘距吸水井侧壁距离

14、(0.75-1.0)D=1.0×1100=1100mm 喇叭口边缘之间的距离(1.5-2.0)D=1.82×1100=2000mm; 喇叭口距吸水井底部距离0.8D=0.8×1100=880m(取1000mm); 喇叭口淹没水深h5001000mm1.2m; 综合上述尺寸,并根据泵房布置和吸水口布置最终确定吸水井尺寸如下: 吸水井长度为26200mm,吸水井宽度为3500mm,吸水井深度为6300mm。工艺标高的确定KQSN600-M9 782水泵泵轴标高吸水井最低水位-1.860-0.95-0.21-0.176-0.875.2m水泵出口标高泵轴标高-0.5557

15、5.2-0.55574.645m水泵进口标高泵轴标高-0.425-偏心异径管中心偏差75.2-0.52574.675m基础顶面标高泵轴标高-泵轴到基础顶面高度75.2-1.1674.04m泵房地面标高基础顶面标高-基础高度74.04-0.273.84mKQSN350-M9 437水泵泵轴标高吸水井最低水位-1.315-0.62-0.205-0.176-0.5975.410m水泵出口标高泵轴标高-0.35675.410-0.35675.054m水泵进口标高泵轴标高-0.274-偏心异径管中心偏差75.410-0.34975.061m基础顶面标高泵轴标高-泵轴到基础顶面高度75.41-0.8257

16、4.585m 为确保两种不同型号的泵出水口在同一出水面上则KQSN350-M9 437型水泵机组基础需多挖深。 则KQSN350-M9 437水泵泵轴标高为75.001m,水泵出口标高为74.645m,水泵进口标高74.652m,基础顶面标高74.176m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。 取一条最不利线路,从吸水口到输水干管上闸阀为止为计算线路。泵房内管路水头损失h内hs+hd1吸水管hshfs+hlshfs l1*i3.62*10-3*2.120.0077hls1+2v22/2g +3* v12/2g(0.75+0

17、.15)*1.592/2g+ 0.2*2.122/2g0.16m1?吸水管进口局部阻力系数,10.752?DN800闸阀局部阻力系数,按开启度为1/8考虑,20.153?偏心渐缩管DN800*600,30.2故hshfs+hls0.16+0.00770.16772压水管hdhfd+hldhfdl2*i1+l3+l4*i21.421*7.36*10-3+4.481+3.833*3.62*10-3 0.04hld4* v32/2g +5+6+7v42/2g +2*8+9* v52/2g0.24* 4.072/2g+(0.15+5+0.2)*2.082/2g+(1.5*2+0.15)*1.592/2g 1.8m4?渐放管DN700*500,40.245?DN700闸阀局部阻力系数,按开启度为1/8考虑,50.156?DN700止回阀局部阻力系数,657?DN700电动蝶阀局部阻力系数,70.28?三通局部阻力系数,81.59?DN800闸阀局部阻力系数,按开启度为1/8考虑,90.15 故hdhfd+hld1.8+0.041.84 所以,水泵扬程Z0+H0+h+h内0.1677+1.842.00773 与估计扬程基本相同,选定的水泵机组合适。附属设备的选择1