长安大学水泵课程设计

1、 某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计 目 录 一 、综述············································

2、83;1二 、水泵机组的选择··································3三、水泵机组的基础设计···········

3、3;····················9四 、水泵吸水管和压水管的计算························10五 、 泵房形式的选择及机械间布

4、置······················6六 、 吸水井的设计··························

5、·········11七 、 管道配件的选取列表·····························12八 、 泵房尺寸的确定·······&#

6、183;·························13九 、 辅助设备的选择······················&

7、#183;··········15附件一 KQSN系列水泵外形图··························16某城镇给水工程第二泵站工艺设计说明一 、综述1.1泵站概括某中小型城市，其最大日用水量为52800（m3/d），需要设计

8、一中等规模的二级泵站（满足城市全部生产和生活用水）。城市管网中有水塔，但其调节能力有限，并且整个供水扬程不是很高，因此本设计采用多台水泵并联工作的方法以得到更好的满足供水要求。由于所需水泵较多，占地面广，但吸水条件较好，故本泵站采用半地下式，自灌式吸水，泵房呈矩形。1.2原始资料1. 最大日用水量 52800m3/d 城镇供水曲线图：2.消防用水 70L/s3.经给水管网水力计算后（1）最大用水时泵站所需扬程为61.4m，其中几何压水高32.9m。在选择泵时最大扬程需要加上2m站内水头损失和1m安全水头，则H=61.4+2+1=64.4m（2）最大传输时泵站所需扬程为75.4m，其中几何压水高

9、42.2m。在选择泵时最大传输所需扬程需要加上2m站内水头损失和1m安全水头，则H=75.4+2+1=78.4m（3）最大传输用水加消防时泵站所需要扬程为69.7m，其中几何压水高度26m。在选择泵时最大用水加消防需要加上2m站内水头损失和2m安全水头，则H=69.7+2+2=73.7m（4）清水池至泵站址的水平距离为120m，此段水力损失可以忽略不计。（5）泵站处地面标高78m（6）清水池最低水位标高76m（7）地下水位标高68m，可不考虑地下水位影响（8）冰冻深度1.5m二、水泵机组的选择2.1 泵站设计参数的确定根据用水曲线确定送水泵站工作制度，分两级工作： 最大用水与最大转输：从7：0

10、0到20：00，每小时占全天用水量的5。Q=52800×5%=2640m3/h=733.3L/s； 一级用水与一级转输：从20：00到7：00，每小时占全天用水量的3.1。Q=52800×3.1%=1636.8m3/h=454.7L/s。 泵站最大用水时的设计工作流量为：733.3L/s 泵站最大用水时的设计扬程为：64.4m 泵站最大转输时的设计工作流量为：733.3L/s 泵站最大转输时的设计扬程为：78.4m 泵站最大用水加消防时的设计工作流量为：733.3+70=803.3L/s 泵站最大用水加消防时的设计扬程为：73.7m 泵站一级用水及一级转输时的设计工作流量为

11、：454.7 L/s(1)最大用水：S1=（64.4-32.9）/0.73332=58.58 H1=32.9+58.58 (2)最大转输：S2=（78.4-42.2）/0.73332=67.32 H2=42.2+67.32 (3)最大用水加消防防: S3=(69.7+4-26)/0.80332=73.92 H3=26.0+73.92 故可确定5个工况点： (454.7, 55) (454.7 ,45) (733.3,78.4) (733.3 ,64.4) (803.3 ,73.7) 2.2 水泵机组的选择 根据以上计算可得如下示意曲线，并参照KQSN系列双吸泵选取适合泵型。选出方案如下：两台K

12、QSN400-M13-470和两台KQSN450-M13-538型号的泵，每种型号的泵都是一用一备，选泵图示如图2.2.2：图2.2.2 表2.2.1方案用水变化范围L/S运行泵及台数泵的扬程M所需扬程M扬程利用率%泵效率%1台KQSN400-M13-4701台KQSN450-M13-538454.3一台M13-4706045-5575-9385733.3-803.3一台M13-53882-7864.4-78.481-9688-87从表2.2.1可以看出，该方案能量利用率高，能量浪费少，从节能的角度出发，综合考虑，采用该方案。具体运行方案如下：1.在一级供水时开启KQSN500-M13-470

13、型号水泵。2.在最大供水、最大转输及最大用水加消防时开启KQSN450-M13-538型号水泵。3.实际运行中，两种泵各备用一台，故本站共需要共需要4台泵两台KQSN400-M13-470两台KQSN450-M13-5384.由图2.2.2可得泵实际工况点为（470,57）（575,52）（750,82）（820,78）（850,76）水泵机组性能参数如下：（1） 水泵参数见表2.2.2表2.2.2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(kg)(m3/h)(L/S)轴功率电机功率KQSN400-M134701211336.3651480282.0355767.21

14、6502018560.652324.7892502695.143344.785KQSN450-M135381908530.0891480600.6900778.518403180883.376739.58939751104.364824.884（2） 安装尺寸见表2.2.3表2.2.3泵型号尺寸（mm）LL1L2L3BHWACKKQSN400-M13-47034871940860297081018001145710100035KQSN450-M13-538尺寸（mm）LL1L2A3BHWACK36272080900305995014501165800100035设备草图及其主要尺寸如下：KQS

15、N400-M13-470型水泵：H=1541mm B=1200mm H=1235mmKQSN450-M13-538型水泵：L=1541mm B=1350mm H=1370mm电机选择见表2.2.4：表2.2.4水泵型号电机电压（V）功率（KW）电机重量（Kg）底座重量（Kg）KQSN400-M13-470Y400-460003552380667KQSN450-M13-538Y450-460009003520788备用机组的选择：分别选用一台KQSN400-M13-470型水泵和一台KQSN450-M13-538型水泵作为备用机组。消防机组的选择：由于KQSN450-M13-538型号水泵在最大

16、用水加消防时的流量和扬程已满足，所以不用特设消防机组。三、水泵机组基础设计M13-470 和M13-538型水泵均不带有底座，故根据水泵底座尺寸和安装尺寸有：M13-470泵机组基础尺寸：基础长度L1=地角螺钉间距+（400600）=520+1145+1000+435=3100mm基础宽度B1=地角螺钉间距+（400600）=A+（400600） =710+490=1200mm（为施工方便取1400mm） 基础高度H1= 3×(1650+2380+667)/(3.1×1.2×2400)=1578mm(实际取1600mm） M13-538泵机组基础尺寸：基础长度L2

17、=地角螺钉间距+（400600）=520+1165+1000+415=3100mm基础宽度B2=地角螺钉间距+（400600）= 800+600=1400mm基础高度H2= (实际取1600m)其中：水泵重量（kg）； 电机重量（kg）；基础密度（kg/m3）(2400 kg/m3)综上：基础设计见表3.1表3.1水泵型号基础长mm基础宽mm基础高mmM13-470310014001600M13-538310014001600四、水泵吸水管和压水管的计算管材选用铸铁管当泵站为一级供水时，一台M13-470型水泵工作，其最大流量Q=575L/S，故该水泵的吸、压水管的设计流量为575L/S。当泵

18、站为最大供水时，一台M13-538型水泵工作，其最大流量为Q=850L/S,故该水的泵的吸压水管的设计流量为850L/S。根据吸水管（1.21.6m/s）和压水管(2.02.5m /s)的流速范围，根据公式DN计算得：M13-470型水泵吸水管路7 .49 压水管路600mm .03m/sM13-538型水泵吸水管路 .34压水管路尺寸取 .21 吸压水管管径选择见表4.1：表4.1水泵型号流量L/s吸水管管径mm吸水管流速m/s压水管管径mm压水管流速m/sM13-4705757001.496002.03M13-538 8509001.347002.21汇水管径：考虑每个工况点都是由单泵供水

19、满足所以输水干管选择与最大压水管径相同即可则输水干管为： DN=700mm连接压水管和汇水管的横联络管选取最大流速2.21m/s的DN700.五、泵房形式的选择及机械间布置根据清水池最低水位标高H=76m和水泵的气蚀余量（7.2m,8.5m）条件，确定泵房为矩形半地下式，自灌式吸水，水泵机组采用单排并列布置。泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。 六、 吸水井的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；KQSN400-M13-470型水泵：水泵吸水管进口喇叭口大头直径D（1.251.5）×700=1.5×70

20、0=1050mm（实际取1100mm）；水泵吸水管进口喇叭口长度L（3.07.0）×（Dd）=4×（1000-700）=1200mm；KQSN450-M13-538型水泵：水泵吸水管进口喇叭口大头直径D（1.251.5）d=1.5×900=1350mm(实际取1400mm)；水泵吸水管进口喇叭口长度L（3.07.0）×（Dd）=4×（1200-900）=1200mm；喇叭口边缘距吸水井侧墙距离1.5D1.5×12001800mm；喇叭口边缘距吸水井前后井壁(0.751.0)D=1.0×1200=1200mm；喇叭口边缘之间的

21、距离（1.52.0）D2.0×12002400mm；喇叭口距吸水井井底距离H1（1.01.25）D1.25×1200=1500mm（取1200mm）；喇叭口淹没水深H2（0.81.0）D1.2m所以，吸水井长度取15400mm，吸水井宽度为取4000mm，吸水井高度为7000mm。但根据泵房布置吸水井长度调整为240000mm，所以，最终吸水井长度取240000mm，宽度取4000mm，深度取7000mm。 七、管道配件的选取列表设备材料表如表4.2所示：表4.2M13-470型水泵管道配件安装位置需要规格型号单位数量喇叭口吸水管DN 1000 700 L=1100mm个2

22、手动检修阀吸水管DN 700D371X(H、F) L=165mm个2偏心渐缩管吸水管DN 700 400L=700mm 个2手动检修阀门压水管DN 600D371X(H、F) L=154mm个2同心渐放管压水管DN 600 300L=700mm个2缓闭止回阀压水管DN 600HH49X-10 L=390mm个2弯头压水管DN700L=720个1弯头联络管DN600L=620mm个1电动操作阀压水管DN 600Z491T-10 L=600mm个2M13-538型水泵管道配件安装位置需要规格型号单位数量喇叭口吸水管DN1200 900L=1400mm个2手动检修阀吸水管DN 900L=203mm个

23、2偏心异径管吸水管DN900 450L=900mm个2手动检修阀压水管DN700D371X(H、F) L=165mm 个2同心异径管压水管DN 700 350L=600mm个2缓闭止回阀压水管DN 700HH49X-10 L=350mm个2电动操作阀压水管DN 700Z491T-10 L=720mm个2手动检修阀联络管DN 700D371X(H、F) L=165mm个3同心异径管连通管DN 700 500L=600mm个2同心异径管连通管DN 700 600L=300mm个1同心异径管输水管 DN700×700×700 C=521mm,M=521mm 个 1四通输水管DN7

24、00×700×600C=521mm,M=508mm个1各泵压水管之间设联络管DN=700mm，由两条输水干管DN=700mm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。每台水泵都单独设有吸水管，并设有手动检修阀门。每台水泵单独设有压水管，并设有电动操作阀、手动检修阀门 ，为预防停泵水锤，还配有缓闭止回阀。八、泵房尺寸的确定8.1 工艺标高M13-470型水泵：为保证泵壳中能自动灌满水取泵外壳最顶端至最低水位的距离为100mm；泵轴标高=吸水井最低水位-（1.235-0.67-0.20）-0.1=75.535m水泵出口标高=泵轴标高-(0.67-0.32)=75.535-0.35 =75.185m水泵进口标高=泵轴标高-（0.67-0.32）=75.535-0.35=75.185m水泵压水管轴线标高=泵轴标高-0.35-偏心异径管中心偏差=75.535-0.35-0.15=75.035m基础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.538-0.67-0.20=74.668mM13-538型水泵：泵轴标高=吸水井最