泵与泵站设计说明书

1、 环境科学与工程学院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 设计班级：29020801 学生姓名：毕淼睿 学 号：2902080110 指导教师：杨玉思 赵红梅 王彤 日 期：2011年2月28日目录第1节 泵站概述2第2节 原始资料2第3节 原始资料分析说明级计算3第4节 水泵机组选择3第5节 水泵机组的基础设计7第6节 吸水管和压水管的计算7第7节 其他主要配件的选择8第8节 泵房形式的选择及机械间布置10第9节 吸水井的设计10第10节 工艺标高的确定11第11节 复核水泵和电机12第12节 附属设备的选择13第1节 泵站概述某城镇，其最大日用水量为50000m3/

2、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。第2节 原始资料1. 泵站的设计水量为5万m3/d2. 城镇供水曲线图：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%3. 消防用水量70L/s4. 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(Hst)32.9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(Hst)42.2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(Hst

3、)26.0 米5. 清水池至泵站址的水平距离为120m6. 泵站处地面标高为78m7. 清水池最低水位标高76m8. 地下水位标高68m（可不考虑地下水的影响）9. 冰冻深度1.5m第3节 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）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H1=61.4+2+1=64.4 （2）最大转输时 H2=75.4+2+1=78.4 （3）最大用水加消防时H3=69.7+2+2=73.7

4、第4节 水泵机组选择1. 管路特性曲线参数计算及曲线方程（1）最大用水S1=(H1-Hst1)/Q22=(64.4-32.9)/0.6942=65.4s2/m5 （2）最大转输S2=(H2-Hst2)/Q22=(78.4-42.2)/0.6942=75.2s2/m5 （3）最大用水加消防S3=(H3-Hst3)/Q火2=（73.7-26.0)/0.7642=81.7s2/m5 2. 确定工况点A(694 64.4) B(69478.4) C(76473.7)D(430 44.99) E(43056.1)3. 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

5、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KQSN350-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3

6、00S58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KQSN350-N943714802005.21201（2）安装尺寸 KQSN600-M9 KQSN600-M9 KQSN350-N9 KQSN350-N9 （3）电机参数第5节 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+(150200)mm

7、=2750+150=2900mm 基础宽度B=底座螺栓间距（在宽度方向上）+(150 200)mm =740+160=900mm 基础高度H=(2.54.0)*(W水泵+W电机+W底座)/(L*B*) =4*(1201+1800+550)/(2.9*0.9*2400)=2.2676m(取2.5m)KQSN600-M9 782型 基础长度L=底座长度L3+(150200)mm=3571+179=3750mm 基础宽度B=底座螺栓间距（在宽度方向上）+(150 200)mm =1050+150=1200mm 基础高度H=(2.54.0)*(W水泵+W电机+W底座)/(L*B*)=2.8*(4160

8、+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)第6节 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，初步选定吸水管管径。一台KQSN350-M9 437型水泵工作时，其最大流量Q=300L/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DN=500mm,压水管管径DN450mm。根据公式计算得：当吸水管管径DN500mm时，流速v=1.53m/s；当压水管管径DN450mm时，流速v=2.0 m

9、/s；一台KQSN600-M9 782型工作时,其最大流量Q=800L/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DN=800mm,压水管管径DN700mm。根据公式计算得：当吸水管管径DN800mm时，流速v=1.59m/s；当压水管管径DN700mm时，流速v=2.08 m/s；并设联络管DN=800mm，由两条输水干管DN=800mm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。第7节 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

10、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5005403450510370066028004708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，DN500mm，L540mm.每台KQSN600-M9 782水泵都单独设有吸水管，并设

11、有手动常开检修阀门，型号为，DN800mm，L470mm。KQSN350-M9 437水泵压水管设有电动操作阀，型号D971X（H、F），DN450mm，L114mm。KQSN600-M9 782水泵压水管设有电动操作阀，型号D971X（H、F），DN700mm，L165mm。KQSN350-M9 437水泵压水管处设手动常开检修阀门，型号为，DN450mm，L510mm。KQSN600-M9 782水泵压水管处设手动常开检修阀门，型号为，DN700mm，L660mm。并设有联络管（DN800mm），由两条输水干管（DN800mm）送往城市管网。为预防停泵水锤，每台KQSN350-M9 437

12、水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号HBH41H-10，DN=450 L=222mm。每台KQSN600-M9 782水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号HBH41H-10，DN=700 L=292mm。第八节 泵房形式的选择机械间布置根据清水池最低水位H=76m，和水泵的汽蚀余量（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。第九节 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;KQSN350-M13 406水泵

13、吸水管进口喇叭口大头直径D（1.3-1.5）d1.4×700=980mm；（500*1.4=700）水泵吸水管进口喇叭口长度L（3.0-7.0）×（D-d）4.0×（980-500）1920mm；（700-500）*3.5=700喇叭口边缘距吸水井侧壁距离（0.75-1.0）D1.0×980980mm喇叭口边缘之间的距离（1.5-2.0）D2.0×9801960mm；喇叭口淹没水深h0.51.0mm=1.2m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6300

14、mm。第十节 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)-0.1=76-0.8=75.2m水泵出口标高=泵轴标高-0.555=75.2-0.555=74.645m水泵进口标高=泵轴标高-0.425-偏心异径管中心偏差=75.2-0.525=74.675m基础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.2-1.16=74.04m泵房地面标高=基础顶面标高-基础高度=74.04-0.2=73.84mKQSN350-M9 437水泵泵轴标高=吸水井最低水位-(1.315-0.62-0.205)-0.1=76-0.59=75.410m水

15、泵出口标高=泵轴标高-0.356=75.410-0.356=75.054m水泵进口标高=泵轴标高-0.274-偏心异径管中心偏差=75.410-0.349=75.061m基础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.41-0.825=74.585m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第十一节 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

16、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hs=hfs+hlshfs= l1*i=3.62*10-3*2.12=0.0077hls=(1+2)v22/2g +3* v12/2g=（0.75+0.15）*1.592/2g+0.2*2.122/2g=0.16m1吸水管进口局部阻力系数，1=0.752DN800闸阀局部阻力系数，按开启度为1/8考虑，2=0.153偏心渐缩管DN800*600，,3=0.2故hs=hfs+hls=0.16+0.0077=0.16772压水管hd=hfd+hldhfd=l2*i1+(l3+l4)*i2=

17、1.421*7.36*10-3+(4.481+3.833)*3.62*10-3 =0.04hld=4* v32/2g +(5+6+7)v42/2g +(2*8+9)* v52/2g=0.24*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*500，4=0.245DN700闸阀局部阻力系数，按开启度为1/8考虑，5=0.156DN700止回阀局部阻力系数，6=57DN700电动蝶阀局部阻力系数，7=0.28三通局部阻力系数，8=1.59DN800闸阀局部阻力系数，按开启度为1/8考虑,9=0.15故hd=hfd+hld=1.8+0.04=1.84所以，水泵扬程=Z0+H0+h+h内=0