水泵及水泵站课程设计secret

1、水泵及水泵站课程设计学院： 专业： 学生： 学号：水泵及水泵站课程设计说明书一、课程设计任务书        本课程设计的主要目的是把水泵及水泵站、给水排水设计手册中所获得的理论知识加以系统化。并应用于设计工作中，使所学知识得到巩固和提高，同时提高我们有条理地创造性地处理设计资料地独立工作能力。二、设计任务1、设计题目：取水泵站 某自来水厂最高用水量为38100m/d,水厂反应沉淀池前的配水井标高为24.00m，水源最低水位标高为10.50m，年常水位标高为12.50m，最高水位标高为14.85m，取水泵站吸水管长50m，压水管长40

2、m，泵站建在黄石沈家营，试设计该取水泵站三、设计基本资料1. 近期设计水量38100m3/d2.水源最低水位标高10.50m；最高水位标高为14.85m；年常水位标高为12.50m3水厂反应沉淀池前的配水井的水位标高为24.00m，取水泵站吸水管长50m，压水管长40m4. 水厂为双电源进行。5. 原水厂水质符合饮用水规定。河边无冰冻现象，根据河岸地质地形以决定采用固定式泵房由吸水井中抽水，吸水井采用自流管从取水头部取水，取水头部采用箱式。6. 地区气候资料可根据设计需要由当地气象部门提供。黄石地质条件较好，土耐力一般较高，除个别软土层低于10t/m2外，一般在15-20t/m2之间。地下水含

3、量丰富，工程地质性质良好，有利于城市建设和发展。地震设防裂度为6度。黄石地区的气候特征 黄石地处中纬度，太阳辐射季节性差别大，远离海洋，陆面多为矿山群，春夏季下垫面粗糙且增湿快，对流强，加之受东亚季风环流影响，其气候特征冬冷夏热、四季分明，光照充足，热能丰富，雨量充沛，为典型的亚热带东亚大陆性气候。黄石年平均气温17。最热月（7月）平均29.2，最冷月（1月）平均3.9。无霜期年平均264天，年平均降水量1382.6毫米，年平均降雨日132天左右，全年日照1666.4-2280.9小时，占全年月日可照射时数的31-63。境内多东南风，年平均风速为每秒2.17米。全境气候温和、湿润，冬寒期短，水

4、热条件优越，有利农作物生长。但由于大气环流、地形、季节变换，气候各要素年际、年内变化较大，因而倒春寒、大暴雨、强风、伏秋连旱等灾害性天气时有发生四、主要参考书：1、给水排水设计手册第一、三册2、水泵及水泵站教材3、水泵及泵站设计计算李亚峰等编4、给水排水管材实用手册刘慧等编水泵及水泵站课程设计计算书一、设计流量的确定和设计扬程估算设计流量Q考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数1.05，则：近期设计流量为 Q1.05×1666.875m3/h0.4631 m3/s 自流管设计设计流量 Q0.2316m3/s 取经济流速 V1.5 m/s，计算得 D= =444 mm 查设计

5、手册，采用两条DN500×10钢管作为自流管，流速 V1.14 m/s，1000i3.41 当一条自流管检修时，另一条自流管应通过75设计流量，即：Q275×Q75×0.4631 =0.3474m3/s，查得：V=1.71 m/s,1000i=7.54从取水头部到吸水间水头损失h沿程= i=0.377 m 水泵设计流量及扬程水泵所需静扬程Hst通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管检修，另一13.96m9.61m。所以所需静扬程Hst为；洪水位时： Hst24.0013.9610.04m 枯水位时： Hst24.009.6114.39m 2）输水干管中

6、的水头损失h 设采用两条DN500×10钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75的设计流量，即Q275×Q = 1250.16m3/h=0.3474m3/s ,查得V1.71 m/s，1000i7.54所以h1.1××400.322 m（式中1.1是包括局部损失而加大的系数）。3）泵站内管路中的水头损失hp 粗估为2m 则水泵设计扬程为 设计枯水位时，Hmax14.39+0.322+0.377+2+219.099 m 设计洪水位时，Hmin10.04+0.322+0.377+2+214.749 m 水泵设计流量Q=555.62

7、5m/h初选水泵和电机 近期三台14SA-10J型水泵（Q6501000m3/h，扬程H2430m，泵轴功率N63.277kw，允许吸上真空高度Hs4m），两台工作，一台备用。远期增加一台同型号水泵，三台工作一台备用。 根据20sh9A型水泵的要求选用JS115-6电动机（380kw，6000v，水冷式）。 机组基础尺寸的确定 查水泵与电机样本，计算出JS115-6型水泵机组基础平面尺寸为3300×1400，机组总重量WWpWm1210+97021365N 基础深度H可按下式计算：H 式中 L基础长度，L=2.59m； B基础宽度，B=0.9m； 基础所用材料的容重，对于混凝土基础来

8、说，23520N/m3故 H=1.17m基础实际深度连同泵房地板在内应为2.37m 。吸、压水管的设计 每台水泵有单独的吸水管与压水管 1） 吸水管 已知 Q833.44 m3/h 0.2316 m3/s查手册，采用DN450×10钢管，则 V1.41m/s，1000i5.912） 压水管 查手册 ,采用DN350×10钢管，则V2.33m/s，1000i22.1 机组及管路布置 为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成两排，两台为正常转向，两台为反常转向，在订货时应予以说明。每台水泵有单独得吸水管，吸水管与压水管采用直进直出方式布置，压水管引出泵房后两两连

9、接起来。水泵出水管上设有液控蝶阀（c）HDZs41X-10）和手动蝶阀（D241X-10），吸水管上设手动闸板闸阀（Z545T-6）.为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN600输水管用DN600蝶阀（GD371Xp-1）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（GD371Xp-1）一个。 泵站内管路的水力计算  取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图。 1） 吸水管路中水头损失hs hshfs+hls hfsli5.911.0900.00644m hls(1+2) +式中 1吸水管进口局部阻力系数，10.75 ； 2DN500闸阀局部阻力系数，按

10、开启度=考虑，20.15 ； 3偏心渐缩管DN500×300，30.21 。 则 hls (0.75+0.15)×+0.21=0.2065 m 故 hshfs+hls=0.00644+0.2065=0.2129 m 2) 压水管路水头损失hd hd=hfd+hld hfd=(l+l+l+l+l)id1+lid2 =(3.901+1.423+3.30+4.026+0.443)×+2.286=0.3066m hld=4+(2+2+)+(+2+2)式中 4DN300×400渐放管，40.34； 5DN400钢制45弯头，50.51； 6DN400电动蝶阀，60

11、. 15； 7DN400伸缩接头，70.21 8DN400手动蝶阀，80.15； 9DN400钢制弯头，91.01； 10DN400×600渐放管，100.33； 11DN600钢制斜三通，110.5； 12DN600钢制正三通，121.5； 13DN600蝶阀，130.15。 则 hld0.34×+(2=2.35m故 hd=03066+2.35=2.6566m 从水泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为： hhs+hd0.2129+2.65662.8695 m 因此，水泵的实际扬程为： 设计枯水位时，Hmax14.39+0.332+2.8695+219.5915

12、m 设计洪水位时，Hmin10.04+0.332+2.8695+215.2415m 由此可见，初选水泵机组符合要求。 二、泵站各部分标高的确定 1） 水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而水泵为自灌式工作，所以水泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无须计算。 已知吸水间最低动水位标高为9.61m，为保证吸水管吸水，取吸水管的中心标高为8.145m（吸水管上缘的淹没深度为9.618.1451.24m）。取吸水管下缘距吸水间底板0.7m，则吸水间底板标高为8.145-（+0.7）7.22m。洪水位标高为14.85m，考虑1.0m的

13、浪高，则操作平台标高为14.85+1.015.85m。故泵房筒体高度为： H15.857.228.63 m三、辅助设备的选择和布置 1) 起重设备 最大起重为JS115-6型电动机重量Wm1210kg，最大起重高度为8.63+2.010.63m（其中2.0m是考虑操作平台上汽车高度）。考虑选用环行吊车（定制，起重量为2T，跨度13.5m，起重高度15m） 2） 引水设备 水泵是自灌式工作，不需要引水设备。 3） 排水设备 由于泵房较深，故采用电动水泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后抽回到吸水间去。 取水泵房的排水量一般按2040m3/h考虑，排水泵的净扬程11.15m考虑，水

14、头损失大约5m，故总扬程在17m左右，可选用IS80-65-125A型离心泵两台，一台工作，一台备用，配电机Y112M-2。(380v, 2900 r/min ,8.2A, 4000W ,75 ) 。4） 通风设备 由于与水泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进行空空冷却，但由于泵房筒体较深，仍选用风机进行换气通风。按泵房每小时换810次所需要风量计算，排量为810V9646m3/h，选用两台T307型轴流风机（叶轮直径700mm，转速960r/min，风量12000m3/h，叶片角25°，配套电机JO2-21，N0.8kw）。 5） 计量设备 在净化场的送水泵站内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不再设计量设备。 6） 泵房建筑高度的确定 泵房筒体高