水泵及水泵站课程设计报告

1、. 2015至2016学年第1学期水泵与水泵站课程设计设计题目取水泵站设计专业给水排水科学与工程*羽中* 1130570057 完成日期 2015年11月指导教师翠霞*科技学院 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc438081435第1章设计说明 PAGEREF _Toc438081435 h 3HYPERLINK l _Toc4380814361.1设计任务 PAGEREF _Toc438081436 h 3HYPERLINK l _Toc4380814371.2设计条件 PAGEREF _Toc438081437 h 3HYPERLINK l _Toc43808

2、14381.3设计容 PAGEREF _Toc438081438 h3HYPERLINK l _Toc4380814391.4总体布置 PAGEREF _Toc438081439 h 3HYPERLINK l _Toc4380814401.5泵站工艺设计 PAGEREF _Toc438081440 h 3HYPERLINK l _Toc438081441设计围 PAGEREF _Toc438081441 h 3HYPERLINK l _Toc438081442泵站工艺设计 PAGEREF _Toc438081442 h 3HYPERLINK l _Toc438081443辅助设备 PAGERE

3、F _Toc438081443 h 3HYPERLINK l _Toc438081444管材选择 PAGEREF _Toc438081444 h 3HYPERLINK l _Toc438081445其他 PAGEREF _Toc438081445 h 3HYPERLINK l _Toc438081446第2章计算过程 PAGEREF _Toc438081446 h 3HYPERLINK l _Toc4380814472.1设计扬程的计算 PAGEREF _Toc438081447 h 3HYPERLINK l _Toc438081448水泵设计流量 PAGEREF _Toc438081448

4、h 3HYPERLINK l _Toc438081449设计静扬程 PAGEREF _Toc438081449 h 3HYPERLINK l _Toc438081450输水管的水头损失 PAGEREF _Toc438081450 h 3HYPERLINK l _Toc438081451泵站水头损失 PAGEREF _Toc438081451 h 3HYPERLINK l _Toc438081452设计扬程 PAGEREF _Toc438081452 h 3HYPERLINK l _Toc4380814532.2水泵的选型 PAGEREF _Toc438081453 h 3HYPERLINK l

5、 _Toc4380814542.3水泵根底设计 PAGEREF _Toc438081454 h 3HYPERLINK l _Toc4380814552.4吸水管路和压水管路设计计算 PAGEREF _Toc438081455 h 3HYPERLINK l _Toc4380814562.5吸水井设计布置 PAGEREF _Toc438081456 h 3HYPERLINK l _Toc4380814572.6机组与管道布置 PAGEREF _Toc438081457 h 3HYPERLINK l _Toc4380814582.7吸水管路和压水管路中水头损失的计算 PAGEREF _Toc4380

6、81458 h 3HYPERLINK l _Toc438081459吸水管路中的水头损失hs PAGEREF _Toc438081459 h 3HYPERLINK l _Toc438081460压水管路中水头损失hd PAGEREF _Toc438081460 h 3HYPERLINK l _Toc438081461泵站水头损失h PAGEREF _Toc438081461 h 3HYPERLINK l _Toc438081462泵的实际扬程 PAGEREF _Toc438081462 h 3HYPERLINK l _Toc438081463消防校核 PAGEREF _Toc438081463

7、 h 3HYPERLINK l _Toc4380814642.8泵安装高度确实定和泵房筒体高度计算 PAGEREF _Toc438081464 h 3HYPERLINK l _Toc4380814652.9附属设备的选择 PAGEREF _Toc438081465 h 3HYPERLINK l _Toc438081466起重设备 PAGEREF _Toc438081466 h 3HYPERLINK l _Toc438081467引水设备 PAGEREF _Toc438081467 h 3HYPERLINK l _Toc438081468排水设备 PAGEREF _Toc438081468 h

8、3HYPERLINK l _Toc438081469通风设备 PAGEREF _Toc438081469 h 3HYPERLINK l _Toc438081470计量设备 PAGEREF _Toc438081470 h 3HYPERLINK l _Toc4380814712.10泵房建筑高度确实定 PAGEREF _Toc438081471 h 3HYPERLINK l _Toc4380814722.11泵房平面尺寸确实定 PAGEREF _Toc438081472 h 3HYPERLINK l _Toc4380814732.12设计图纸 PAGEREF _Toc438081473 h 3第1

9、章设计说明1.1设计任务设计一近期供水能力为33600m3/d+*后两位*200 m3/天45000，远期为50000 m3/d+*后两位*200 m3/天61400的取水泵站。计算得，近期供水能力为33600+57*200=45000m3/天，远期为50000+57*200=61400m3/天。1.2设计条件水源枯水位4.51m(97%频率)，水源洪水位标高为15m1%频率岸边地面标高9.60 m，水厂混合水池水面标高30m。水源至吸水井长150m，泵站到净水厂的输水干管全长1000m。1.3设计容1、选定建筑物总体布置方案。2、确定泵站的设计流量及设计扬程。3、根据泵样本及经济原则，确定水

10、泵的类型及数目，并作经济方案比拟。4、根据选定的水泵，选择配套动力机及主要的辅助设备。5、确定进出水管及附件的材料、数目和经济管径。6、确定水泵工作点及安装高程。7、确定机电设备的布置方案及泵房构造类型和尺寸。8、完成进出水建筑物的设计、布置。9、校核计算水泵的工况点。10、泵站整体稳定分析。1.4总体布置该泵站整体布局为长方形，长36m，宽13.24m，设一座配电房，设控制值班室。泵站为半地下式泵站，现状地势平坦，地形标高9.60m，泵站设计地平标高为9.60m。1.5泵站工艺设计设计围本次设计包括取水泵房的工艺设计；泵站取水管路的设计、泵站至水厂管路连接的设计。泵站工艺设计1泵站形式：泵站

11、为有人值守式泵站，泵房设计为半地下式；2设计取水量：取水水量为45000t/d，远期61400t/d；3水泵扬程计算：洪水期水泵程为23.554m 枯水期水泵程为34.044m；4水泵设备选择及安装：本设计选用300S32-2泵，近期四台，三用一备，远期增加一台,四用一备。水泵安装应根据产品安装条件设置埋件，埋件具体做法见构造图纸，其安装调试应在厂方技术人员指导下进展。辅助设备选用两台T35-11轴流风机，机械排风。闸门、启闭机、风机等设备均应根据产品条件设置埋件，埋件做法见构造图纸。所有辅助设备的安装调试应在厂方技术人员指导下进展。管材选择1泵站均采用钢制管道及管件；2钢制管道管件外防腐均采

12、用环氧煤沥青，涂底漆一道，面漆三道，涂漆需在严格除锈后进展；3钢管采用焊接连接，压力管HDPE管采用热熔连接。注明用法兰处，采用法兰连接，法兰连接处采用3毫米厚石棉橡胶垫片密封；4管制钢件、防水套管均见给水排水标准图集，图中管道长度均为理论长度，下料时应根据有关规定扣除焊缝及密封厚度；5钢制管道及其管件焊接均按现场设备工业管道焊接施工及验收规GBJ235-82执行。HDPE管道安装及验收按给水排水管道施工及验收规GB20568-97执行。其他本设计潜水泵、闸门、风机等设备安装及预埋均参考有关厂家资料设计建立方最终选定设备不一定为该厂家设备，不同厂家产口预埋及安装尺寸可能有所差异。故建立方应在设

13、备预埋件安装前选定设备，以便及时调整设备的安装尺寸。第2章计算过程2.1设计扬程的计算水泵设计流量自用水系数取0.05。近期Q=47250m3/天=0.547m3/s远期Q=64470m3/天=0.746m3/s设计静扬程取水头部至泵房吸水间Q设=0.746m3/s，设计时单管按75%流量计算，Q设=0.560 m3/s经济流速取1.5m/s，计算得D=676mm。查水力计算表后，取DN700，v=1.46m/s，1000i=3.60。取水头部至吸水间的水头损失h1=1.1*i*150=0.594m。则吸水间中水面标高：洪水期：15-0.594=14.406m枯水期：4.51-0.594=3.

14、916m对应的水泵静扬程：洪水期：30- 14.406=15.594m枯水期：30-3.916=26.084m输水管的水头损失输水管流量与取水管一样，设计师与取水管取一样设计。取DN700，v=1.46m/s，1000i=3.60。输水管水头损失h2=1.1*i*1000=3.96m。泵站水头损失泵站水头损失粗估为2m，平安水头取2m。设计扬程洪水期：15.594+3.96+2+2=23.554m枯水期：26.084+3.96+2+2=34.044m2.2水泵的选型水泵设计流量：近期Q=47250m3/天=1969m3/h=0.547m3/s远期Q=64470m3/天=2686m3/h=0.7

15、46m3/s水泵机组选择如下近期三用一备，共四台。远期增加一台，四用一备，共五台。特性曲线计算：扬程取为最不利值Hst=34.044m单泵流量预估为660 m3/h，183.3L/s。S=h/Q2=0.594+3.96+2/19692=1.690e-6H=26.084+1.690e-6Q2Q0.0300.0600.090001200.01500.01800.02100.02400.0h0.00.150.611.372.433.805.477.469.37H26.0826.2326.6927.4528.5129.8831.5533.5435.45经反复比拟推敲选定两个方案：方案一：4台300S3

16、2-2泵，三用一备，单泵重量709Kg，出口口径250mm，进口口径300mm，带底座，转速1480rpm，轴功率79.2Kw，额定效率87% ，额定扬程32m，额定流量790m3/h，电机型号Y280M-4，电机功率110Kw，电机效率92.7%，电机重量562Kg，整体重量1271。方案二：4台ISG350-315-1，三用一备，单泵重量1650Kg，出口口径350mm，进口口径350mm，带底座，转速1480rpm，轴功率83.05Kw，额定效率84% ，额定扬程32m，额定流量800m3/h，电机型号Y315S-4，电机功率110Kw，电机效率94%，电机重量1100Kg，整体重量。方

17、案一水泵特性曲线，管路特性曲线和水泵工况点方案二水泵特性曲线，管路特性曲线和水泵工况点方案运行水泵及台数泵效率%轴功率Kw电机效率%整体效率%整体重量Kg方案一三台300S32-2三台8779.292.780.61271方案二三台ISG350-315-1三台8483.059479.02750从方案比拟表中可以看出方案一在水泵效率方面优于方案一，且方案二机组重量较高，水泵根底需求较大，所以选定方案一。确定方案为：4台300S32-2泵，三用一备，单泵重量709Kg，出口口径250mm，进口口径300mm，带底座，转速1480rpm，轴功率79.2Kw，额定效率87% ，额定扬程32m，额定流量7

18、90m3/h，电机型号Y280M-4，电机功率110Kw，电机效率92.7%，电机重量562Kg。远期拟增加一台同型水泵，泵站总流量增加至约9600L/s，满足远期设计要求。2.3水泵根底设计根底长度：L=地脚螺丝钉间距+400500=L+400500=1107+493=1600mm根底宽度B=地脚螺丝钉间距+400500=A+400500=650+450=1100mm根底深度H =2.54.0*W水泵+W电机/L*B*=4709+562/1.6*1.1*2400=1.20m设计取1.2m，稳定深度取0.5m，泵房底板为1m。计算得总深度为2.7m。混凝土块式根底的尺寸m定为L *B * H

19、= 1.60m * 1.10m * 2.7m。2.4吸水管路和压水管路设计计算每台泵有单独的吸水管与压水管1台300S32-2型单级双吸离心泵最大工作流量为800L/s。初步选定吸水管管径DN=800mm，压水管管径DN=700mm。当吸水管DN=800mm时，V=1.59 m/s，满足1.21.6 m/s当压水管DN=700mm时，V=2.08 m/s，满足2.02.5 m/s2.5吸水井设计布置水泵吸水管进口喇叭口大头直径DN/mm1.31.5d=1.4800=1120水泵吸水管进口喇叭口长度L/mm3.07.0(D-d=5.0(1120-800)=1600喇叭口距吸水井井壁距离/mm0.

20、751.0D=1.01120=1120喇叭口之间距离/mm1.52.0D=2.01120=2240喇叭口距吸水井井底距离/mm0.8D=1.01120=1120喇叭口淹没水深h/m0.51.0=1.2所以，吸水井长度=13440mm(根据根底之间距离还要调整)吸水井宽度=4000mm吸水井高度=6000mm2.6机组与管道布置如设计图所示，为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交织布置成两排，两台为正常转向，两台为反常转向，在订货时应予以说明。每台泵有单独的吸水管、压水管引出泵房后两两连接起来。泵出水管上设有液控蝶阀(c)HDZs41*-10)和手动蝶阀(D2241*-10)，吸水管上设有

21、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DN700的输水干管用DN700蝶阀(GD371*p-1)连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀(GD371*p-1)一个。2.7吸水管路和压水管路中水头损失的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(如图1所示)v1=1.46m/sv2=1.67m/sv3=1.91m/sv4=1.86m/sv5=1.46m/s吸水管路中的水头损失hsHs=Hfs+His=1.1*l*i+v2/2g=0.12m压水管路中水头损失hdHd=Hfd+Hid=1.1*i*l+v2/2g=1.64泵站水头损失hH

22、=Hs+Hd=0.12+1.64=1.76m泵的实际扬程洪水期：15.594+3.96+2+1.76=23.314m枯水期：26.084+3.96+2+1.76=33.804m 初选的泵机组符合要求。消防校核假设消防流量为144m3/h。Q设=0.786m3/s，单管Q=0.75Q设=0.590，DN700，v=1.53m/s，符合要求。2.8泵安装高度确实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表高，因而泵为自灌式工作，所以泵的安装高度小于其允许吸上真空高度。吸水间最低动水位标高3.916m，为保证吸水管正常吸水，取吸水管的中心标高1.916m吸水管上缘的淹没深度为。取吸水管下一距吸水间底板0.7m，则吸水间底板标高为。洪水位标高为15m，考虑1.0m浪高，则操作平台标高为16m。因此泵房筒体高度为16-0.656=15.344m，取为16m。2.9附属设备的选择起重设备设计使用最大起重量为Y1000-10/1430型电机重量W=8700Kg，最大吊起高度为16+2=18m。其中2.0是考虑操作平台上汽车的高度。为此选用龙门吊车起重重量为5t，