取水泵站设计

目录TOC\o"1-5"\h\z一、 前言 1\o"CurrentDocument"二、 设计任务： 1\o"CurrentDocument"三、 设计方案： 2\o"CurrentDocument"3.1、 设计流量的确定和设计扬程的估算 2\o"CurrentDocument"3.2、 初选泵和电动机： 3\o"CurrentDocument"3.3、 泵机组基础尺寸的确定： 3\o"CurrentDocument"3.4、 吸水管路与压水管路计算： 4\o"CurrentDocument"3.5、 机组与管道的布置： 4\o"CurrentDocument"3.6、 吸水管路和压水管路中水头损失的计算 53.7、 泵安装高度的确定和泵房筒体高度的计算：..7\o"CurrentDocument"3.8、 附属设备的选择： 8\o"CurrentDocument"3.9、 泵房建筑高度的确定 9\o"CurrentDocument"3.10、 泵房平面尺寸的确定 9\o"CurrentDocument"四、 小结 9一、前曰随着科学技术的不断被发展，泵站已经成为取水输水工程的一个重要部分，在工农业生产和水利工程建设等各方面都得到了广泛的应用。作为一个给排水工程专业的大学生来说，泵与泵站是一门及其重要的必修课程。我们应该努力学好这门课程，掌握理论知识，打好基础，面对不同情况能够灵活选用不同的泵装置，从而把理论知识运用到实践中去。泵与泵站课程设计是大学本科教育的一个重要教学环节，是全面检验和巩固水泵和水泵站课程学习效果的一个有效方式，通过课程设计可以使我们进一步加深对所学水泵与水泵站课程的理解和巩固，可以综合所学基本知识和基本理论及相关知识解决实际问题，从而使大家得到工程实际训练，提高其应用能力及动手能力。这次是一次自我锻炼的好机会。在课堂上我们只是学习到了理论知识，要能真正胜任日后的工作，还必须理论联系实际，在实际设计中寻找问题，解决问题。在设计过程中熟悉泵站设计的过程，巩固以前学习的知识，培养独立思考、独立设计的能力。我们一定要好好把握这次机会，认真独立完成作业，在原本的基础上使自己得到最大程度的提高，为以后的工作和学习打下坚固的基础。我相信，在指导老师的带领下，在我们自己不断的努力下，我们一定会有所收获并取得优异的成绩。二、设计任务：某新建水源工程近期设计水量120000m3/d，要求远期发展到270000m3/d，采用固定式取水泵房（一级泵站），用两条直径为1200mm的钢制自流管从江中取水。自流管全长160m。水源洪水位标高为30.50m（1%频率），枯水位标高为18.60m（97%频率），常水位标高为25.10m。净化厂反应池前配水井的水面标高为47.30m，泵站切换井至净化厂反应池前配水井的输水干管全长为1800m，吸水间动水位标高以17.50m计，现状地面标高按24.50m考虑。要求设计为圆形泵站。三、设计方案:3.1、设计流量的确定和设计扬程的估算3.1.1、设计流量：考虑到输水干管漏损和净化厂本身用水，取自用水系数为a=1.05。则近期设计流量为：Q=1.05?冬虹h近 24 '5250m^/h=1.458m^/'s远期设计流量为：Q、一=1.05?270000m3/h 11812.5m^'h=3.281m3/s3.1.2、设计扬程H：（1）泵所需净扬程H^t:ST在最不利情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为：Q=75%?Q远 8859.375m3/h=2.461m^ys钢管DN1220'12，查水力表并计算可得：v=2.176m,.Si=4.0 10-3考虑局部损失，采用系数1.1，则从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为：咨h1=1.1?il取 1.1创4.010-3?160m 0.70m则吸水间中最高水面标高为：30.50m-0.70m=29.80m吸水间中最低水面标高为：18.60m-0.70m=17.90m所以泵所需净扬程为：洪水位时：大丁=47.30m-29.80m=17.50m枯水位时：Hst=47.30m-17.90m=29.40m输水干管中水头损失为：设采用两条直径为1200的钢管并联作为原水输水干管，当一条输水干管检修时，另一条输水干管应通过75%的设计流量(按远期考虑)即：Q=75%?11812.5m3,出 8859.375m^/h=2.461m3：s查水力表并计算得：v=2.176m.；s,i=4.010-3考虑局部损失，采用系数1.1，则输水干管水头损失为：h=1.1?il输 1.1创4.010-3?1800m 7.92m泵站内管路中的水头损失hp粗估为2m，安全水头2m，则泵站中泵的设计扬程为：洪水位时：H=17.50m+7.92m+2m+2m=29.42mmin枯水位时：H=29.40m+7.92m+2m+2m=41.32mmax3.2、 初选泵和电动机：选用800s47型泵，规格如下：Q泵=5200m^h□7000m3；'h,H=49m□39m,n=730rjminN=782.2KW，泵重量*=6100Kg近期采用三台泵，两用一备，远期增加一台泵，三用一备。采用Y5602—8型电机，功率900KW，电机重量叩2=5320Kg3.3、 泵机组基础尺寸的确定：查泵与电机样本得:

L=B+L+L+(400mm口500mm)=1400mm+1000mm+1763mm+437mm=4600mmB=A+(400mm口500mm)=1000mm+500mm=1500mm泵机组基础的深度:H基础3.0WL基础3.0111916H基础3.0WL基础3.0111916 m=4.6创1.5 235202.07m/为基础所用材料的容重，对于混凝土基础^=23520N/'m3泵机组基础连同泵房底板厚度取3.50m。3.4、吸水管路与压水管路计算：3.2812（1）吸水管采用直径为1200mm的钢管，3.2812m3..，'s=1.6405m3..'s=5906m^/h查水力表并计算得：v吸=1.451m/s,i=1.776 10-3（2）压水管采用直径1000mm的钢管，查水力表并计算得：v压=2.10m/s,i=4.68 10-33.5、机组与管道的布置：将三台机组并列布置成两排，两台为正常转向，一台为反常转向，在订货时向厂家说明。每台泵都有独立的吸水管和压水管，引出泵房后，其中两台泵连接起来，进入一根干管，另一台泵单独与一根干管连接，泵吸水管上设手动闸板闸阀Z545T—6,，泵压水管上设液控蝶阀HDZs41X—10和手动蝶阀D2241—10，为了减小泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，

两条输水干管用蝶阀GD371Xp—1连接起来，每一条输水干管上各设切换用的蝶阀GD371Xp—1一个。由于有些管径较大，相应的连接配件没有全国的标准系列产品，本设计中便采用一些自制的配件。3.6、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路线。（1）吸水管路中水头损失E（1）sEh=Eh+Ehs fs IsEh=lxi=2.1x1.776x10-3=0.0038m

fs1Eh=(&+&):2+&;12Is1 22g32g式中& 吸水管进口局部阻力系数，&式中& 吸水管进口局部阻力系数，&=0.75&2——DN1200闸阀局部阻力系数，按开启度=—考虑8&2=0.15&3——偏心渐缩管DN1200x800，&3=0.20根据连续性方程匕1=匕哗=1.45x=1.45x(1200)2一"850/=3.26m/s则 Eh=(0.75+0.15)^^4^+0.20x^|^=0.20m故 Eh=Eh+Eh=0.0038+0.20=0.20ms fs Is（2）压水管路水头损失Ehd

ZhdUhfd+Zhdh=(l+1+1+1+1)i+1i

fd2 3 45 6d1 7d2=(4.250+1.125+8.110+5.250+1.111)x^68+1.875x^901000 1000=0.10mh=&白+(2&+&+&+&+2&+&)丹+(&+&+&)$1d42g 5 6 7 8 9 102g11 12 132g式中§ DN600x1000渐放管，q=0.33式中g5——DN1000钢制45。弯头，g5=0.54g DN1000液控蝶阀，g=0.15g7 DN1000伸缩头，g7=0.21g DN1000手动蝶阀，g=0.15g9——DN1000钢制90。弯头，g9=1.08DN1400x1000渐放管，％0=0.47g11DN1400钢制斜三通，gg11DN1400钢制斜三通，g11=0.5g12DN1400钢制正三通，§2=1.5g13DN1400蝶阀，%3=0.15根据连续性方程，得七=5.83m/s,v5=1.07m/Sl 5.832 ,一 2.102Zhd=0.33x2 +(2x0.54+0.15+0.21+0.15+2x1.08+0.47)x21.072+(0.5+2x1.5+2x0.15)x 2g=0.572+0.950+0.222=1.74故 £h,=£hfd+Zh以=0.10+1.74=1.84m从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为:2h=2h+Sh=2.04ms d因此，泵的实际扬程为:设计枯水位时，H=17.50+7.92+2.04+2=29.46m设计洪水位时，H.=29.40+7.92+2.04+2=41.36m由此可见，初选泵机组符合要求。吸压水管路水头损失计算线路图3.7、泵安装高度的确定和泵房筒体高度的计算：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上，因而泵为自灌式工作。吸水间动水位标高为17.50m,为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心线标高为15m，吸水管中心线距泵轴的距离为720mm，则泵轴标高为：15.72m,泵地脚距泵轴的距离为1200mm，则泵基础顶面标高为14.52mm，取吸水管下缘距离吸水间底板1.0m，则吸水间底板标高为15-（0.6+1）=13.4m，泵房底板地面标高为：14.52-3.5=11.02m，洪水位标高为：30.50m，考虑1.0m浪高，则操作平台标高为31.50m，则泵房筒体高度为：31.50-13.4=18.10m3.8、附属设备的选择：（1） 起重设备最大起重量为YKS630-10型电机重量W=8950kg，最大起吊高度为17.04+2.0=19.04m（其中2.0是考虑操作台上汽车的高度）。为此，选用环形吊车（起重量10t，双梁，跨度22.5m，CD-10电动葫芦，起吊高度24m）。i（2） 引水设备泵为自灌式工作，不需饮水设备。（3） 排水设备由于泵房较深，故采用电动泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间。取水泵房的排水量一般按20〜40m3/h考虑，排水泵的净扬程按17.5m计，水头损失大约5m，故总扬程在17.5+5=22.5m左右，可选用IS65-50-160A型离心泵（Q=15〜28m3/h,H=22-27m,N=3kW,n=2900r/min）两台，一台工作，一台备用，配套电机为Y100L-2。（4） 通风设备由于与泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进行空一一空冷却，但由于泵房筒体较深，仍选用风机进行换气通风。选用两台T35-11型轴流风机（叶轮直径700mm，转速960r/min，叶片角度15，风量10127m3/h，风压90Pa，配套电机YSF-8026,N=0.37kW）。（5）计量设备在净化厂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。3.9、 泵房建筑高度的确定泵房通体高度已知为17.04m，操作平台以上的建筑高度，根据起重设备及起吊高度、电梯井机房的高度、采光及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距离为8.80m，从平台楼板到房顶底板的净高度为11.30m。3.10、 泵房平面尺寸的确定根据泵机组、吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的设置情况，从给水排水设计手册中查出有关设备和管道配件的尺寸（吸压水管路水头损失