水泵与水泵站设计说明书

水泵与水泵站课程设计任务书福建工程学院建筑环境与设备系

给水排水教研室2009年11月

《泵与泵站》课程设计任务书一、 教学目的与基本要求泵和泵站课程设计，是给水排水工程专业的重要的集中性实践性环节之一。该课程的任务是使学生在掌握水泵及水泵站基本理论知识的基础上，进一步掌握给、排水泵站的工艺设计步骤和设计方法，使学生所获得的专业理论知识加以系统化，整体化，以便于巩固和扩大所学的专业知识。通过本课程设计还可以训练学生工程设计的基本技能，提高其设计计算能力、编写说明书的能力和工程图纸的表达能力。基本要求：培养学生严谨的科学态度，严肃认真的学习和工作作风，树立正确的设计思想，形成科学的研究方法。培养学生独立工作的能力，包括收集设计资料、综合分析问题、理论计算、数据处理、工程制图、文字表达等能力。通过课程设计，使学生得到较为全面的工程设计的初步训练。掌握给、排水泵站设计的一般程序，学会灵活地处理复杂的工程问题。学会编写“设计说明书”和“设计计算书”，按规范和标准绘制有关图纸。本设计原则上是由学生在指导教师的指导下，独立完成。二、 设计内容确定泵站的设计流量和扬程，拟定选泵方案。选择水泵和电动机（包括水泵型号、电动机型号、工作和备用泵台数等）；确定水泵机组的基础尺寸；吸水管路和压水管路的设计计算（包括进出水管内的流速、管径、阀门等）；确定泵站内的附属设备，引水设备（如真空泵）、起重设备、排水泵等；泵站的平面布置；泵站的高程布置（包括水泵的基础、进出水管、泵轴、泵站地面等的标高）；确定泵房的建筑高度；绘制泵站的平面图1张，剖面图1张，并列出主要设备表及材料表。整理设计计算书1份，设计说明书1份。最终的设计成果：

（1） 设计计算书和设计说明书各1份要求文字通顺，内容详实，层次清晰，叙述简明扼要。计算书采用A4页面，电脑打印或手工书写。计算书应有统一的打印封面。手工书写要求用黑色钢笔书写，字迹应清楚工整，每页字数不少于500字。电脑打印要求见附录1（2） 图纸2张（泵站平面图1张，泵站剖面图1张）制图方式可采用AutoCAD制图或手工绘制，均应严格按比例出图，图面应清晰美观,标注字体大小合理，绘图标准参照《给水排水制图标准》GB/T50106-2001。三、设计题目（一） 题目一某给水工程净水厂取水泵站设计（0801,0802班）此为某新建给水厂的水源工程。（1） 水量：最高日用水量为（35000+200X座号X班级）吨/天，由于该城市用电紧张，工业用电分时段定价，为了节省运行成本，取水泵房采用分时段供水，高电费时段（6~20时）供应总日用水量的40%，低电费时段（20~6时）供应日用水量的60%。（2） 水源资料：取水水源为地表水，洪水水位标高46.00m（1%频率），枯水位标高39.25m（97%频率）（3） 泵站为岸边式取水构筑物，距离取水河道300m，距离给水厂2000m。（4） 给水厂反应池前配水井水面标高63.05m。（5） 该城市不允许间断供水。（6） 地质资料：粘土，地下水水位-7m。（7） 气候资料：年平均气温15°C，年最高气温36°C，年最低气温4°C,无霜期300天。（二） 题目二某给水工程净水厂送水泵站设计（0803,0804班）设计资料：（1）水量：最高日用水量为（35000+200X座号X班级）吨/天。全天小时（0〜24小时）用水量见表1-1（百分数表示）。表1-1最大日用水量变化表时间用水量（%）时间用水量（%）时间用水量（%）

0-12.38-95.316-175.61-22.39-105.217-185.52-32.210-114.918-195.43-42.211-124.819-204.84-52.312-134.720-214.35-63.513-144.621-223.86-74.614-154.822-233.57-85.215-165.223-243.0城市管网中设置有高位水池(水塔)，因此给水泵站采用两级供水，即22-6点,每小时供水量为2.7%,6-22点，每小时供水量为4.9%。清水池及地面标高见图1-1。175.8m肪////加/W勿丽.%1/I▽.174.5m衣效调节水童171.5m占8m 消膀水竜图1-1清水池及地面标高示意图在该城市最高日最高时用水量时：二泵站供水量为两级供水中的最高级(即4.9%)；输配水管网中水头损失为25.5米；管网中的控制点所需的自由水压为16米；控制点的标高为205.5m。在该城市消防用水时：消防用水量为60L/S；输配水管网中水头损失为34米；管网中要求的最低自由水头为10米；④控制点标高205.5m。（6）该城市不允许间断供水。（7） 送水泵站（清水池附近）的地质资料：地面表层（约2米）为粘土，2米以下为页岩，地下水水位-7m。（8） 该城市最大转输用水时，因矛盾不突出，故略。（9） 气候资料：年平均气温15°C，年最高气温36°C，年最低气温4°C,无霜期300天。四、时间安排：12月14日-12月27日时间设计任务12.6布置设计任务熟悉资料。12.7~12.9确定设计流量和扬程，初步选泵和电动机12.10~12.12水泵机组和吸压水管路的布置，计算吸压水管路的水头损失，校核选泵方案12.13确定泵站内的附属设备12.14泵房的平面布置，泵房的高度确定，及高程布置12.15~12.17绘制泵站平面图和剖面图12.18〜12.19整理设计计算说明书六、设计依据及参考资料：《水泵及水泵站》教材《给排水设计手册》（第2版）第1、3、5、10、11册《泵站设计规范》GB/T50265-97《给排水标准图集一钢制管件》02S403泵与泵站课程设计说明书目录TOC\o"1-5"\h\z一、综述 7\o"CurrentDocument"二、 水泵机组的选择 7\o"CurrentDocument"三、 水泵机组的基础设计 9\o"CurrentDocument"四、 水泵吸水管和压水管的计算 10\o"CurrentDocument"五、 泵房形式的选择 11\o"CurrentDocument"六、 水泵安装高度的确定设计 12\o"CurrentDocument"七、 泵房尺寸的确定 12\o"CurrentDocument"八、 附属设备的选择 12说明书―、综述1、 泵站的设计流量为38000m3/d。2、 消防用水量为60L/S。3、 根据用水变化曲线，该二级泵站采用两级供水。22：00〜6：00为285L/S,6：00〜22：00为518L/S。4、 最大用水时水泵所需扬程为79.5m；最大用水加消防时泵站所需扬程为81.36m。5、 清水池至泵站址的水平距离为0.4m。6、 地面标高为173.52m。7、 清水池最低动水位标高为171.5m。二、水泵机组的选择1、泵站设计参数的确定泵站最大用水时的设计工作流量为518L/s，泵站最大用水时的设计扬程为79.5m；泵站最大用水加消防时的设计工作流量为578L/S，泵站最大用水加消防时的设计扬程为81.36m。2、选择水泵选泵方案比较方案用水量变化范围(L/s)运行水泵水泵扬程(m)所需扬程(m)扬程利用率(%)水泵效率(%)第一方案：两台500S98B水泵，一台350S75A，(其中一台500S98B备用)389~561一台500S98B59〜8679.592.471〜73250〜370一台350S75A56〜7060.3386.278~79第二方案：两台500S98A水泵，417~603一台500S98A67~9679.582.873~77一台350S75A，(其中一台500S98A备用)250〜370一台350S75A56〜7060.3386.278~79通过比较，第一方案能量利用率好于第二方案，特别在一级供水时，扬程利用率高,能量浪费较少，因此可采用第一方案。即选择三台水泵，两台500S98B水泵，一台350S75A，(其中一台500S98B备用)。水泵外形及尺寸LiLi型号流量Q总扬程H(m)转速n(r/min)功率N(kw)效率n(%)取大允许吸上真空咼度H(m)s质量m(kg)m3/hL/s轴功率电机功率350S75A900250701450220280783.512001170325652478413323705625779500S98B140041786970431.4560764392417405207445278202060359432.8763、确定电机

L电机选择屯冃2-必日丘出口摊管法兰350S75A选定Y355-39-4L电机选择屯冃2-必日丘出口摊管法兰500S98B选定Y450-64-6电机，其参数如下:N=280kW,nN=280kW,n=1450r/minN二630kW,n二970r/min1、基础尺寸350S75A型水泵不带底座，所以选定其基础为混泥土块方式基础，则基础长度L=地角螺钉间距+（400〜500）二L+L+B+（400〜500）=1090+500+900+560二3050mm2 3基础宽度B=地角螺钉间距+（400〜500）=A+（400〜500）=630+470=1100mm基础高度H二&5〜4.0）xW+W水泵电机=3.0x（1200+2065）/（3.0x0.9x2400）=1.51m（取2.00m）其中："水泵一水泵重量（kg）;叫机一电机重量（kg）;L—基础长度（m）B—基础宽度（m）;P—基础密度（kg/m3）（混凝土密度p=2400kg/m3）最终确定水泵占地3.05mX1.10mX2.00m。500S98B型水泵不带底座，所以选定其基础也为混泥土块方式基础，则基础长度:L=地角螺钉间距+（400〜500）二L+L+B+（400〜500）=1234+670+800+500二3204（取3800mm）2 3基础宽度B=地角螺钉间距+（400〜500）=A+（400〜500）=1120+480=1600mm基础高度H=（2.5〜4.0）x（W +W场（LxBxp）水泵电机=3.0x（3924+3600）/（3.75x0.8x2400）=3.14m（取3.50m）最终确定水泵占地3.80mX1.60mX3.50m。整理如下表:编号水泵型号水泵mmL/B/mmH/mmI350S75A305011002000II500S98B380016003500四、水泵吸水管和压水管的计算为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将三台机组采用横向双行排列，正常转向，并设有联络管（DN=600mm）。吸水管路上设有喇叭口、DN450钢制90°弯头、偏心渐缩管，压水管路上设有偏心渐扩管、蝶阀、三通管。每条输水管按最大总流量的75%考虑,即Q=518X75%=388L/s，取DN=450mm,则V=2.29m/s，1000i=15.8mm/m。主要材料设备一览表编号名称规格单位数量备注1蝶阀DN700台22蝶阀DN600台13蝶阀DN500台2490°弯头DN700个2

590°弯头DN600个16三通DN500XDN500个37渐缩管DN600XDN350台18渐缩管DN700XDN350台29渐扩管DN350XDN450个110渐扩管DN350XDN500个211渐扩管DN450XDN500个112多功能阀DN450个113多功能阀DN500个214闸阀DN500个21、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Ehs工h=》h+工h s fs Isyhr•厶hfs=l1* 0.0158X8.216=0.130myh=(g+g+g)二+g巴=(0.3+1.02+0.15)^^34^+0.18^.63^=0.20fs1 2 32g 62g 2x9.8 2x9.8yhs=yhfs+yh=0.13+0.20=0.33(2)压水管路水头损失1hdyh=yh+yh d fd Idyd,•yhfs=l1*1二0.0161X8.495=0.137mv2 v2 1.012 2.272yh=(g+g+g) +g=(0.15+0.15+0.1) +0.21 =0.69fs3 3 42g 52g 2x9.8 2x9.8yhd=yhfd+yhi=0.14+0.69=0.83(3)从泵吸水口到输水干管上的全部水头损失为:yyh=yh+yhs d=1.18m五、泵房形式的选择根据清水池最低水位标高H二171・5m和两台水泵中最小吸上高度Hs=3.5m的条件,确定泵房为矩形半地下式。六、水泵安装高度的确定设计已知吸水间最低动水位标高为171.5m,该泵房为半地下式，水泵