泵與泵站課程設(shè)計說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 水泵與水泵站課程設(shè)計任務(wù)書……………………………………………2</p><p>　　1.原始資料…………………………………………………………………………2</p><p>　　第二章 泵站工藝具體計算過程……………………………………………………3</p>

2、<p>　　1.設(shè)計流量和揚(yáng)程的計算……………………………………………………………3</p><p>　　2.選擇水泵………………………………………………………………………… 4</p><p>　　3.管道系統(tǒng)特性曲線（Q-∑h）繪制………………………………………………4</p><p>　　4.選泵方案的設(shè)立……………………………………………………

3、………………5</p><p>　　5.方案比較和選擇……………………………………………………………………6</p><p>　　6.泵和電機(jī)的基本參數(shù)………………………………………………………………7</p><p>　　7.消防校核……………………………………………………………………………9</p><p>　　8.機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的設(shè)計……

4、……………………………………………………… 10</p><p>　　9.水泵的吸水管路與壓水管路的布置……………………………………………11</p><p>　　10.泵房形式的選擇…………………………………………………………………13</p><p>　　11.吸水井的設(shè)計………………………………………………………………… 14</p><p

5、>　　12.管道配件的選取………………………………………………………………15</p><p>　　13.各工藝標(biāo)高的設(shè)計……………………………………………………………16</p><p>　　復(fù)核冰凍線……………………………………………………………………18</p><p>　　15.附屬設(shè)備的選擇………………………………………………………………18<

6、/p><p>　　16.參考資料………………………………………………………………………22</p><p>　　第一章 水泵與水泵站課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　設(shè)計資料</b></p><p>　　最大日設(shè)計流量5萬米3/日（不包括廠內(nèi)自用水），平均日設(shè)計流量4.1萬米3/日；水廠自用水系數(shù)α=10%。<

7、;/p><p>　　時變化系數(shù)為Kh=1.4。</p><p>　　供水方式為水泵單獨(dú)供水，該城市最不利點(diǎn)建筑層數(shù)為8層，輸水管和給水管網(wǎng)總水頭損失∑h=11m，泵站地面標(biāo)高為122.5m，最不利點(diǎn)地面標(biāo)高為145.5m。吸水井最低水位在泵站地面以下4m。</p><p>　　消防水量Qx=144m3/h，消防時，輸水管和給水管網(wǎng)總水頭損失∑hx=21m。</p&

8、gt;<p>　　水廠為雙電源進(jìn)線，電力充分保證。</p><p>　　第二章 泵站工藝具體計算過程</p><p>　　1.設(shè)計流量和揚(yáng)程的計算</p><p><b>　　1）.設(shè)計流量</b></p><p>　　為了減小輸水管道各凈水構(gòu)筑物的尺寸，在這種情況下，輸入管網(wǎng)時要求二級泵站中的泵晝夜不均勻

9、工作。因此，泵站的設(shè)計流量應(yīng)為：</p><p>　　式中 Qr——二級泵站中水泵所供給的流量(m3/h)；</p><p>　　Qd——供水對象最高日用水量(m3/d)；</p><p>　　β——為計及輸水管漏損和凈水構(gòu)筑物自身用水而加的系數(shù)，一般取β=1.05-1.1</p><p>　　T——為二級泵站在一晝夜內(nèi)工作小時數(shù)。<

10、;/p><p>　　考慮到輸水干管漏損和凈化廠本身用水，取水自用系數(shù)α=1.1則</p><p>　　近期設(shè)計流量為 </p><p>　　Q=1.1××1.4=3208.33m3/h=0.89 m3/s</p><p>　　.泵站工作時的設(shè)計揚(yáng)程</p><p>　　H1＝Zc+Hc+hs+∑h+

11、h′</p><p>　　式中：H1—二泵站工作時揚(yáng)程，m；</p><p>　　Zc—管網(wǎng)控制點(diǎn)地面標(biāo)高與清水池最低水位高差，控制點(diǎn)地面標(biāo)高為145.5m，清水池最低水位標(biāo)高為-4m，Zc＝145.5-122.5-(-4)=27;</p><p>　　hs—吸水管路水頭損失，取2m；</p><p>　　—泵站至最不利點(diǎn)的輸水管網(wǎng)和管網(wǎng)的總

12、水頭損失11.0m；</p><p>　　h′－安全水頭，取2m；</p><p>　　Hc－控制點(diǎn)的自由水頭， 36m。</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　2.選擇水泵</b>&

13、lt;/p><p>　　可用管路特性曲線進(jìn)行選泵。先求出管路特性曲線方程中的參數(shù)，因為 </p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　因此， </b></p><p>　　管道系統(tǒng)特性曲線（Q-∑h）繪制</p><p>　　4.選泵方案的設(shè)立 <

14、/p><p>　　根據(jù)管道系統(tǒng)特性曲線以及設(shè)計流量和設(shè)計揚(yáng)程選泵，確定兩種選泵方案。</p><p>　　方案一：共選四臺350S75，其中一臺備用，以及工作時，三臺并聯(lián)，三臺泵同時工作時的工況點(diǎn)M1（890，79.83）此時并聯(lián)的每臺泵的流量和揚(yáng)程為點(diǎn)N（296.6L/s,79.83m）,由（Q-η）曲線克制350S75的水泵效率為82.38%。其余數(shù)據(jù)見下表。</p><

15、;p>　　方案二：共選四臺350S125B，其中一臺備用，三臺并聯(lián)工作，三臺同時工作時的工況點(diǎn)M1（890，82.2）此時并聯(lián)的每臺泵的流量及揚(yáng)程為N（296.6，82.29），由（Q-η）曲線克制350S125B的水泵效率為77.06%。其余數(shù)據(jù)見下表</p><p><b>　　選泵方案比較</b></p><p><b>　　5.方案比較和選擇&

16、lt;/b></p><p>　　從揚(yáng)程利用率，水泵臺數(shù)，和效率綜合考慮，選擇方案一，三臺300s75，互為備用。</p><p><b>　　6.消防校核</b></p><p>　　由Q-H曲線知當(dāng)Q=Q消=3352.33 m3/h時，H=77>52m見T點(diǎn)。所以所選水泵滿足要求。</p><p>　　7

17、泵和電機(jī)的基本參數(shù)</p><p><b>　　機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的設(shè)計</b></p><p>　　由上可知，選Y400-39-4型號電機(jī)，則安裝尺寸：</p><p>　　基礎(chǔ)長度L＝地角螺釘間距+（400～500）</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　

18、基礎(chǔ)寬度B＝地角螺釘間距+（400～500）</p><p><b>　?。剑?200mm</b></p><p><b>　　基礎(chǔ)高度H＝</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　其中 —水泵重量（kg）; —電機(jī)重量（kg）;—基礎(chǔ)長度（m

19、）</p><p>　　—基礎(chǔ)寬度（m）;—基礎(chǔ)密度（kg/m3）(混凝土密度ρ＝2400 kg/m3)</p><p>　　最終確定水泵占地2.2m×1.5m×2.7m。</p><p>　　9.水泵的吸水管路與壓水管路的布置</p><p>　　當(dāng)三臺泵300s75型水泵并聯(lián)工作，每臺泵單獨(dú)工作時，其流量；為吸水管和壓

20、水管所通過的最大流量，初步選定吸水管管徑DN=500mm的鑄鐵管，壓水管管徑DN＝400mm的鑄鐵管。</p><p>　　當(dāng)吸水管管徑DN＝500mm時，流速v=1.52m/s；</p><p>　　當(dāng)壓水管管徑DN＝400mm時，流速v=2.36 m/s。</p><p>　　每臺水泵都單獨(dú)設(shè)有吸水管，并設(shè)有手動常開檢修閥門，型號為D371X型渦輪傳動對夾式蝶閥

21、，DN＝500mm，L＝127mm，W＝187kg。</p><p>　　壓水管設(shè)有多功能水泵控制閥，型號JD745X型閥，DN＝400mm，L＝980mm，W＝850kg。并設(shè)有聯(lián)絡(luò)管（DN＝500mm），由兩條輸水干管（DN＝500mm）送往城市管網(wǎng)。</p><p>　　泵房內(nèi)管路采用直進(jìn)直出布置，直接敷設(shè)在室內(nèi)地板上。</p><p>　　10.泵房形式的選

22、擇</p><p>　　根據(jù)清水池最低水位標(biāo)高H=118.5m，</p><p><b>　　由：</b></p><p>　　NPSHR—汽蝕余量，已知取值5.8m</p><p>　　Hg—水泵安裝地點(diǎn)的大氣壓力（mH2O），查表取Hg=9.5m</p><p>　　Hz—液體相應(yīng)溫度下的飽和

23、蒸汽壓力水頭（m），查表取值0.42m</p><p>　　V1—水泵吸入口流速，取1.52m/s</p><p>　　Hs—水泵樣本中給出的最大允許吸上真空高度（m）</p><p>　　所以，Hs=3.32m</p><p>　　綜上確定泵房為矩形半地下式，四臺臺泵（三用一備）成橫向單行排列。吸水管道與壓水管道直進(jìn)直出，減少水頭損失，&l

24、t;/p><p><b>　　11.吸水井的設(shè)計</b></p><p>　　吸水井尺寸應(yīng)滿足安裝水泵吸水管進(jìn)口喇叭口的要求，喇叭口采用垂直布置的形式。</p><p>　　吸水井最低水位＝清水池最低水位－清水池至吸水井水頭損失＝118.5-0.3＝118.2m；（0.3為吸水井水頭損失粗略估計）</p><p>　　水泵吸

25、水管進(jìn)口喇叭口大頭直徑D≥（1. 25～1.5）d=1.4×500=700mm；</p><p>　　水泵吸水管進(jìn)口喇叭口長度L≥3.0×D=3×700=2100mm；</p><p>　　喇叭口距吸水井后井壁距離≥（0.8-1.0）D＝1.0×700＝700mm；</p><p>　　喇叭口之間的距離H`≥（1.5～2.0）

26、D＝2.0×700＝1400mm；</p><p>　　喇叭口距吸水井井底距離≥（0.6～0.8）D＝560mm；</p><p>　　喇叭口距吸水井側(cè)井壁距離≥1.5D=1050mm；</p><p>　　喇叭口淹沒水深h≥（1.0～1.25）H`＝3000m。</p><p>　　所以，吸水井長度為14000mm，吸水井寬度為4

27、200mm（調(diào)整為5000mm），吸水井高度為6800mm(包括超高300)。</p><p>　　12.管道配件的選取</p><p>　　13.各工藝標(biāo)高的設(shè)計</p><p>　　泵軸安裝高度，查表得</p><p>　　但考慮到長期運(yùn)行后，水泵性能下降和管路阻力增加等，取∑hs=1.0m.</p><p>&l

28、t;b>　　水泵的安裝高度為：</b></p><p>　　HSS＝HS′－v12/2g－∑hs)</p><p>　　其中，HSS——水泵的安裝高度(m)</p><p>　　HS′——修正后的允許吸上真空高度(m)</p><p>　　HS′＝HS－(10.33－h(huán)a)－(hva－0.24)</p><

29、;p>　　V1—水泵吸入口流速，取1.52m/s</p><p>　　其中, hva ——實(shí)際水溫下的飽和蒸汽壓力. 查表取值0.42m</p><p>　　HSV＋HS＝(ha－h(huán)va)＋v12/2g </p><p>　　其中, HSV ——水泵的氣蝕余量(m)5.8m.</p><p>　　HS ——水泵廠給定的允許吸上真空高度(

30、m).</p><p>　　300S75型水泵的安裝高度為：</p><p>　　5.8＋HS＝(10.33－0.42)＋1.522/2g,得HS =4.22m</p><p>　　HS′＝4.22－(10.33－10.33)－(0.42－0.24)=4.04m</p><p>　　HSS＝4.04－1.522/2g－1.0=2.92m &l

31、t;/p><p>　　泵軸標(biāo)高＝吸水井最低水位+Hss＝118.5+2.92=121.42m。</p><p>　　基礎(chǔ)頂面標(biāo)高＝泵軸標(biāo)高-泵軸至基礎(chǔ)頂面高度＝121.42-0.95＝120.47m。</p><p>　　泵房地面標(biāo)高＝基礎(chǔ)頂面標(biāo)高-0.50＝119.97m。</p><p><b>　　泵房高度的確定：</b&g

32、t;</p><p>　　采用LD-A型電動單梁起重機(jī)</p><p><b>　　泵房高度</b></p><p>　　其中 泵房地上部分高度（米）</p><p>　　從天花板到梁部距離，取0.3m</p><p>　　行車梁高度，取0.55m</p><p>　　行車

33、梁底至起重鉤中心的距離，取0.93m</p><p>　　起重繩的垂直長度，取1.5 m</p><p>　　最大一臺水泵或電機(jī)的高度，取2.1 m</p><p>　　汽車高度，取0.8m</p><p>　　吊起物與汽車高度差，取0.2m</p><p>　　檢修平臺厚，取0.2m</p><p

34、><b>　　故，</b></p><p>　　泵房地下部分高度（米）</p><p>　　由于室外地面標(biāo)高為126.7.m泵房地面標(biāo)高為122.5m。</p><p>　　故H2=126.7-122.5=4.2m</p><p>　　綜上，泵房高度H=H1+H2=6.58+4.2=10.78。</p>

35、<p>　　水泵機(jī)組采用單排順列式布置。水泵間距1.5m，水泵與配電設(shè)備間距3.5m，水泵距大門口4m；水泵距吸水管側(cè)墻2.3m； 泵房長40m,寬8.8m，凈高10.78m。</p><p><b>　　14.復(fù)核冰凍線</b></p><p>　　出水管的中心標(biāo)高為 242.42m，所以出水管埋深為3.08 m>最小覆土厚度＝0.7m，所以埋深

36、滿足要求。</p><p>　　15.附屬設(shè)備的選擇</p><p><b>　　1.起重設(shè)備</b></p><p>　　最大起重量為300S75型水泵重量Wp＝1200kg；</p><p>　　最大電機(jī)重量為：Wp＝4500kg。</p><p>　　為此，選用LDH型電動單梁環(huán)形軌道起重機(jī)

37、(定制，起重量3T，單梁，跨度9.5m，起吊高度12m)，配套電動機(jī)型號ZDY21-4。 </p><p><b>　　2.引水設(shè)備</b></p><p><b>　　真空泵的排氣量</b></p><p><b>　　其中 </b></p><p>　　—真空泵的最

38、大排氣量（m3/s）；</p><p>　　—漏氣系數(shù)（1.05～1.10）；</p><p>　　—最大一臺水泵泵殼內(nèi)空氣容積（m3）；</p><p>　　—吸水管中空氣容積；</p><p>　　—一個大氣壓的水柱高度，取10.33；</p><p>　　—水泵引水時間（h），一般小于5min；</p>

39、;<p>　　—離心泵的安裝高度（m）； </p><p><b>　　真空泵的最大真空度</b></p><p>　　其中 —真空泵的最大真空度（mmHg）；</p><p>　　—離心泵的安裝高度（m），最好取吸水井最低水位至水泵頂部的高差。</p><p>　　根據(jù)和選取SZ-4J型水環(huán)式真空泵

40、2臺，一備一用，電動機(jī)選型號Y315S-8布置在泵房靠墻邊處。</p><p><b>　　3.排水設(shè)備</b></p><p>　　沿泵房內(nèi)壁設(shè)排水溝，將水匯集到集水坑內(nèi)，然后用泵抽回到吸水間去(也可以直接排到地面)。</p><p>　　泵房的排水量一般按20-40m3/h考慮，排水泵靜揚(yáng)程按5.49m計，水頭損失大約3米，故總揚(yáng)程在5.4

41、9+3＝8.49m左右，可選用IS80-65-160型離心泵(Q＝15-30m3/h，H＝7.2-9m，N＝1.5Kw，n＝1450r/min)兩臺，一臺工作，一臺備用，配套電機(jī)為90L-4。</p><p><b>　　4.通風(fēng)設(shè)備</b></p><p>　　半地下式泵房，泵房埋深不大，無需專門的通風(fēng)設(shè)備。</p><p><b>

42、;　　5.計量設(shè)備</b></p><p>　　安裝電磁流量計統(tǒng)一計量，型號為德國E+H ，參數(shù)為 Promag 50/53W 。</p><p>　　13.根據(jù)上述計算作圖：</p><p><b>　　詳見A3圖紙</b></p><p><b>　　參考資料：</b></p