泵站课程设计内容Word文件下载.docx

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第三节设备具体布置……………………………………………23

第六章结束语……………………………………………24

前言

泵站作为取水输水工程的一个重要部分，已在机电排灌、城乡给排水、工矿企业供水和排水等工农业生产和水利工程建设等各方面得到了广泛应用，随着我国工业的日益发达，冶金技术的进步，潜水电机的加工制造技术已相当成熟，大中型潜水泵的发展越来越快，被广泛应用在工农业生产和水利工程建设中。

作为一个给排水专业的大学生来说，泵与泵站是一门及其重要的必修课程。

在城市给排水工程中，泵站通常是整个给排水系统正常运转的枢纽。

从给水厂到污水厂，从农业灌溉到防洪排涝，到处都得使用各种各样的泵装置。

所以，我们应该努力学好这门课程，掌握理论知识，并把理论知识运用到实践中去。

作为一个给排水专业的学生，我们应该为以后的工作打下坚实的基础，要自己的知识去回报祖国，服务人民。

这次泵与泵站课程设计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。

我们这次的所要设计的是徽城地区的二级泵站，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。

我相信。

在指导老师曾立云的带领下，我们一定认真思考，认真设计，独立完成，争取在设计过程有所收获，并最终取得优秀的成果！

第一章概述

一、设计目的和设计任务

设计目的：

熟悉二级泵站的设计过程；

掌握泵站设计是所遵守的规范；

增强工程建设及预算意识；

提高独立思考和设计的能力。

设计任务：

完成徽城地区的二级泵站设计，完成设计说明书并绘制相关设计图纸。

二、设计资料分析

1.基本情况：

徽城地处华东平原，城区建筑多为三层，最高五层。

为满足城市生活及生产用水需要，拟建徽城地区给水工程。

此工程主要包括取水工程、净水工程及输水工程三个分工程。

一、二级泵站是取水工程和输水工程中的一部分。

徽城地区水资源丰富，有沿河地表水及地下水可利用。

附微城总平面图一张。

2.地质及水文资料：

在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。

由地质柱状图可看出，0～2m深为砂粘土，以下是页岩。

沿河徽城段百年一遇最高水位40.36m，最低水位32.26m,正常水位36.51m。

徽城地下水位多年平均在38.5m左右（系黄海高程）。

3.气象资料：

年平均气温15.6℃，最高气温39.5℃，最低气温－8.6℃，最大冻土深度0.44m。

主导风向，夏季为东南风，冬季为东北风。

4.用水量资料：

该地区最大日用水量近期为10万吨/日，远期为13万吨/日。

最大日用水量变化情况详见附表。

5.净水厂设计资料：

净水厂布置情况见附图。

净水厂内沉淀池进水口设计水位42.50m，清水池最高水位40.3m，清水池最低水位38.2m.。

清水池容积须本次设计确定。

6.输水管网设计资料：

由于城区距水源较远，管网布置成网前水塔形式，净水厂至水塔输水管道长度为2500m。

其他情况详见总平面图。

根据管网计算结果确定出水塔最高水位为68.3m，水塔最低水位为65.8m。

水塔容积尚须本次设计确定，水塔调节容积建议设计在最高日用水量的5﹪～8﹪。

7.其他资料

地震等级：

五级；

地基承载力2.5Kg/cm2；

可保证二级负荷供电。

第二章设计流量的计算

第一节水塔和清水池的容积计算

水塔和清水池的容积，由一、二级泵站供水量和用水量变化曲线确定。

如果二级泵站每小时供水量等于用水量，则流量无需调节，管网中可以不设水塔，成为无水塔的管网系统。

二级泵站每小时供水量越接近用水量，水塔的调节容积可以减小，但清水池的调节容积将增大。

假如一级泵站和二级泵站每小时供水量接近，则清水池的调节容积将明显增大，以便调节二级泵站供水量和用水量之间的差额。

所以给水系统的总调节水量由水塔和清水池来分担。

水塔和清水池的容积计算通常用以下两种方法：

一是根据供水量曲线和用水量变化曲线推算；

二是凭经验估算。

前者需要知道24h的用水量变化曲线，并拟定泵站的供水量；

后一种采用最高日用水量的百分数。

由于安全可靠供水的原则，清水池一般应设置两座，以便在清洗检修是可以不间断供水。

无论是清水池还是水塔，调节构筑物的共同特点是调节两个流量之间的差额，其调节容积为：

W=maxΣ（Q1-Q2）-minΣ（Q1-Q2）（）

式中：

Q1、Q2——分别表示泵站的供水量和管网的用水量。

也可以采用将清水池各小时调节量或水塔各小时调节量中的所以负值相加后取绝对值的方法求清水池和水塔的调节容积。

在本设计中，已知最高日各时段的用水量，可以拟定二级泵站各小时的供水量，分两级供水。

运用附表一计算分级供水时的水塔及清水池调节容积。

具体计算方法如下：

根据已知数据填入

（1）～（4）项；

第（5）项等于第（4）项减去第（3）项；

第（6）项为第（5）数据的依次累加，第（7）项为第（3）项与第

（2）项之差；

第（8）项为第（7）项的依次累加。

然后将

（5）和（7）的所有负值相加后取绝对值填入本项的Σ栏，即为清水池和水塔各自的调节容积。

第二节分级供水时水塔及清水池的调节容积计算

（见附表一）

由计算表可知;

清水池调节容积占最高日供水量的12.4%；

近期：

=12.4%=12.4%*100000=12400（）

远期：

=12.4%=12.4%*130000=16120（）

水塔调节容积占最高日供水量的5%。

=5%=5%*100000=5000（）

=5%=5%*130000=6500（）

第三节用水量变化曲线（见附图一）

由图可知：

一级供水量为最高日供水量的2.8%；

二级供水量为最高日供水量的5.0%；

时变化系数：

Kh=24*5.6/100=1.34。

第四节二级泵站流量及扬程的计算

一、二级泵站供水线

本设计中的二级泵站等设计供水线根据资料中的徽城地区最高日用水量变化曲线拟定。

拟定时应注意以下几点要求：

（1）泵站的分级供水线应与最高日用水量变化曲线相接近，以减小调节水塔和清水池的调节容积，当最高日用水量变化曲线的变化幅度较大时，应采用二级供水，满足用水需求并考虑经济可行性。

（2）在分级供水设计过程中，考虑近、远期相结合，应注意能选到合适的水泵，以及水泵之间的合理搭配能否满足不同时期的供水要求。

在本设计中，由于最高日用水量变化曲线分布不均匀，采用二级供水。

有资料可知：

该地区最高日用水量近期为10万吨/天，远期为13万吨/天。

从而确定设计流量。

综合考虑，一级供水时段为21点至次日6点，设计供水量为最高日供水量的2.8%；

二级供水时段为6点至21点，供水量为最高日供水量的5.0%。

则二级泵站的设计流量如下所示：

一级：

=100000*2.8%/3.6=777.78（L/S）

二级：

=100000*5.0%/3.6=1388.89（L/S）

考虑远期供水流量为：

=130000*2.8%/3.6=1011.11（L/S）

=130000*5.0%/3.6=1805.56（L/S）

二、二级泵站输水管管径确定

输水管径应该按照最高日平均时用水量来确定。

由资料可得：

近期：

选定流速时，应考虑技术和经济两方面的要求。

从技术上考虑，为防止输水管因水锤的现象而出现事故，最大设计流速不超过2.5～3.5m/s；

输送原水时，为避免水中杂质在管内沉积，最低设计流速不得小于0.6m/s。

从经济角度考虑，流量一定时管径与速度的平方根成反比。

故，如果流速取得小些时，管径增大，相应造价增加，但大管径的管道水头损失小，运行电费将下降。

相反地，如果流速取得大一些，管径虽然小，造价会有所下降，但是水头损失会增大，由此而引起泵站扬程的增加，直接导致运行电费的增加。

因此，在实际设计中，一般按一定年限内造价和年运营费用之和最小时为最经济的流速，即通常所说的经济流速来确定管径。

根据《给排水设计手册》有以下结论：

管径D（mm）

<

250

250～1000

1000～1600

>

1600

吸水管（m/s）

1～1.2

1.2～1.6

1.5～2.0

压水管（m/s）

2.0～2.5

2.0～3.0

在本次设计中，为考虑安全供水，分别采用两条吸水管和两条压水管。

吸水管管径计算：

先按近期流量设计，每条管道流量：

Q=578.71L/s，选流速为1.2m/s，相应管径为D=590mm。

考虑远期供水需求，适当放大，可令

v=1.3m/s；

D=600mm。

压水管管径计算：

按近期设计，初选流速为v=1.3m/s，相应管径为D=800mm，考虑远期供水，适当扩大流速为v=1.5m/s。

三、二级泵站设计扬程计算

净水厂设计资料：

输水管网设计资料：

净水厂至水塔输水管道长度为2500m。

水泵扬程为：

H=+∑h

由资料，静扬程为水塔最高水位（68.3）与清水池最低位之差。

所以=68.3-38.2=30.1m。

∑h包括吸水管的水头损失，压水管的水头损失以及泵内部的水头损失。

由于泵房内部管路尚未设置，且水泵型号未知，所以先假设=3m。

=2m。

为了保证供水的可靠性，采用了两条压水管，材质为铸铁管，管径取900mm。

则最大供水时（第二级供水）：

V=Q/A=（4*Q/2）/=（2*1.3889）/（3.14*0.8*0.8）=1.38m/s

查《给排水设计手册》可得,当Q=0.6945L/S时，选用D=800mm的压水管，此时V=1.38m/s在经济流速范围内。

查《给排水设计手册》可知，铸铁管道粗糙系数n=0.013.则由曼宁公式得压水管比阻：

s==14.29

所以，得压水管的水头损失为：

=2s=13.78m

则水泵的扬程为：

H=+++=48.9m

综上所述，水泵的设计流量和扬程为：

Q=1388.9L/SH=48.9m

第三章机组选择及方案比较

第一节水泵及电机的选择

水泵，管道及电机（简称泵、管、机）三者构成了泵站的主要工艺设施。

其中管道在第一章已经选定，分别为D=600mm和D=800mm。

而水泵与电机是泵站的重要组成部分，选型配套是否合理，影响到泵站