泵与泵站课程设计计算说明书 tongjiWord格式.docx

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5.净水厂设计资料

净水厂内反应沉淀池进水口设计水位45.50m，清水池最高水位42.3m，清水池最低水位40.2m。

6.输水管网设计资料

输水管网中未设水塔。

出厂水水压要求达到4.0kg/cm

7.其它资料

地震等级：

五级；

地基承载力2.5Kg/cm2；

可保证二级负荷供电。

8.建议参考资料:

《泵站设计规范》GB50265-2010；

《给水排水设计手册》建筑工业出版社；

《泵与泵站》建筑工业出版社，姜乃昌主编。

三、完成设计内容

1.设计计算说明书一份，附有必要的计算，曲线及草图

2.设计图纸二号图一张：

泵房平、剖面图及水泵基础详图。

设计计算说明书

一、设计流量的确定和设计扬程的估算

1、设计流量Q

考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，去自用水系数α=1.05，则

设计流量为

2、设计扬程H

（1）取水部分

假设从取水头部到泵房的自流管长度为200m，管道按铸铁管计算，取自流管管径为700mm。

则在正常情况下，自流管管道内流量及流速为：

查表得单位水头损失i=1.14‰，则总水头损失

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），单管通过的流量Q=

，v=1.17m/s。

查表得单位水头损失i=2.34‰，则总水头损失

则枯水位时，吸水间最低水面标高为

所需扬程

洪水位时，吸水间最高水面标高为

（2）输水部分

假设输水部分干管全长为2000m，采用两条DN700的钢管并联做原水输水干管。

当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的流量，即Q=

。

查表得，管中流速v=1.17m/s,单位水头损失i=2.34‰，则总水头损失

（3）泵站扬程

初步估计泵站内管路中的水头损失为2m，并取2m备用水头。

则泵站设计扬程为：

洪水位时，

枯水位时，

二、泵与电机的选择及尺寸

水泵的选择，应考虑实际情况所需的流量、扬程以及变化规律，并遵守以下原则：

①大小兼顾，调配灵活；

②型号整齐，互为备用；

③合理地用尽各水泵的高效段；

④要近远期相结合。

⑤大中型泵站需作选泵方案比较。

根据上述计算及要求，选取四台300S32A型泵（Q=149-219L/s，H=22.8-29.5m，Hs=2.6m），三用一备。

其中两台为正常转向，两台为反常转向，订货时应予以说明。

电动机的工作曲线及安装尺寸如下图所示：

查泵与电机样本，300S32A型泵要求选用Y280S-4型电动机。

考虑到电机尺寸，查样本得单泵（含电机）占地尺寸为1980

1030mm。

300S32A泵机重量为760kg，Y282S-4电机重量为480kg。

机组总重量

基础深度H可按下式计算：

式中L——基础长度，L=1.98m

B——基础宽度，B=1.03m

——基础材料的容重。

本设计中采用混凝土基础，

故

三、吸水管路与压水管路的计算

每台泵的吸水管路与压水管路计算：

1、吸水管路布置

（1）吸水管基本要求：

吸水管路的布置有以下要求：

1、管材及接缝不漏气；

2、管路安装不产生气体淤积；

3、吸水管进口位置不吸气；

4、设计流速的选择，管径小于250mm时v取1.0-1.2m/s，管径大于等于250mm时v取1.2-1.6m/s。

（2）吸水管流量

（3）吸水管路直径：

取吸水管路为DN450的钢管，管内流速为1.27m/s,1000i=0.701m。

2、压水管路布置

（1）压水管路的基本要求：

压水管路的布置有以下要求：

1、要求管道坚固、不漏水，通常采用钢管，并采用焊接口。

2、为防止倒流，应在压水管路上设置止回阀。

3、设计流速的选择：

管径小于250mm时，为1.5～2.0m/s.大于或等于250mm时，为2.0～2.5m/s。

（2）压水管流量

（3）压水管路直径：

取压水管路为DN350的钢管，管内流速为2.10m/s，1000i=17.8m。

3、阀门布置

根据实际情况的要求，各管道的阀门选用蝶阀。

蝶阀有结构简单、重量轻、体积小、开启迅速、可在任意位置安装等优点，与泵站吸、压水管路的要求相符。

（1）吸水管：

每条吸水管上布置手动D371X型蝶阀，DN450mm。

（2）压水管：

每条压水管上布置一个电动D971X型蝶阀与一个手动D371X型蝶阀，DN350mm。

（3）输水干管：

每条输水干管上设置一个D671型气动蝶阀，DN700mm。

相邻两条输水干管之间也用D671型气动蝶阀连接。

四、水泵间构筑物的布置

1、机组尺寸

对于分离的中、小型水泵基础，基础尺寸大小按水泵及电动机安装尺寸所提供的数据确定。

对于带底盘的小型水泵：

1）基础长度L=水泵或电动机最外端螺孔间距L1+（0.4-0.6）m.

2）基础宽度B=水泵或电动机最外端螺孔间距（取其宽者）B1+（0.4-0.6）m

3）基础高度=地脚螺栓埋入长度h螺+（0.10-0.15）m，基础高度H尚需满足。

4）基础重量＞2.5-4.5倍机组（水泵及电动机）重量

5）基础高度不应小于50-70cm。

基础顶面应高于室内地坪约10-20cm。

综合以上考虑，取水泵基础长度L=2.6m，宽度B=1.3m，高度H=1.0m。

2、机组布置

为布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成两排，其中两台为正常转向，两台为反常转向。

每台泵设单独的吸水管与压水管，引出泵房后两两连接。

机组采用横向双排排列，布置更为紧凑，节省建筑面积。

同时，泵站采用圆形筒式取水泵站，采用这种布置可节省较多的基建造价。

机组布置简图如下所示：

3、吸水井布置

考虑到本设计中单泵流量较小，为节省空间，吸水井喇叭管采用水平布置的形式。

由于多台水泵共用一井，故将吸水井分为两格，中间隔墙上设置连通管，以便分割清洗使用。

吸水井布置简图如下：

吸水井各尺寸计算如下：

D：

h1：

h2:

淹没水深h2与吸水井进水流速、吸水管流速、悬空高度h1、吸水井边壁形状、喇叭口至后壁距离等因素有关。

进水流速和吸水管流速越大，要求淹没水深h2越大。

一般h2不小于0.5～１.0m。

此处取h2=0.93m。

S=1.23m，C=1m。

4、水泵间其他构筑物尺寸以及位置

根据《泵站设计规范》GB50265-2010的相关要求，并考虑到实际情况，泵站内构筑物的布置要求如下：

（1）机组基础之间的距离：

横向机组间距离取1.3m，纵向机组间距离取1.5m

（2）为保证工作人员能够方便地通过，相邻管道间的距离应不小于0.7m。

（3）泵外形凸出的部分与墙壁的净距D须满足管道配件安装的要求，且为了便于就地检修泵，D值不宜小于1m。

（4）管外壁与相邻机组的突出部分的净距F应不小于0.7m。

根据上述要求，绘制泵房平面图（见泵房图纸）。

泵房内径13.25m。

五、泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算

1、取水间高度计算

由河床断面图得知，设计枯水位时河床水位为32.26m。

为保证自流取水管取水，取自流取水管上缘的淹没深度为1.0m。

则

自流管中心标高为32.26-1.0-（D/2）=30.91m

吸水间水位标高为最低水位减自流管的水头损失，即

为保证吸水管的正常吸水，取吸水管上缘的淹没深度为1.0m。

则吸水管中心标高为31.79-1.0-（D/2）=30.56m

取吸水口下缘距吸水间底板0.7m，则吸水间地板标高为30.56-（D/2+0.7）=29.56m。

2、水泵间高度计算

为了便于沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高（29.84m），因而泵为自灌式工作，泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无需按允许吸上高度的要求计算。

水泵吸水口处采用偏心渐缩管，吸水口中心高度为30.56+（D1/2-D2/2）=30.56+0.23-0.15=30.64m。

根据水泵尺寸数据，泵轴高度为30.64+0.26=30.90m。

泵底座高度为30.64-0.25=30.39m。

压水管采用渐扩管，中心高度为30.64m。

3、泵房筒体高度计算

根据河床断面图得知，设计洪水位标高为40.36m。

考虑1.0m的浪高，则操作平台的标高为40.36+1.0=41.36m。

故泵房筒体高度为：

41.36-29.56=11.8m

六、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位置为计算线路图，如下图所示：

1、吸水管路中水头损失

式中

——吸水管进口局部阻力系数，

——DN450蝶阀，局部阻力系数按开启度为全开5°

考虑，

——偏心渐缩管

，

2、压水管路水头损失

=0.204m

——

渐放管，

0.15

——DN350钢制45°

弯头，

——DN350电动蝶阀，

——DN350伸缩接头，

——DN350手动蝶阀，

——DN350钢制90°

——DN700钢制斜三通，

——DN700钢制正三通，

——DN700气动蝶阀，

从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为：

因此，泵的实际扬程为：

由此可见，初选的泵机组符合要求。

七、附属设备的选择

1、起重设备

所有设备中，最大起重量为300S32A泵，重量760kg，最大起吊高度为12.00+2.0=14.0m（其中2.0是考虑操作平台上汽车的高度）。

位次，选用电动单轨吊车（起重量1T，跨度13.25m，配电葫芦型号为AS416–162/1，起吊高度15m）。

2、引水设备

泵系自灌式工作，不需要引水设备。

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去。

取水泵房的排水量一般按20～40m3/h考虑，排水泵的静扬程按18.85m计，水头损失大约5m，故总扬程在18.85+5=23.85左右，可选用2BA-6型离心泵（Q=30m3/h,H=24m,N=3.09kW,n=2900/min）2台，一台工作，一台备用，配套电机为Y112M-2型电机（N=4Kw,380V）。

4、通风设备

由于与水泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进行空-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C400-1.5型轴流风机（转速960r/min,风量400m3/min,风压50Pa，配套电机Y400-4,N=6Kw）。

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，故本泵站不在设计量设备。

八、泵房建筑高度的确定

泵房高度:

H1=a+c+d+e+h

式