水泵及水泵课程设计Word文档格式.docx

水泵及水泵课程设计Word文档格式.docx

《水泵及水泵课程设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水泵及水泵课程设计Word文档格式.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

泵站总平面布置包括：

操作平台（控制、配电系统）；

水泵、电机、管道、闸阀、排水、真空、通风，交通等。

（12）编写说明书，汇总泵站的设备和管件表。

（13）绘制泵站平剖面图（2号图纸一张，平立剖三个面，附主要设备和材料表）。

1.2设计依据

（1）某市新建一个送水泵站，日最大设计水量90000

；

（2）给水系统工艺设计中拟定本站分二级工作：

1）一级供水从5时到22时，每小时水量站全天用水量的5.00%；

2）二级供水从22时到4时，每小时供水量占全天用水量的2.15%；

（3）建筑层数4层，输水管和给水管网总水头损失19.30m，泵站地面至设计最不利点地面高差21.60m，吸水井最低水位在地面以下4.20m。

（4）送水泵站地面标高96.50m，自由水头20m。

试设计该送水泵站。

（5）《给水排水管道工程》

1.3简要分析

该送水泵站采用分级供水方式，即按最高日逐时用水量变化曲线确定水泵各时段的分级供水线，每个供水时段采用不同的水泵并联组合供水。

这种供水方式泵站的设计流量应为最高日最大时用水量

。

取水泵站设计扬程基本计算公式如：

（m）

其中

——泵站所需扬程，m；

——水泵静扬程，m；

——水泵吸水管起端至管网控制点间管道总的水头损失，m；

——管网控制点所要求的自由水压，m；

——安全水头，一般取1～2m。

2.设计流量及扬程计算

2.1设计流量

送水泵站日最大设计水量

第一级工作从5时到22时，每小时水量占全天用水量的5.00%：

第二级工作从22时到5时，每小时水量占全天用水量的2.15%：

比较

、

，选择流量较大的分级工作流量作为送水泵站的设计流量。

2.2水泵扬程

2.2.1送水泵站一级工作扬程：

输水管网损失，水厂内损失以及水表水头损失：

19.30+2+0.2=21.5m

最不利点距地面高差：

21.60m

吸水井距地面高差：

4.20m

自由水头：

20.00m

安全水头：

2m

泵站一级工作扬程：

2.2.2送水泵站二级工作扬程：

输配水管网的压力损失，按水力学公式计算，可得

=

m

则泵站二级工作扬程：

=21.60+4.20+5.41+2+20=53.21m

3.水泵机组的选择

根据水泵设计扬程和流量确定的选泵方案如下：

为保证供水的安全可靠性，共选择五台水泵（其中1台备用），送水泵站一级工作采用四台14SH-9相同规格的水泵并联工作。

二级工作时两台14SH-9停用，其他两台泵继续工作。

备用泵为一台14SH-9。

以下为14SH-9型号泵的参数。

水泵参数表

型号

流量

扬程

转速

轴功率

配带电动机

效率

必需汽蚀余量

叶轮名义直径

泵口径

泵重

Q

H

n

Pa

功率

η

进口

出口

m3/h

r/min

kW

%

mm

14SH-9

972

80

1480

271

355

Y4501-4

78

5.3

493

350

250

1200

1260

75

303

85

1440

65

319

1.四台泵并联同时工作时流量与扬程的关系

1250L/s

四台泵并联工作曲线

由图可知四台泵并联工作时的扬程大于水泵提升静扬程

，剩余能量用来克服管网中的水头损失。

因此，该方案是合理的。

2.确定电机

根据水泵样本提供的配套可选电机，选定Y4501-4异步电机，其参数如下：

KW

电流

A

电压

V

因数

630

1110.7

380

1485

0.91

4、水泵基础的基础设计及布置

14SH-9水泵安装尺寸（mm）

L3

L2

B

4-d1

440

999

860

790

32

水泵机组基础采用混凝土块状基础。

14SH-9型水泵不带底座，查表可得其基础尺寸计算如下：

基础长度L=地脚螺栓间距+（400～500）

=L3+L2+B+（400～500）

=440+999+860+448

=2747mm

基础宽度B=地脚螺栓间距（宽度方向）+（400～500）

=A+（400～500）

=790+420

=1210mm

基础高度H=地脚螺栓长度+（0.15～0.2）m

=24d+200

=24×

32+200

=968mm

=0.968m

按机组重量校核基础高度

=1.256m

经比较取基础高度H为1.30m。

5.水泵吸、压水管路计算

当泵站为一级供水时，泵站出流量为1250L/s，单台水泵的出流量Q=280.5L/s；

二级供水时泵站出流量为537.5L/s，单台水泵出水量Q=310L/s。

则单台水泵吸、压水管路应按Q=310L/s设计。

管材均采用钢管。

（1）吸水管管径

14SH-9型水泵，当Q=310L/s时，由钢管水力计算表差得管径d=500mm，流速v=1.58m/s，i=6.86‰。

（2）压水管管径

14SH-9型水泵，当Q=310L/s时，管径d=450mm，流速v=1.95m/s,i=11.5‰。

以上计算吸、压水管道流速均在允许流速范围内，符合要求。

6.机组和管路布置

根据吸水井最低水位和水泵的吸水性能，确定泵房为矩形平面布置，半地下式。

五台水泵机组采用横向排列布置。

相邻机组基础之间间距为2200mm。

根据工艺要求，泵房总长度为33000mm，宽度为21000mm。

泵房采用半地下式，平面为矩形。

泵房左端设一进出设备的大门。

配电室、控制室、值班室设在泵房右侧地上一层。

吸水管路和压水管路采取直进直出的方式敷设在室内地面下。

每台水泵设单独吸水管，并设有手动阀门，阀门型号为D37J，DN600，L=154mm，W=380kg。

　压水管道上设型号为D941X-10电动蝶阀，DN500，L=350mm，W=600kg,并设有液压缓闭式蝶阀，型号为HD741X-10，DN500，L=350mm，W=1358kg。

采用DN600联络管与每台水泵出水管相接。

在联络管上设有型号为D371J-10的电动蝶阀2个。

在联络管上接出两条DN600输水管，将水输至城市管网。

７.吸水井设计

　　　吸水井尺寸按满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求设计。

吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求。

吸水井最低水位：

Hmin=-0.1m

吸水井最高水位：

Hmax=清水池最高水位-清水池至吸水井水头损失=2.O-0.2=1.8m

水泵吸水管进口喇叭口大头直径D≥（1.3～1.5）d，取1.33×

500=670mm

水泵吸水管进口喇叭口长度L≥（3.0～7.0）×

（D-d），取3.0×

（670-500）=510mm

喇叭口距吸水井井壁距离≥（0.75～1.0）D，取1.0×

670=670mm

喇叭口之间距离≥（1.5～2.0）D，取2.0×

670=1340mm

喇叭口距吸水井井底距离≥0.8D，取536mm

喇叭口淹没水深h≥（0.5～1.O）1T1，取1.0m

吸水井井底标高：

-1.00-1.0-0.50=-2.50m

所以，吸水井长度＝670×

5+670×

2+1340×

4＝10050mm（注：

最后还要参考水泵机组之间距离调整确定）。

吸水井宽度＝670×

2+670＝2010mm。

吸水井高度＝1800+536+1000+300=3630mm（包括超高300）。

　所以，吸水井长度为10050mm，最后根据水泵机组之间距离调整为l8000mm，水井宽度为2010mm（最后调整为3000mm），吸水井高度为3700mm（包括超高300mm）。

经计算吸水井有效容积为200m3，大于泵站一台泵5min的抽水量，故满足要求。

8.确定水泵线标高。

（1）水泵轴线标高

14SH-9型水泵允许吸上真空高度[Hs]可在水泵性能曲线上查得，当Q=310L/s时，[Hs]=_______m。

水泵允许安装高度为：

Hss=[Hs]-

吸水管长度暂按10m估算，其沿程压力损失：

iL=

×

10=？

？

吸水管局部压力损失为：

=（0.1+0.6+0.01）?

?

=?

其中ε1吸水管进口喇叭口局部阻力系数，取0.1；

ε290°

弯头局部阻力系数，取0.6；

ε3阀门阻力系数，取0.1；

ε4偏心渐缩管局部阻力系数，取0.18；

v吸水管中流速，v=1.58m/s;

v1水泵进水口处流速，v1=1.65m/s。

由以上计算可得到吸水管路总压力损失为：

=？

为安全起见以及长期运行后，泵性能有可能下降，因此，取

因此Hss=3.5-

由此可以计算，水泵泵轴标高=吸水井最低水位标高+Hss=？

（2）其他各主要标高。

基础顶面标高=泵轴标高-泵轴基础顶面高度（H1）=?

泵房地面标高=基础顶面标高-0.20=？

同理，据泵轴标高，查水泵机组外形尺寸图，即可推算出水泵进、出口中心标高等，

其计算结果见图5-56.

9.水泵扬程的校核

根据水泵机组及管路布置平面图，重新计算泵站内吸、压水管路压力损失，复核水泵扬程。

泵房内吸、压水管路总的压力损失

（压水管压力损失为？

m，计算过程从略），可见？

小于估算值？

，故初选水泵机组符合要求。

10.消防时校核

消防室泵站供水量Q火为：

Q火=Q1+Qx=？

消防时泵站扬程H火为：

H火=ZC+H0+

?

在消防时，开启？

台水泵，完全能满足火灾时对流量和扬程的要求。

11,辅助设备的选择

（1）引水设备。

当吸水井水位低于水泵轴线时，水泵启动需采用真空泵引水。

真空泵的抽气量QV：

QV=k

（m3/min）

真空泵所需的真空值Hvmax为：

Hvmax=?

/

根据QV、Hvmax，选取？

型水环式真空泵2台（一用一备），布置在泵房一侧空靠墙边处。

（2）计量设备。

在压水管上设超声波流量计，选取？

型超声波流量计2台，安装在泵房外输水干管上，距离泵房7m。

（3）起重设备。

选取单梁悬挂式起重机SD×

Q，起重量2T，跨度5.5～8.0m,起升高度3.0～10.0。

根据起重机的要求计算确定泵房净高度12m。

（4）排水设备

设潜水排污泵2台，一用一备，设集水坑一个，容积为2.0×

1.0×

1.5=3.0m3。

12.设计图