送水泵站设计模板 1修改.docx
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送水泵站设计模板1修改
目录
目录I
第一章绪论1
1．设计目的1
2．设计题目1
3．设计原始资料1
4．设计内容1
2.1水泵和电机的初步选择1
2.1.1二级泵站的组成及特点1
.2泵站设计参数的确定2
.设计扬程的确定2
2.1.3选择水泵2
2.2水泵机组的基础设计5
2.3水泵吸水管路和压水管路设计6
2.3.1吸水管路6
2.3.2压水管路7
2.3.3管路附件选配7
2.4布置机组和管道8
2.5泵房形式的选择8
2.5.1泵的布置形势8
2.6吸水井的设计9
2.8复核水泵和电机11
2.9消防校核11
2.10.1引水设备11
2.10.2计量设备12
2.10.3起重设备12
2.10.4泵房的高度13
2.10.5排水设备14
2.10.6防水锤设备15
结束语15
参考文献17
。
第一章绪论
1．设计目的
（1）通过课程设计，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；
（2）培养学生独立分析，解决实际问题的能力；
（3）提高设计计算技巧和编写说明书及绘图能力；
（4）为适应工作需要打下的基础。
考虑美观以及便于施工等要求，根据可能和合理方案进行技术经济比较选定工程枢纽的布局，建筑物的结构型式，材料和施工方法等。
2．设计题目
保定市城镇给水厂送水泵站
3．设计原始资料
（1）任务书
保定市城市所需用水量314000m3/d，用水最不利点地面标高64.4m、服务水头24m，泵站处的地面标高62.0m、水池最高水位62.0m、水池最低水位标60.0m，经计算管网水头损失15.84m。
试进行泵站工艺设计。
（2）地区气象资料：
最低气温：
-8℃，最高气温：
40℃，最大冰冻深度20㎝。
（3）站址处要求抗震设计烈度为7°。
（4）电源资料：
采用双回路供电，电压等级为：
220V、380V、10KV。
4．设计内容
城镇给水厂送水泵站扩初设计。
5.设计任务
城市送水泵站技术设计的工艺部分。
⑴根据水量、水压变化情况选泵，工作泵和备用泵型号和台数。
⑵泵房型式的选择
⑶机组基础设计；平面尺寸及高度
⑷计算水泵吸水管和压水管力直径：
选用各种配件和阀件的型号、规格种及安
装尺寸（说明特点）。
⑸吸水井设计：
尺寸和水位
⑹布置机组和管道
⑺泵房中各标高的确定：
室内地面、基础顶面、水泵安装高度、泵房建筑高度
等。
⑻复核水泵及电机：
计算吸水管及泵站内压水管损关、求出总扬程、校核所选
水泵，如不合适，则重选水泵及电机。
重新确定泵站的各级供水量。
⑼进行消防和转输校核.
⑽计算和选择附属设备
①设备的选择和布置
②计量设备
③起重设备
④排水泵及水锤消除器等
⑾确定泵站平面尺寸、初步规划泵站总平面
泵房的长度和宽度，总平面布置包括：
配电室、机器间、值班室、修理间等。
图纸要求
泵站平面及剖面图（机器间），应绘出主要设备、管路、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高，列出主要设备表和村料表（比例尺1：
100）。
6．设计日期
2015年12月30日—2016年1月3日
第2章计算说明书
2.1水泵和电机的初步选择
2.1.1二级泵站的组成及特点
2.1.1.1二级泵站的组成
（1）水泵机组包括水泵和电动机，是泵站中最重要的组成部分；
（2）吸压管路指水泵的吸水（进水）管路和压水（出水）管路，水泵通过吸水管从吸水井（池）中吸水，经水泵加压后通过压水管路送至用户；
（3）引水设备指真空引水设备（如真空泵、引水罐等）和灌水设备。
当水泵工作为吸入式启动时，需引水设备；
（4）起重设备指泵站内设备及管道安装，检修用的吊车、电动葫芦等设备；
（5）排水设备指排水泵、排水沟、集水坑等，用以排除泵站地面污水；
（6）计量设备指流量计、压力计、真空泵、温度计等；
（7）采暖及通风设备指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风机等设备；
（8）电气设备指变、配电设备；
（9）防水锤设备指水锤消除器等；
（10）其他设备包括照明、通信、安全与防水设施等。
在泵站中除设有机器间（安装水泵机组的房间）外，还设有高低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。
2.1.1.2二级泵站的特点：
二级泵站通常设在净水厂内，经水厂净化后的水进入清水池储存，清水池中水经管道自流入吸水井，水泵从吸水井吸水，经加压后送入城市输配水管网。
其工艺流程如：
清水池—吸水井—送水泵站—输配水管网—用户。
基本特点：
泵站埋深较浅，通常建成地面式或半地面式，为了适应用户水量、水质的变化，需要设置多台水泵机组，因而，泵房面积较大，泵房一般为矩形形状，砖混结构。
.2泵站设计参数的确定
以设计工况选泵，消防时工况作校核。
表1设计计算结果
供水流量/（L/s）
水头损失/m
集水井最低水位与控制点地面高差/m
自由水压/m
泵站内
输水管
管网
三级供水
3642.9
2
0.587
15.84
2.4
36
消防3个火点
3*80
2
0.587
29.13
2.4
10
泵站工作时的设计工作流量
Q=3642.9（L/s）
.设计扬程的确定
H=Zc+
+
+
=2.4+13.84+36+0.587=50.83m
其中
—地形高差（m）；
—自由水压（m）；
—总水头损失（m）；
—泵站内损失（初步估计为2m）
2.1.3选择水泵
2.1.3.1水泵选择的基本原则
（1）所选水泵机组应满足用户最高日各个时刻（含最大的）流量和扬程的要求，
保证供水的安全可靠性。
（2）依据所选水泵建造的泵站的造价低。
（3）水泵机组长期在高效率下工作，运行及管理费用低。
（4）水泵性能好，使用寿命长，便于安装和检修。
（5）在水泵供水能力上应考虑近、远期结合，留有发展余地。
2.1.3.2初选水泵
可用管路特性曲线进行选泵。
先求出管路特性曲线方程中的参数，因为HST=2+4.4+24=30.4m，所以管路水头损失∑h=SQ2,其中S-管路系统的当量摩阻。
S=
/Q2=15.84/3642.92m（s2/L2）=4.37*10-7m（s2/L2）
由此作管路特性曲线∑h=8.47*10-7Q2m（s2/L2）,取值代入曲线得到需能曲线图为了方便日后水泵的管理和维修，选择四台同样型号的水泵，三台并联工作，一台备用。
由给排水设计手册第11册查到水泵为800S51型号，其具体参数如下：
图2-1水泵并联运行性能曲线
图2-2800S51型泵性能曲线
表2S型泵性能
水泵性能
水泵运行开机型号机台数
水泵工作流量范围/（L/s）
扬程范围/m
扬程浪费范围/m
水泵效率（%）
水泵扬程
需能扬程
800s513台
3570-5358
45-55.5
45-54.71
0-10
70-74
800s512台
2380-3752
45-55.5
45-42.32
0-13
70-74
800s511台
1190-1786
45
45
0
70-74
2.2水泵机组的基础设计
表2-2800s-51型单级双吸离心泵安装（mm）（不带底座）
型号
电动机型号
L
L1
L2
L3
L4
L5
800s51
Y1000-10/1430
5165
1455
2440
1000
1200
1493
L6
B
B1
B2
B3
B4
1700
2448
1088
400
875
675
B4’
B5
H
H1
H2
H3
875
1750
1855
930
1260
2045
H4
H5
h
C
4-d1
4-d
902
723
60
8
52
42
图2-3水泵安装尺寸
图2-4水泵与电机安装尺寸
800S51型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，则
基础长度L＝地角螺钉间距+（400～500）
＝L3+L5+L6+（400~500）=1200+1493+1700+407=4800mm
基础宽度B＝地角螺钉间距+（400～500）
＝B5+（400~500）=1800+500=2300mm
基础高度H＝1870mm
最终确定水泵占地4.8m×2.3m×1.87m。
。
2.3水泵吸水管路和压水管路设计
2.3.1吸水管路
2.3.1.1吸水管路布置要求
吸水管路通常处在高压状态下工作，所以对吸水管路的基本要求是不漏气、不积气、不吸气，否则会使水泵的工作产生故障。
为此常采取一下措施：
（1）为保证吸水管路不漏气，要求管材必须严格。
（2）为使水泵及时排走吸水管路中的气体，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度。
（3）吸水管的安装与敷设应避免在管道内形成气囊。
（4）吸水管安装在吸水井内，吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量。
（5）吸入式工作的水泵，每台水泵应设单独的吸水管。
（6）当吸水池水位高于水泵轴线时，吸水管上应设闸阀，以利于水泵检修。
（7）当水中有大量杂质时，喇叭口下面应设置滤网。
（8）吸水管设计流速一般为：
DN＜250mm时，v=1.0～1.2m/s；DN≥250～1000mm时，v=1.2～1.6m/s；DN﹥1000mm时，v=1.5～2.0m/s.
2.3.1.2吸水管管径
当Q=1447.6L/s时，由钢管水力计算表查得管径d=1100mm，流速V=1.58m/s。
2.3.2压水管路
2.3.2.1压水管路布置要求
对压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。
（1）压水管路常采用钢管，采用焊接接口，与设备连接处或需要经常检修处采用法兰接口。
（2）为了避免管路上的应力传至水泵，以及安装和拆卸方便，可在压水管路适当位置上设补偿接头或可挠性接头。
（3）离心泵必须要关闸启动。
（4）当不允许水倒流时，需设止回阀。
（5）压水管设计流速为：
DN＜250mm时，v=1.5～2.0m/s；DN≥250mm时，v=2.0～2.5m/s；
2.3.2.2压水管管径
当Q=1447.61L/s时，由钢管水力计算表查得管径D=1100mm，流速V=2.29m/s.
2.3.3管路附件选配
每台水泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修阀门，型号为D371J-10，DN＝1100mm，L＝154mm，W＝680kg。
压水管设有多功能水泵控制阀，型号JD745X-25，DN＝1000mm，L＝1100mm，W＝1200kg。
并设有联络管（DN＝900mm），由两条输水干管（DN＝1000mm）送往城市管网。
泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上
表2-3800s51型水泵进出口尺寸
型
号
进口法兰尺寸mm
出口法兰尺寸mm
DN1
D11
D1
n1-Фd1
DN2
D12
D2
n2-Фd2
800s51
350
460
505
16-22
250
350
395
12-22
2.4布置机组和管道
水泵机组布置的基本要求是：
供水安全可靠、管道布置简短、安装与维护方便、机组排列整齐、起重设备简单并留有扩建余地。
常见的布置形式有：
2.5泵房形式的选择
根据清水池最低水位标高H=60.0m和水泵HS=10-2.6+1.5572/（2*9.8）=7.5m的条件，确定泵房为矩形半地下式。
2.5.1泵的布置形势
（一）纵向排列
此种排列方式适用于如IS型单级单吸悬臂式离心泵。
因为悬臂式系顶端进水，采用纵向排列能使吸水管保持顺直状态，如果泵房中兼有侧向进水和侧向出水的离心
泵，则才纵向排列的方案就值得商榷。
如果800s型泵占多数时，纵向排列方案就不可取。
（二）横向排列
侧向进、出水的泵，如单级双吸卧式离心泵Sh型、s型采用横向排列比较好。
根据以上要点和实际情况，本泵站采用横向布置，
2.6吸水井的设计
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＝清水池最低水位－清水池至吸水井水头损失＝60.00-0.5＝59.5m；
水泵吸水管进口喇叭口大头直径D≥（1.3～1.5）d=1.3×1100=1430mm，取1400mm；
水泵吸水管进口喇叭口长度L≥（3.0～7.0）×（D－d）=4×（1400-1100）=1200mm；
喇叭口距吸水井井壁距离≥（0.75～1.0）D＝1.0×1400＝1400mm；
喇叭口之间的距离≥（1.5～2.0）D＝2.0×1400＝2800mm；
喇叭口距吸水井井底距离≥（0.8～1.0）D＝1400mm；
喇叭口淹没水深h≥（0.5～1.0）＝1.2m。
所以，吸水井长度为16800mm（根据管道布置调整为18000），吸水井宽度为4200mm（最终调整为5000），吸水井高度为6500mm（包括超高300）。
2.7各工艺标高的设计
泵轴安装高度
，查表得
5（喇叭口局部阻力系数）；
（90度弯头局部阻力系数）；
（阀门局部阻力系数）；
（偏心减缩管局部阻力系数）；
（三通）；
（同心渐扩管局部阻力系数）；
（同心渐扩管局部阻力系数）；
（偏心减缩管局部阻力系数）。
经计算
，但考虑长期运行后，水泵性能下降和管路阻力增加等，所以取
。
。
泵轴标高＝吸水井最低水位+Hss＝59.2+6.3=65.8m，取65.5m。
基础顶面标高＝泵轴标高-泵轴至基础顶面高度＝65.5-0.8＝64.7m
泵房地面标高＝基础顶面标高-0.20＝64.7-0.20＝64.5m。
2.8复核水泵和电机
根据已经确定的机组布置和管路情况重新计算泵房内的管路水头损失，复核所需扬程，然后校核水泵机组。
泵房内管路水头损失
，
所以，水泵扬程H=Zc+H0+Σh+Σh泵站=2.4+36+12.84+1.29=51.53，与估计扬程基
本相同，选定得水泵机组合适。
2.9消防校核
消防时，泵站的供水量Q消=Qd+Qx=4342.9+300=3642.9L/S
消防时，泵站的扬程H=Zc+H0+Σh+Σh泵站=2.4+10+31.57+1.29=45.26m
其中
—地形高差（m）；
—自由水压（低压消防制取10m）；
—总水头损失（m）；
—泵站内损失（m）。
根据
和
，在附图上绘制泵站在消防时需要得水泵工况点，见图中得X点，X点在两台水泵并联特性曲线得下方，所以，两台水泵并联工作就能满足消防时的水量和水压要求，说明所选水泵机组能够适应设计小区的消防灭火的要求。
2.10设备的选择
2.10.1引水设备
启动引水设备，选用水环式真空泵，真空泵的最大排气量
m3/s
其中
—真空泵的最大排气量（m3/s）；
—漏气系数（1.05～1.10）；
—最大一台水泵泵壳内空气容积（m3）；
—吸水管中空气容积；
—一个大气压的水柱高度，取10.33；
—水泵引水时间（h），一般取5min；
—离心泵的安装高度（m）；
真空泵的最大真空度
其中
—真空泵的最大真空度（mmHg）；
—离心泵的安装高度（m），最好取吸水井最低水位至水泵顶部的高差。
根据
和
选取SZB-8型水环式真空泵2台，一备一用，布置在泵房靠墙边处。
2.10.2计量设备
在压水管上设超声波流量计，选取SP-1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。
在压水管上设压力表，型号为Y－60Z，测量范围为0.0～1.0MPa。
在吸水管上设真空表，型号为Z－60Z，测量范围为0～760mmHg。
2.10.3起重设备
800s51型水泵的重量1200Kg，y1000-1340型电机的重量是2100Kg
根据电机和水泵的重量结合水泵房的高度选择起重机的重量的型号为
LH型电动葫芦双梁式起重机
起重量5t,跨度16.5m，起升高度9m。
表2-5LH型电动葫芦双梁桥式起重机
H
H1
H2
H3
3696
3000
1100
1200
414
2040
168
976
976
图2-5LH型电动葫芦双梁桥式起重机
2.10.4泵房的高度
水泵机组采用单排顺列式布置。
水泵间距4.8m，水泵距吸水管侧墙4.0m；泵房长30m，宽13m，净高12m；清水池长16.8m，宽4.2m，高6.5m。
水泵站平面图及剖面图如下
泵房平面图
泵房剖面图
2.10.5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
选取50QW15-7-0.75型潜水排污泵，其参数为：
；
；
；
；
表2-650WZB30-25型污水泵数据
流量m3/h
扬程m
转速r/min
轴功率kw
功率Kw
效率%
汽蚀余量
30
25
2900
4.08
5.5
50
3.7
表2-750WZB-25型水泵安装尺寸
L
L1
L2
L3
A1
B
B1
H2
H1
H2
1013
718
129
454
225
395
300
433
125
160
图2-6污水泵尺寸标记
2.10.6防水锤设备
采用缓闭阀门来减少水锤的冲击。
结束语
通过这周的课程设计，我对水泵及水泵站这门课的了解更加深刻了，一周下来，我受益匪浅。
加之对各种资料的研究分析、各种因素的综合考虑，我对这门课的了解和掌握上升了一个高度。
课程设计过程中，我最大的感想是自己的知识储备还很不够，很多知识点都要查书，或是在网上搜。
我知道了设计送水泵站的具体步骤，先该做什么，再该做什么，而且该怎么做。
其次在设计过程中，我吃了不少亏，重复做了许多无用功，让我知道凡事都应该细心，不然后悔就来不及了。
还有，这次设计让我真真实实的体验了作为一个设计者的艰辛，几乎整天呆在电脑前，我没有喊苦喊累，反而觉得很充实。
与此同时，我学到了很多课上没有接触到的东西，受益良多。
这让我们明白：
书本是死的，而应用是活的，一些专业人才是把知识学透、学精了。
这次的课程设计也让我深刻体会到了作为一个工科生所应具有的认真和严谨。
通过课程设计，我将以前所学的基础知识和专业知识做了一次全面的汇合，对专业知识有了一个全面的认识，巩固了学习中的薄弱之处，同时锻炼了自己查找资料的能力。
并且在设计中，我深深体会到自己不能很好地将理论知识和实际问题联系起来，这需要在以后的工作、学习中不断改进。
在此也感谢朱伟萍老师的耐心指导，祝老师工作顺利，身体健康。
参考文献
[1]姜乃昌主编.泵与泵站（第五版）.北京：
中国建筑工业出版社，2007.
[2]《给水排水设计手册》（第1册）第二版.北京：
中国建筑工业出版社，2002.
[3]《给水排水设计手册》（第11册）第二版.北京：
中国建筑工业出版社，2004.
[4]《给水排水设计手册》（第12册）第二版.北京：
中国建筑工业出版社，2004.
[5]李亚峰,尹士君主编.给水排水工程毕业设计指南.北京：
化学工业出版社，2003.
[6]谷峡主编.水泵与水泵站.北京：
中国建筑工业出版社，2005.
[7]杜茂安，韩洪军主编.水源工程与管道系统设计计算.北京：
中国建筑工业出版社，
2005.
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化学工业出版社.
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