成品泵站设计计算说明书.docx
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成品泵站设计计算说明书
给排水泵站综合设计
重庆交通大学
河海学院
09级给水排水工程一班
第三小组
指导老师：
陈垚
小组成员：
肖向忠09310106
秦松09310107
王伟09310108
张书瀚09310109
许文达09310110
水泵设计安排时间表
时间
计划任务安排
是否完成
备注
肖向忠
秦松
王伟
张书翰
许文达
七月三日
完成选泵工作
完成
应用计算法选出泵，但老师说可能和实际不符，因此需要重新选泵
计算选一台泵的情况，并查相关资料。
计算选三台泵的情况，并查相关资料。
计算选两台泵的情况，并查相关资料。
协助查相关资料
协助查相关资料
七月四日
利用性能曲线重新完成选泵工作
完成
查12-SH6水泵相关资料，给出结论
对照型谱图，确定初选泵的型号，协助查询相关信息
查14-SH9水泵相关资料，给出结论
熟悉CAD作图，熟悉老师给的图，做一些图中用到的块
协助查的相关资料，确定两种型号的泵的最终选择，
七月五日
完成消防校核，确定所选泵的尺寸，电机尺寸，机组基础、管径等。
完成
确定水泵基础尺寸并校核
确定水泵尺寸，查询管径资料，确定相关管径。
查询相应法兰尺寸，确定管道流速，查寻资料确定管径尺寸
用CAD画几张需要的示意图
完成消防校核
七月六日
完成水损的校核，确定泵房宏观尺寸、完成设计说明书等剩下全部任务。
未完成
没有完成水泵的校核
完成水损校核，确定泵房尺寸
查得所需管件型号并确定管件的局部水损，检校泵房尺寸
查得所需管件型号并确定管件的局部水损，检校泵房尺寸
开始画图，并提出设计漏洞与错误
开始画图，并提出设计漏洞与错误
七月七日
完成水泵校核、完成CAD作图
完成
完成水泵校核，组合并修改说明书
画图
画图
画图
画图
设计计算说明书
１．设计原始资料
（1）已知某城市经设计计算的最高日设计用水量为25600m3。
各小时用水量如下表：
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
1
2.85%
5
4.17%
9
5.47%
13
4.06%
17
4.49%
21
4.67%
2
1.96%
6
4.41%
10
4.80%
14
4.08%
18
4.16%
22
4.42%
3
2.76%
7
4.80%
11
4.62%
15
4.33%
19
4.33%
23
4.20%
4
4.15%
8
5.02%
12
4.35%
16
4.51%
20
4.36%
24
3.03%
（2）在设计决定城市管网、二泵站、清水池、高位水池（水塔）的共同工作状况时，经方案比较后已决定二泵站采用两级供水，即0~4点，每小时供水量为2.5%；4~24点，每小时供水量为4.5%。
（3）该城市在最高日最高用水时情况：
①二泵站供水量：
320L/s（即4.5%）；
②输配水管网中的水头损失：
18m；
③管网中控制点（即水压的不利点）所需的自由水头：
28m；
④二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差：
24.5m。
（4）该城市在消防时（发生在最高日最高用水时）情况：
①二泵站供水量：
380L/s；
②输配水管网中的水头损失：
26.5m；
③管网中要求的最低自由水头：
10m；
④二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差：
26m。
（5）该城市在最大转输时情况；
①二泵站供水量：
178L/s；
②输配水管网中的水头损失：
9.5m；
③二泵站吸水池最低水位到对置水塔最高水位的高差：
58m。
（6）该城市不允许间断供水，备用泵至少应有一台。
（7）二泵站（清水池附近）的地质情况是：
地面表层（约2米）为粘土，2米以下为页岩。
（8）清水池有关尺寸如下图所示（单位：
米）。
（9）该水泵站海拔为200米，夏季最高水温为30℃。
２．设计任务
（1）确定设计流量及扬程。
（计算二泵站在最高日最高用水时的供水流量和扬程。
泵站内吸压水管路水头损失可暂估为2米，安全水头取1~2米。
）
（2）初步选泵和电动机，包括水泵型号、工作和备用泵台数。
（以满足设计工况点要求的流量和扬程为主，同时考虑满足一级供水时二泵站的流量和扬程,并核算最大转输时及消防时二泵站需要提供的流量及扬程是否满足，从至少两个比较方案中选出一个方案，根据所选水泵的轴功率及转数选用电动机，各电动机的电压最好一致。
）
（3）设计机组的基础。
（可从水泵及电动机产品样本中，查出机组的安装尺寸或机组底板的尺寸和总重量，据此进行基础的平面尺寸和深度的设计。
）
（4）确定泵站的形式。
（根据清水池的埋深、地质情况、供水要求的可靠程度，水泵的充水方法和水泵允许吸水高度等因素选择。
）
（5）确定水泵吸、压水管的直径并计算其流速。
（6）水泵机组和吸压水管路的布置。
（包括布置图示和平面尺寸以及管路上的附件与配件的长度；计算出机器间需要的最小宽度和长度。
）
（7）计算泵站范围内吸、压水管路的水头损失。
（包括从吸水管头部开始至站外水表井的所有沿程和局部损失，计算一台最大泵路线，水表的损失可估算为0.2米。
）
（8）校核选泵方案——泵站工作的精确计算。
（只计算最高日最大时用水量情况，应编制出二级供水时管路系统特性曲线的方程式（H=HST+∑h=HST+SQ2），并在座标纸上将水泵的Q~H曲线和管路系统特性曲线同时绘上，求出极限工况点，以校核初选的水泵是否合适，如不合适，则可切削叶轮或另行选泵。
）
（9）计算水泵最大安装高度，确定水泵泵轴标高和机器间地面标高。
（10）决定起重设备的型号，确定泵房的建筑高度。
（11）选择真空泵、排水泵等附属设备。
（12）进行泵站的平面布置，定出泵站的平面尺寸。
（泵站总平面布置包括机器间、值班室、修理间、配电室及变压器间等单元。
布置时还应考虑配电、起重等设备，真空泵、排水泵、水表井的位置，以及楼梯、通道等；泵房平、立面及门窗布置尺寸，应符合建筑模数。
）
（13）整理说明书，汇总泵站的设备及管件表。
（14）绘制泵站平剖面图，并列出主要设备表及材料表（1#图纸一张）。
３．设计依据
（1）《泵与泵站》（第五版）（2007年）中国建筑工业出版社姜乃昌主编
（2）《给水排水设计手册（1、3、9、11、12）》（第二版）（2004年）中国建筑工业出版社
（3）《给水排水设计手册•材料设备》续册第1、2册（2004年）中国建筑工业出版社
（4）《给水排水工程快速设计手册（1、5）》（第一版）（1995、1996年）中国建筑工业出版社
（5）《钢制管件02S403》、《防水套管02S404》、《室外给水管道附属构筑物05S502》、水上式底阀88S326或《全国通用给水排水标准图集》（S1、S3，2002年）中国建筑标准设计研究所
（6）《室外给水设计规范GB50013-2006》、《泵站设计规范GB/T50265-97》
（7）《给水排水制图标准GB/T50106-2001》
（8）水泵样本
４．设计流量及扬程的确定
4.1流量确定
按最高时用水量和平均时用水量附近的水量值（根据选泵情况而定）进行二级供水，这样分别定出一级设计供水量Q1及二级设计供水量Q2。
（1）最高日用水量Qd=25600（m3/d）
（2）二泵站一级供水量Q1=320L/s；
（3）二泵站二级供水量Q2=178L/s
（4）消防供水量Q3=380L/s；
4.2扬程估算
H=（H'ST十Hsev）十∑h（管道）十∑h（泵站）十H（安全）
H'ST——二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差
Hsev——管网中控制点（即水压的不利点）所需的自由水头
∑h管道——输配水管网中的水头损失
∑h泵站——泵站内的局部和沿程损失之和（假设为2米估算）
H安全——安全水头，取2米
由于初步选泵时，泵站尚未设计好，吸水、压水管路也未进行布置，水流通过管路中的水头损失是未知的，所以这时水泵的全扬程不能确切知道，只能先假定泵站的管道中的水头损失为某一个数值，一般在初步选泵时，现假定此数为2m左右。
H=（H'ST十Hsev）十∑h（管道）十∑h（泵站）十H（安全）
H=（24.5+28）+18+2+2=74.5m
5.选泵方案确定
5.1选水泵及电动机
包括选择水泵的型号，工作泵和备用泵的台数。
5.1．1选泵参考特性曲线（ab线）的求算
（1）a点：
Qa=Q2=320L／sHa=H=74.5m
（2）b点：
Qb=178L／sHb=（H'ST十Hsev）十∑h十H（安全）
其中∑h——当Q=178L／s时，管道及泵站内的全部水头损失很小，一般取为2m
Hb=71.5m
5.1.2进行方案比较（列表比较）选定方案
经与型谱图对照，选用14Sh-91或12Sh-6型号的水泵，其性能曲线和预估管道曲线如下图
12Sh-6
14Sh-9
选泵方案比较表
方案编号及选用水泵
用水量变化范围（L／s）
运行水泵型号及台数
水泵扬程（m）
所需所程（m）
水泵效率（%）
第一方案选用两台14Sh-9
一台备用14Sh-9
178-320
两台
14Sh-9
65-80
71.5-74.5
77-80
<178
一台
14Sh-9
>80
<71.5
<65
第二方案选用两台12SH-6
一台备用12SH-6
178-320
两台12Sh-6
82-98
71.5-74.5
74-77.5
<178
一台12Sh-6
>92
<71.5
<72
由上表跟图通过以下几个方面进行比较：
（1）从运行费用方面：
方案二在两级供水时扬程利用率相差较大，一方案扬程利用率较高,而二方案扬程利用率相对较低，而且I一方案的水泵效率较高。
从能量节约及扬程利用方面一方案占优。
（2）从基建造价方面：
两个方案均为二用一备，对泵房的面积要求相同。
（3）从管理维护方面看：
两中方案中使用的是同种型号的水泵，进出口仅有一种，管道附件变化少，便于施工维护，同时也便于泵的换轮工作互为工作、备用泵。
（4）从综合方面考虑，最后选用第一方案。
5.1.3查出所选水泵及电动机的各项参数
详细见下表
水泵性能参数
水泵
型号
Qm3/h
H
（m）
转速r/min
轴功率（KW）
效率（%）
允许吸上真空高度Hs
叶轮直径D
进口法兰DN
出口法兰DN
泵重
（吨）
14Sh-9
972
80
1470
275
77
3.5
500
350
250
1.2
1260
75
322
80
1440
65
323
79
电动机性能参数
电机型号
功率（KW）
转速r/min
电压（V）
重量（吨）
JR148-4
440
1475
6k
3.3
5.2校核消防流量Q2
Q2=380L/s时水泵的扬程为76.5m满足此H的要求。
6.泵站形式确定
因为所选用水泵的允许吸上真空高度为3.5m,清水池埋深约4.5m,吸水井埋深约5.5m,且水池附近2m以下为页岩，为免建造困难，且考虑到有利于水泵吸水，因而泵房选用半地下室式。
7.泵站机组及管道布置
7.1机组基础尺寸的确定
7.1.1要求绘制机组基
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