泵与泵站课程设计教学大纲.docx
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泵与泵站课程设计教学大纲
给排水泵站综合设计教学大纲
课程设计中文名称：
给排水泵站综合设计
课程设计英文名称：
CourseProjectforPumpsandPumpingStation
课程编码：
设计周数：
2周学分：
2学分
开课学期：
第4学期开课单位：
河海学院
一、课程设计的教学目的和任务
泵及泵站课程设计，是给水排水工程专业的重要的集中性实践性环节之一。
该课程的任务是使学生在掌握水泵及水泵站基本理论知识的基础上，进一步掌握给排水泵站的工艺设计步骤和设计方法，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。
通过本课程设计还可以训练学生工程设计的基本技能，提高其设计计算能力、编写说明书的能力和工程图纸的表达能力。
二、课程设计的主要内容
对一给水或排水泵站进行工艺设计，主要设计内容包括：
1．确定给水或排水泵站的设计流量，初步确定水泵扬程；
2．初步选定水泵和电动机，包括水泵型号，工作和备用泵台数；
3．水泵机组和吸压水管路的布置和设计计算；
4．进行泵站的平面布置；
5．决定起重设备的型号，确定泵房的建筑高度；
6．选择真空泵，排水泵等附属设备；
7．整理说明书，汇总泵站的设备及管件表；
8．绘制泵站平剖面图，并列出主要设备表及材料表。
设计结束时，学生应按时提交以下设计成果：
1．设计说明书（含计算书）一份，要求书面整洁、文理通顺、论证合理、条理清楚、计算无误。
2．泵站平面图、剖面图设计图纸（1#图）一张，要求布置合理、图面整洁、按制图规定制图。
三、课程设计的基本教学要求
1．掌握给、排水泵站设计的基本步骤和方法，具备一般给、排水泵站工艺设计的能力。
根据不同的功能要求，在合理选择水泵的基础上，能够合理地确定站房的形式并进行站房内部的布置，合理选择配套设备和辅助设施。
2．能正确地对给、排水泵站进行设计计算，并能通过工程图纸准确地表达设计内容。
3．要求每一位学生能够独立完成某一类型泵站的工艺设计过程，并根据课程设计任务书的要求写出详细的设计计算书，绘制出较完整的泵站工艺设计图。
4．课程设计说明书内容应包括：
按水量变化资料进行选泵、泵站内管道水头损失及水泵安装高度的计算。
动力设备配置，辅助设备选择。
泵站内部布置及土建房屋尺寸的确定。
5．图纸应包括：
泵站平面及剖面图，并列出主要设备、材料明细表。
四、参考资料
1.《水泵与水泵站》（第五版），姜乃昌，中国建筑工业出版社，2007年
2.《给水工程》（第四版），范瑾初，中国建筑工业出版社，1998年
3.《给水排水工程专业毕业设计指南》，张智，中国水利水电出版社，2000年
4.《泵站设计规范》，中华人民共和国国家标准（GB/T50265-97）2000年
5.《给水排水设计手册（1、5、11、12）》（第二版）（2004年）中国建筑工业出版社
6.《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
7.《给水排水工程快速设计手册（2、5）》（第一版）（1996年）中国建筑工业出版社
8.《全国通用给水排水标准图集》（S2、S3，2002年）中国建筑标准设计研究所
9.房屋建筑制图标准GB/T50001-2001，给水排水制图标准GB/T50106-2001
五、成绩评定标准
以课程设计结束时提交的设计成果为主，结合学生的平时表现等综合确定。
总成绩评定：
设计成果占90%；平时表现占10%。
大纲执笔人：
陈垚大纲审定人：
周富春时间：
2011年3月1日
给排水泵站综合设计指导书
一、设计任务方向一（取水泵站设计）
1.设计题目
某市新建水净水厂工程取水泵站初步设计
2.设计资料
（1）水量资料：
近期水量：
5万吨/天；远期水量：
10万吨/天；取水泵站向给水厂昼夜均匀供水。
（2）水压资料：
给水厂配水井水面标高为28m，泵站到给水厂的输水管线长2000m，自流取水管全长150m。
（3）水文情况：
取水水源地为—大江，江水l%的设计概率水位为23m，最枯水位（97%概率）为17.5m，常水位为19m。
（4）水泵站所在地区为：
地质情况：
土壤竖向分布情况；粘土地下水位：
-0.9m
土壤冰冻深度：
-0.2m；地震烈度：
2度
3.设计任务
根据上述资料，进行该取水泵站的初步设计，编写设计计算说明书，绘制取水泵站的平、剖面图一张（1#图）。
4.设计步骤
（1）确定设计流量及扬程。
（计算取水泵站的设计流量时，应考虑到输水干管渗损和给水厂自用水量，取自用水系数为1.05~1.10。
应分别计算枯水位和洪水位时水泵的设计扬程，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，同时考虑满足远期工作时的流量和扬程，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）确定水泵吸、压水管的直径并计算其流速。
（5）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。
）
（6）计算泵站范围内吸、压水管路的水头损失，并对选泵方案进行校核。
（取一条最不利线路，从吸水口到输水干管切换闸阀止为计算线路。
）
（7）确定水泵安装高度和泵房筒体高度计算。
（8）附属设备选择。
（包括起重设备、引水设备、排水设备、通风设备和计量设备等）
（9）确定泵房建筑高度。
（10）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。
）
（11）整理说明书，汇总泵站的设备及管件表。
（12）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）。
5.说明书参考格式
说明书的格式可参考：
1.设计原始资料
2.设计任务
3.设计依据
4.设计流量计扬程的确定
5.选泵方案的确定
6.泵站机组与管道布置
6.1水泵机组的设计
6.2吸水管、压水管管径确定及管路布置
7.水泵、电动机的校核
7.1吸水管、压水管路的水头损失计算
7.2校核选泵方案
8.水泵安装高度和泵房筒体高度的计算
9.附属设备设施
10.泵房建筑高度
11.泵站平面布置
12.主要设备及材料表
设计体会
注：
说明书中应有泵站工艺计算的详细过程和步骤；必要时应注明所选用参数和计算公式的出处；应附有按比例认真绘制的（单线）计算草图，清晰地表明泵站内主要设施的构造和有关工艺尺寸。
6.主要参考书
（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GBJ13-86（1997年版）》、《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
二、设计任务方向二（二泵站设计）
1.设计题目
某水厂二泵站初步设计
2.设计资料
（1）已知某城市经设计计算的最高日设计用水量为33975m3。
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：
425L/s（即4.5%）；
②输配水管网中的水头损失：
22.5m；
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：
480L/s；
②输配水管网中的水头损失：
32.3m；
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：
236L/s；
②输配水管网中的水头损失：
12m；
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℃。
3.设计任务
根据上述资料，进行该二泵站的初步设计，编写设计计算说明书，绘制二泵站的平、剖面图一张（1#图）。
4.设计步骤
（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+∑
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