水泵设计计算.docx

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水泵设计计算

平顶山工学院市政工程系0214081-2班

《水泵及水泵站》课程设计任务书

一、课程设计的目的

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、为适应工作需要打一下的基础。

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。

二、设计题目：

海口城市净水厂送水泵站

三、设计原始资料

1、任务书

某城市所需用水量22.8x104m3/d，用水最不利点地面标高66.60m、服务水头24m泵站处的地面标高65.3m、水池最高水位64.60m水池最低水位标61.60m,经计算管网水头损失19.93m。

试进行泵站工艺设计。

2、地区气象资料：

最低气温：

-5~15C,最高气温：

35~41C，最大冰冻深度15cm。

3、泵站地址1/100~1/500地形图（暂缺）

4、站址处要求抗震设计烈度为7°。

5、电源资料：

采用双回路供电，电压等级为：

220V、380V、10KV

四、课程设计内容

城镇给水厂送水泵站扩初设计。

五、设计成果：

1.说明书：

概述：

包括设计依据、机组选择、台数、泵站形式和建筑面积、启动方式等。

2.计算书：

按教材中所要求步骤计算，写明计算过程并附必要草图。

图纸：

泵站平、剖面图各一张（比例1/50~1/200）。

六、设计依据

1、《水泵与水泵站》教材

2、《给排水设计手册》第一、十、十一册

3、《快速给排水设计手册》第四、第五册

七、设计时间安排给水排水工程泵站课程设计时间18周一周（2010年12月27日—31日），要求学生集中时间完成全部内容，时间安排如下：

1、基础资料收集0.5d

2、泵站规模计算及运行方式确定1d

3、水泵选型及泵房布置0.5d

4、泵房平面图、剖面图绘制2d

5、整理设计计算书和说明书1d

八、设计纪律要求

1、设计中要自主完成，杜绝抄袭现象。

2、正常上课期间所有设计学生必须到教室进行设计，上午8:

00~12:

00，下午2：

00~3：

45，不得迟到和早退。

3、设计期间指导教师实行不定期点名制度，两次无故不到者设计成绩降级。

四次无故不到者设计成绩为不及格。

4、由于设计时间较紧，希望同学们克服困难，按时、认真完成本次设计任务。

九、成绩评定学生的课程设计成绩由指导老师根据学生在设计期间的设计图纸、设计计

算说明书、答辩、出勤等情况综合评定。

成绩分:

优、良、中、及格、不及格五个等级。

其中，设计图纸占50%，设计说明书占30%，答辩占10%，出勤占10%。

成绩评定标准如下:

优:

能认真完成设计指导书中的要求，设计过程中，严格要求自己，独立完成设计任务，图纸整洁、绘制标注规范，设计方案合理，思路清晰，设计说明书内容充实工整，应用理论正确，有创新性。

答辩正确，设计期间出满勤。

良:

能较好的完成设计指导书中的要求，能独立完成设计任务，设计思路较清晰，平面布置合理、图纸绘制标注规范、整洁，设计认真，应用理论正确，答辩正确，设计期间出满勤。

中：

能完成设计指导书中的要求，平面布置基本合理、图纸绘制规范、字体和数字标注较整洁，设计较认真，应用理论基本正确，答辩基本正确，设计期间出满勤。

设计方案基本合理。

及格：

能基本完成设计指导书中的要求，设计思路欠佳，平面布置欠合理、图纸绘制规范、字体和数字标注欠整洁，应用理论无原则错误，答辩时问题回答不全面正确，设计期间有缺勤现象。

设计图纸一般。

不及格：

凡有下列情况之一者以不及格论：

1）未达到设计指导书的基本要

求。

2）设计出现原则性的错误，图纸绘制有明显错误、字体和数字标注不整洁，应用理论有原则错误，回答问题错误。

3）设计缺勤累计达三分之一以上者。

十、设计日期：

2010年12月27日——31日

交图日期：

2010年12月31日下午16：

00

十一、指导教师：

朱伟萍杨广建王远红谭水成

环境与市政系给排水教研室

2010年12月

第一节概述

1.1根据城镇发展规划，该泵站拟建于城镇南端，设计为中型送水泵站。

1.2泵站的设计水量为22.80万mVd。

1.3消防用水量300冬。

1.4经给水管网水力计算后，有：

1.4.1根据用水曲线确定二泵站工作制度，分两级工作。

第一级，从6:

00到20:

00，每小时占全天用水量的4.8%。

第二级，从20:

00到6:

00，每小时占全天用水量的2.9%。

1.4.2最大用水时水泵站所需扬程为59.03m,其中几何压水高54.53m；

1.4.3最大用水加消防时泵站所需扬程为56.49m,其中几何压水高53.99m。

1.5清水池至泵站址的水平距离为543m

1.6泵站处地面标高为65.30叩。

1.7清水池最低水位标高64.60m,清水池最低水位在地面以下3m。

1.8地下水位标高61.60叩。

1.9给水管网的设计最不利点的地形标高为66.60m,建筑层数为8层，自由水压

为36米。

1.10冰冻深度1.5m

第二节水泵机组的选择

2.1泵站设计参数的确定

供水流量/（L/s）

水头损失/m

集水井最低水位与控制点地面咼差/m

自由水压

/m

泵站内

输水管

管网

二级供水

3166.67

2

2.6

19.93

2

54.53

消防供水

3个火点

3466.67

2

3.1

24.59

2

53.99

泵站一级工作时的设计流量：

Qa22.81045%11400m3/h3166.67L/S

泵站二级工作时的设计流量：

Qn22.81042.9%6612m3/h1836.67L/S

泵站一级工作时的设计扬程为：

HAH01h站内h安全==54.5321m57.53m

其中H01—最大用水时几何压水高（m）;

h站内一水泵站内水头损失（m）（初步估计为2m）;

h呆证一安全水头（初步估计为1n）o

泵站二级工作时的设计扬程：

H2ZcH0h2h泵站内h安=2+54.53+22.53X

1.32/2.22+1.5=64.5m

其中h2为二级供水时输配水管网的压力损失

消防时：

泵站最大用水加消防时的设计工作流量为：

泵站最大用水加消防时的设计扬程为：

HeHI3=57.53360.53m

2.2选择水泵

为了在用水量减少时进行灵活调度，减少能源浪费，利用智能选泵系统选出

几种方案，进行搭配，而在用水量少时，减少泵的运行台数，使每台泵都能在高效段运行，从而达到节约能源的目的。

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

Hst23638m，所以

S（hh泵站内）/Q2（22.532.00）/2.225.07s2/m5

22

因此HHstSQ385.07Q

绘制水泵Q-H曲线

管路特性曲线关系表见下：

3

Q/m/h

Q/m3/s

刀h

H

1000

0.28

0.4

38.4

2000

0.56

1.59

39.59

3000

0.83

3.49

41.49

4000

1.11

6.25

44.25

5000

1.39

9.8

47.8

6000

1.67

14.14

52.14

7000

1.94

19.08

57.08

8000

2.22

24.99

62.99

9000

2.5

31.69

69.69

10000

2.78

39.18

77.18

11000

3.06

47.47

85.47

12000

3.33

56.22

94.22

根据上述分析反复比较水泵特性曲线，选择500S59A型水泵

型号

转速

r/min

流量m3/h

扬程m

轴功率

电机功率

效率

500S59A

970

1500

57

315

400

74

1872

49

333

75

2170

39

320

72

在根据选泵结果来看，此次设计选用5台500S59A型水泵，一级供水时，全部打开运行。

二级供水时，运行三台500S59A型水泵，完全满足供水条件。

在选用备用泵的时候，选用一台500S59型，电动机功率为450kW这台备用泵也完全能够满足用水条件。

2.3电机的选择

根据水泵样本提供的配套可选电机参数如下：

500S59A的选用：

Y400-54-6N=400KW

根据水泵样本提供的配套可选电机参数如下：

500S59的选用：

Y450-46-6N=450KW

第三节水泵机组的基础设计

500S59A系列水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，根据水泵

尺寸（见附件二）、电动机安装尺寸（见附件二），有：

基础长度1=相应地角螺钉间距大者+（400〜500）

=L2L3B（400〜500）116758010004003147mm（取

3200mm）

基础宽度B=相应地角螺钉间距大者+（400〜500）

=A（400〜500）7104001110mm

基础高度H=2.5~4.0W水泵W电几/LB

=3.025703000/3.891.1024001.63m（取1.7m）

其中W水泵一水泵重量（kg）;W电机一电机重量（kg）;L—基础长度（

33

B—基础宽度（n）；—基础密度（kg/m）（混凝土密度p=2400kg/m）

备用泵500S59系列水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，根据水泵尺寸（见附件二）、电动机安装尺寸（见附件二），有：

基础长度1=相应地角螺钉间距大者+（400〜500）

=L2L3B（400〜500）11575808204503007mm（取

3010mm）

基础宽度B=相应地角螺钉间距大者+（400〜500）

=A（400〜500）11004001500mm

基础高度H=2.5~4.0W水泵W电机/LB

=3.025002720/3.750.8224002.1m

其中W水泵一水泵重量（kg）;W电机一电机重量（kg）;L—基础长度（m）

B—基础宽度（m;—基础密度（kg/m3）（混凝土密度p=2400kg/m3）

第四节水泵吸水管和压水管的计算

一台500S59A型水泵工作时，其最大流量Q1872L/S，为吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管管径DN=600mn压水管管径DN=500mm根据公式Dn,4Q/nv计算得：

当吸水管管径DN=600mm寸，流速v=1.84m/s;

当吸水管管径DN=500mm寸，流速v=2.64m/s;

一台500S59型水泵工作时，其最大流量Q1363L/S，为吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管管径DN=500mn压水管管径DN=450mm根据公式Dn,4Q/nv计算得：

当吸水管管径DN=600mrr时，流速v=1.74m/s;

当吸水管管径DN=500mn时，流速v=2.50m/s;