给水泵站设计书.docx
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给水泵站设计书
1选泵……………………………………………………………………………2
1.1列表方案比较………………………………………………………………2
1.2查出所选水泵及电动机的各项参数………………………………………2
2机组基础尺寸的确定…………………………………………………………3
2.1查样本，计算确定水泵基础尺寸以及水泵安装高度……………………3
2.2绘制机组基础的尺寸草图…………………………………………………3
2.3基础的校核…………………………………………………………………3
3工况点计算……………………………………………………………………4
3.1管径与流速的确定于校核…………………………………………………4
3.1.1吸水管管径与流速确定……………………………………………………4
3.1.2对于压水管…………………………………………………………………4
3.1.3列表…………………………………………………………………………4
3.2确定泵轴标高和机器间标高（绘制草图）…………………………………5
3.2.1计算HSS……………………………………………………………………5
3.2.2对允许吸上真空高度的修正………………………………………………5
3.2.3沿程损失……………………………………………………………………6
3.2.4确定安装高度HSS…………………………………………………………6
4、初选选泵方法…………………………………………………………………7
4.1水泵校核………………………………………………………………………7
4.2根据管网管道水头损失和流量的关系，计算管道系统特性曲线…………8
4.2.1最高时的工况点……………………………………………………………8
4.2.2消防时………………………………………………………………………8
5选择起重设备、确定泵房建筑高度……………………………………………9
6选择附属设备……………………………………………………………………10
7平面图与剖面图…………………………………………………………………12
1选泵
1.1列表方案比较
初选泵设计参数：
H最高时＝61.735m，管网实际流量Q最高级＝2210.5
在管网设计过程中，已经按照该镇生活用水情况，绘制了最大日逐时用水变化曲线，并根据该曲线来确定了分级供水百分数，明确了各时段中水泵的分级供水线，方案比较（列表比较），选定方案
选泵方案比较表
方案编号
用水变化范围
运行泵及其台数
泵扬程
（m）
所需扬程
（m）
扬程利用率（%）
泵效率
（%）
第一方案选用两台350S75
972~1440
一台350S75
65~80
61.735
77~95
85.2
1944~2880
两台350S75
65~80
61.735
77~95
85.2
第二方案选用两台400S90
1215~1621
一台400S90
85~96
61.735
64.3~72.6
84.0
2430~3242
两台400S90
85~96
61.735
64.3~72.6
84.0
1.2查出所选水泵及电动机的各项参数
水泵性能参数一览表
水泵
型号
Q
（m3/h）
H
（m）
转速
r/min
轴功率
（KW）
效率（%）
气蚀余量（m）
叶轮
直径
Dmm
进口
法兰
DN
出口
法兰
DN
泵
重
（吨
350S75
1000~1600
55.2~80
1450
271~319
78~80
5.3
493
350
250
1200
电动机性能参数
电机型号
功率（KW）
转速r/min
电压（V）
重量（吨）
Y400-39-4
355
1485
220
3420
2机组基础尺寸的确定
2.1查样本，计算确定水泵基础尺寸以及水泵安装高度
2.2绘制机组基础的尺寸草图
①查出水泵的外形尺寸及安装尺寸、进出口法兰及吐出锥管尺寸及其安装高度
（画出示意图并列表）
水泵的外形尺寸一览表
型号
电动机
L
L1
B4
L4
L5
A
水泵重量Kg…
型号
功率kw
重量
Kg
350S75
Y400-4
355
3420
3169
1243
1010
500
980
710
1200…
②对于带底座的小型泵机组基础尺寸参见课本P143；
③不带底座的大中型泵机组基础尺寸按下式计算：
基础长度L＝地脚螺栓孔间距＋（0.4－0.5）
=
基础宽度B＝地脚螺栓孔间距＋（0.4－0.5）=A+0.5
④基础高度H＝3.0W/LBr
W——为机组总重量
r——混泥土容重2400kg/m3
2.3基础的校核
①基础重量＞（2.5－4）W
②基础高度H≮50－70cm
③基础顶面高出室内地坪≥10－20cm
④基础与管沟深度校核
3工况点计算
3.1管径与流速的确定于校核
3.1.1吸水管管径与流速确定
由图大概工况点的单泵流量为1105.25
=0.31
假设速度v为1.5
;取500mm;
符合直径在250~1000mm时，为1.2～1.6m/s；
3.1.2对于压水管
假设速度v为2.2
;取400mm;
符合直径在250～1000mm时，为2.0～2.5m/s；
3.1.3列表
计算一览表
泵型
管道
最大流量Q
（
／s））
估计流速v（m／s）
计算管径D’（mm）
选用管径D（mm）
实际流速V
（m／s）
A泵
吸水管
310
1.5
510
500
1.58
压水管
310
2.2
420
400
2.46
3.2确定泵轴标高和机器间标高（绘制草图）
3.2.1计算HSS
计算局部水头损失∑
局部水头损失计算
序号
管件
局部阻力
系数
最大流量（
）
流速v（m/s）
局部水头损失（m）
吸水管
水泵入口
1.0
0.31
0.8
0.0326
0.0326
500弯管
0.96
0.31
1.58
0.127
0.2592
500闸阀
0.06
0.31
1.58
0.127
0.00762
500-350偏心异径
0.19
0.31
1.58
0.127
0.02413
呀水管
电动蝶阀400
0.2
0.31
2.46
0.308
0.0616
蝶阀400
0.2
0.31
2.46
0.308
0.0616
600-400四通
3.0
0.31
2.46
0.308
0.924
350-400同心变径
0.04
0.31
2.46
0.308
0.01232
600闸阀
0.06
0.62
2.2
0.247
0.01482
自用水闸阀100
0.2
0.62
2.2
0.247
0.0494
三通600-100
1.0
0.62
2.2
0.247
0.247
伸缩器
0.21
0.31
2.46
0.308
0.064
3.2.2对允许吸上真空高度的修正
水温与饱和蒸气压力
水温（℃）
0
5
10
20
30
40
50
60
70
90
100
饱和蒸气压力hva（mH2O）
0.06
.0.09
0.12
0.24
0.43
0.75
1.25
2.02
3.17
7.14
10.33
海拔高度与大气压关系
海拔（m）
-600
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
2000
大气压Pa/r（mH2O）
11.3
10.3
10.2
10.1
9.8
9.7
9.6
9.5
9.4
9.3
9.2
8.6
8.4
Hs’＝Hs－（10.33—ha）—（hva—0.24）
Hs’——修正后的允许吸上真空高度（m）
Hs—水泵厂给定的允许吸上真空高度（m）
ha——安装地点的大气（mH2O）
hva——实际水温下的饱和蒸气压力（mH2O）
（10.2-0.24）+
-5.8=4.29
Hs’＝Hs－（10.33—ha）—（hva—0.24）
=4.29-（10.33-10.2）-0=4.16m
3.2.3沿程损失
①计算吸水管路水头损失
（吸）=i（HSS+LS）+∑
=i（2.8+6.85）+（0.0326+0.2592+0.00762+0.02413）
=0.02895+0.32355
=0.3525m
LS—吸水管水平管段长
i—水力坡度取均值0.003
②计算压水管路水头损失
（压）=iLd+∑
=0.003（5.35+6.8）+（0.0616+0.0616+0.924+0.01232+0.01482+0.0494+0.247+0.064）
=1.47119m
③泵房吸压水管路水头损失
=
（吸）+
（压）
=0.3525+1.47119
=1.82369m<2m
所以设计假设为2m
3.2.4确定安装高度HSS
几台泵的计算安装高度不同，可统一按其中HS最低者定HSS，使各泵出水口中心线取平。
站内地面的高程按最低的HSS考虑，HSS=2.6m为使各泵出水口中心线取平，可用各泵基础高低找齐。
最大安装高度
>2.6m满足要求.
4、初选选泵方法
首先根据设计城镇最高日最高时用水量和管网最不利点所需的自由水压推算出来的水厂水压，初步选出设备型号。
即：
最高时水厂二泵站扬程H最高时＝61.735m
最高级管网供水量流量Q最高时＝2210.5
根据上述计算数值，上网查找水泵厂家再厂家的网站寻找合适的S型水泵，下载水泵特性曲线参数和曲线图，将其设备参数列表。
4.1水泵校核
根据管网最高日最高时实际需要单台水泵供水扬程扬程H最高时＝61.735m
和最高时管网供水量流量Q最高时＝2210.5
，绘制水泵工作曲线。
（1）计算水泵泵体内虚阻耗系数Sx。
首先在水泵高效段内任意选取两点的坐标，代入下式
Sx＝（H1－H2）/（Q22－Q12）
按水泵厂下载的参数表中的值，对该型号泵，用其扬程和流量的上下限值，如S150-97型水泵，其Q1＝800
，H1＝85.724），（Q2=1200
，H2＝73.004）两点，求出
Sx＝（H1－H2）/（Q22－Q12）＝（85.724-73.004）/12002－8002）＝0.0000159
（2）计算水泵在Q＝0时所产生的虚总扬程Hx（m）。
Hx＝H1+SxQ12＝73.004＋0.0000159×12002＝95.9
（3）Hx和Sx代入水泵Q－H特性曲线方程式
Hx＝H1+SxQ12＝95.9－0.0000159Qi2
根据上式方程，列出计算表，绘制水泵特性曲线。
如果是2-3台泵并联时，先画出单泵曲线）
表1单水泵特性曲线计算
Q（m3/h）
0
800
1200
1400
1600
1800
2000
H（m）
95.9
85.724
73.004
64.736
55.196
44.384
32.3
表2并联水泵特性曲线计算
Q（m3/h）
0
1600
2400
2800
3200
3600
4000
H（m）
95.9
85.724
73.004
64.736
55.196
44.384
32.3
4.2根据管网管道水头损失和流量的关系，计算管道系统特性曲线
4.2.1最高时的工况点
最高时由∑h最高时＝SQ2，计算管网管道损失系数S，即用上学期的计算结果，得知∑h最高时，然后代入下式：
∑h最高时＝SQ最高时2
求得S值，因为管网中的S值在平差完成后，管径已定，则此数值基本不会变动太大，可以作为常数使用。
最后，得到管道系统特性曲线计算公式：
H＝H净扬程＋SQ2
式中：
H净扬程——最不利点水压标高与水厂清水池生活最低水位的标高差。
5）求工况点
①解方程求值法
Hx＝∑h最高时
H1+SxQ12＝SQ最高时2
亦可知水泵相应的工况点，即：
Hx＝20.675m；实际流量Sx＝4.23
;H=61.735
4.2.2消防时
由∑h消防时＝SQ2，计算管网管道损失系数S，即用上学期的计算结果，得知∑h消防时，然后代入下式：
∑h消防时＝SQ消防时2
求得S值，因为管网中的S值在平差完成后，管径已定，则此数值基本不会变动太大，可以作为常数使用。
最后，得到管道系统特性曲线计算公式：
H＝H净扬程＋SQ2
式中：
H净扬程——最不利点水压标高与水厂清水池生活最低水位的标高差。
（5）求工况点
①解方程求值法
Hx＝∑h消防时
H1+SxQ12＝SQ消防时2
亦可知水泵相应的工况点，即：
Hx＝34.48m；实际流量Sx＝5.4
;H=53.54m;Q=2534.5
图2
5选择起重设备、确定泵房建筑高度
由于水泵+电机的重量为3420+1200=4620Kg,所以采用电动单梁起重机,型号LD15-S
单轨吊车泵房高度视地面式泵房还是半地下式泵房而采用不同的计算方法。
地下式泵房，如图a左所示。
H＝a+b+c+d+e+f+g
=0.1+0.17+2+1+1.2+0.5+1.35
=6.32
a——单轨吊车梁的高度，0.1m；
b——滑轮高度，0.17m；
c——起重葫芦在钢丝绳绕紧状态下的长度，2m；
d——起重绳的竖直长度1m；
（对于水泵为0.85
=0.85
1.2=1.0）
e——最大一台水泵或电机的高度，1.2m；
f——吊起物底部和最高一台机组顶的距离，0.5m；
g——最高一台水泵或电机顶至室内地坪高度，1.35m。
图a单轨吊车泵房高度的确定图b桥式
6选择附属设备
（1）引水设备
引水,此法在泵站中采用较为普遍，其优点是水泵启动快，运行可靠，易于实现自动化。
目前使用最多的是水环式真空泵，其型号有SZB型、SZ型及S型：
种。
真空泵选型时，按启动最大一台泵考虑，选两台，一台工作，一台备用。
抽气量计算公式如下。
QV＝
=
m3／h
式中QV——真空泵的排气量，m3／h；
WP——泵站中最大一台水泵泵壳内空气容积，0.2m3，相当于水泵吸入口面积乘以吸入口到出水闸阀间的距离
WS——从吸水井最低水位算起的吸水管中空气容积，1.65m3，根据吸水管直径和长度计算；
Ha——大气压的水柱高度，取10.33m；
HSS——离心泵的安装高度，2.6m；
T——水泵引水时间，h，一般应小于5min，消防水泵不得超过3min；
K——漏气系数，一般取1.05—1.10。
这里取1.08
最大真空值Hmax，由吸水池最低水位到水泵最高点的垂直距离计算。
Hvmax＝Hss
=
根据QV和Hvmax查手册选真空泵型号及配套电机。
自灌式吸水时，不需引水设备
升级会员 