重庆大学泵与泵站课程设计报告书.docx
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重庆大学泵与泵站课程设计报告书
目录.......................................................................................
1
1.
课程设计任务书...........................................................................
3
2.
给水泵站设计.............................................................................
5
2.1.
设计题目.............................................................................
5
2.2.
设计资料.............................................................................
5
2.3.
设计任务.............................................................................
6
2.4.
设计计算说明书.......................................................................
6
2.4.1.
设计流量及扬程的确定.............................................................
6
2.4.2.
泵和电动机初步确定...............................................................
7
2.4.3.
机组的基础设计..................................................................
10
2.4.4.
泵站形式的确定..................................................................
11
2.4.5.
水泵吸、压水管的直径的确定......................................................
11
2.4.6.
水泵机组和吸、压水管路的布置....................................................
11
2.4.7.
泵站围吸、压水管路的水头损失计算................................................
12
2.4.8.
校核选泵方案---泵站工作的精确计算...............................................
12
2.4.9.
水泵最大安装高度的确定..........................................................
13
2.4.10.
起重设备的型号以及泵房的建筑高度的确定.........................................
13
2.4.11.
水泵站水锤的预防...............................................................
14
2.4.12.
水泵站噪音的预防...............................................................
14
2.4.13.
附属设备的选择.................................................................
15
2.4.14
泵站的平面布置.................................................................
15
2.4.15.
泵站总的设备及管件表...........................................................
15
2.4.16
绘制泵站平剖面图，并列出主要设备和材料清单.....................................
16
2.5主要参考书..........................................................................
16
3.某污水提升泵站初步设计..................................................................
17
3.1
设计资料............................................................................
17
3.2
设计任务............................................................................
17
3.3设计步骤............................................................................
17
3.3.1
泵的选择........................................................................
17
3.3.2
确定集水池容积..................................................................
18
3.3.3
决定泵站的形式..................................................................
19
3.3.4
机组与管道布置..................................................................
19
...
3.3.5泵站总扬程核算20
3.3.6泵站部标高的确定20
3.3.7泵站中辅助设备设计21
3.3.8进行泵站平面布置，定出泵站的平面尺寸21
3.3.9泵站的设备及管件表设备一览表22
3.3.10主要参考书22
4.设计总结23
4.设计总结
...
1.课程设计任务书
...
大学本科学生课程设计任务书
课程设计题目
给排水泵站综合设计
学院城市建设与环境工程学院
专业
给水排水
年级
2011级
已知参数和设计要求：
1.已知某城市最高日设计用水量及各小时用水量。
2.二泵站采用两级供水，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.该城市的最高日最高用水时情况。
4.该城市的最高日最高时和消防用水时及最大转输时情况。
5.该城市不允许间断供水，备用泵至少应有一台。
6.二泵站（清水池附近）地质情况：
地面表层（约2米）为粘土，2米以下为页岩。
7.清水池有关尺寸。
8.该水泵站海拔为200米，夏季最高水温为30℃。
9.已知某污水提升泵站最高日最高时设计用水量为
3
。
污水进水管管底高程为191.00m，管
900m/h
径为DN1000mm，充满度为0.75。
出水管提升后的水面高程为
204.00m，经70米管长至出水井。
泵
站原地面高程为208.20m。
学生应完成的工作：
根据上述资料，进行二泵站和污水提升泵站的初步设计，编写设计计算说明书一份，绘制二泵
站的平、剖面图一（1#）。
目前资料收集情况（含指定参考资料）：
1.《水泵及水泵站》（第四版）（1998年）中国建筑工业姜乃昌主编
2.《泵与泵站》（第五版）（2007年）中国建筑工业姜乃昌主编
3.《给水排水设计手册（1、3、5、9、11、12）》（第二版）（2004年）中国建筑工业
4.《给水排水设计手册·材料设备》续册第1、2、4册（2004年）中国建筑工业
5.《钢制管件02S403》、《防水套管02S404》、《室外给水管道附属构筑物05S502》或《全国通用给水排水标准图集》（S1、S2、S3，2002年）中国建筑标准设计研究所
6．房屋建筑制图标准GB/T50001-2001，给水排水制图标准GB/T50106-2001课程设计的工作计划：
第一周：
二泵站的设计计算，平、剖面图绘制，整理计算说明书；
第二周：
污水提升泵站的设计计算，方案布置草图绘制，完成计算说明书。
任务下达日期2013
年12
月16日
完成日期2013
年12
月29日
指导教师
（签名）
学生
（签名）
...
2.给水泵站设计
2.1.设计题目
某水厂二泵站初步设计
2.2.设计资料
3
（1）已知某城市经设计计算的最高日设计用水量为33975m。
各小时用水量如下表：
小时
用水量
小时
用水量
小时
用水量
小时
用水量
小时
用水量
小时
用水量
百分数
百分数
百分数
百分数
百分数
百分数
1
2.85
5
4.17
9
4.35
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
3.03
8
5.02
12
5.47
16
4.51
20
4.36
24
4.15
（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：
18.5m；
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：
16.5m。
（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：
28.3m；
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：
17.2m。
（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：
8m；
③二泵站吸水池最低水位到对置水塔最高水位的高差：
50m。
（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℃。
...
0.00
－0.60
0.5
－0.50
0.3
－0.80
有效调节水量
3.56.0
-4.30
粘土
2.0
消防水量
-5.0
0.7
页岩
1.0
－6.0
2.3.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（1#图）。
2.4.设计计算说明书
2.4.1.设计流量及扬程的确定
二泵站采用两级供水，第一级供水，即0~4点，每小时供水量为2.5%；第二级供水，4~24点，每小时供水量为4.5%。
泵站吸水管路水头损失可暂估为2m，安全水头取2.0m。
（1）最大转输（一级供水）二泵站设计供水量：
236L/s；输配水管网中的水头损失：
8m；
二泵站吸水池最低水位到对置水塔最高水位的高差：
50m；
设计扬程：
H1=Zc+Σh2+h安全=8+50+2.00+2.00=62.00m
由hsQ2知s=1.11×10-5
（2）二级供水（该城市的最高日最高时用水）二泵站设计供水量：
425L/s；
输配水管网中的水头损失：
18.5m；
管网中控制点（即水压的不利点）所需的自由水头：
28m；
二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差：
16.5m；
设计扬程H1=Zc+H0+Σh2+h吸水管+h安全=18.50+28.00+16.50+2.00+2.00=67.00m：
所以s=7.90×10-6
（3）该城市的消防用水时流量
二泵站设计供水量：
480L/S；
输配水管网中的水头损失：
28.3m；
...
管网中要求的最低自由水头：
10m；
二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差：
16m；
设计扬程：
H3=Zc+H0+Σh3+h吸水管+h安全=28.30+10.00+16.00+2.00+2.00=58.30m；由hsQ2知
-6
s=9.57×10
2.4.2.泵和电动机初步确定
（1）泵的初步确定
参考《泵与泵站》（第五版）“S型离心泵型谱图”和《给水排水设计手册-常用设备》（第11
册）的资料，选出可用泵型号:
1）画设计参考线:
在水泵综合性能图上通过以下两点连直线，得选泵时参考的管路特性曲线—
—设计参考线。
3
Q=0,H=44.5m；Q=1530m/h,H=67m
在水泵综合性能图上与设计参考线相交的且并联后能满足设计工况点的泵型，都可作为拟选泵，
在组成方案时加以考虑。
通过筛选后总结有泵如下：
300S90A、250S65、300S90A
2）选泵方案比较
水泵
需要
浪费
扬程
轴功
电机
电机
水泵
类
并联总
单泵
效
HS
重量
方案
运行泵
扬程
扬程
利用
率
功率
电压
型
流量
流量
扬程
率
（m）
（Kg
型
率
（KW）
（KW）（V）
（m）（m）（m）
）
方案
一
849.6
849.6
一台
62
13
82.7
75
235
4.7
280
380
857
级
75
一三
300S90A
台
二
二台
300S9
1530.0
765.0
67
9
88.2
75
210
4.7
280
380
857
级
76
0A一
300S90A
台备
消
二台
用
1728.0
864.0
58.3
14.7
79.9
75
240
4.7
280
380
857
防
73
300S90A
方案
一
849.6
425.0
两台并
62
6
91.2
78
110
6.2
160
380
518
二六
级
67
联
台
二
1530.0
383.0
四泵并
67
3
95.7
75
90
6.2
160
380
518
250S6
级
70
联
5两
消
四泵并
台备
1728.0
432.0
58.3
6.7
89.7
79
120
6.2
160
380
518
防
65
用
联
方案
一
两台
三
849.6
425.0
62
5
92.5
78
110
6.2
160
380
518
级
67
250S65
...
两台
两台
250S6
290
70
90
6.2
160
518
250S65
5
二
67
2
97.1
380
1530.0
69
两台
级
一台
950
300S90A
75
230
4.7
280
857
300S9
0A（一
364
两台
76
100
6.2
160
518
台备
250S65
消
58.3
4.3
94
380
用）
1728.0
62
防
一台
1000
300S90A
72
260
4.7
280
857
对于设计方案应考虑以下设计原则：
A、首先要满足最高时供水工况的流量和扬程要求；在平均流量时，水泵应在高效段运行，在最高
与最低流量时，水泵能安全、稳定地运行；
B、在满足最大工况要求的水量和水压条件下，应尽量减少能量的浪费，以节省运行管理费用；
C、力求泵型统一，使型号整齐，互为备用。
当用水量变化大时，应考虑大小水泵搭配，但型号不
宜过多，电机电压应尽量一致；
D、事故时泵站不允许断水，但可以适当降低供水量，其事故供水保证率与管网相同；
E、保证吸水条件，减少泵站埋深，以节省基建投资；
F、应考虑近远期结合，一般可考虑远期增加水泵台数或换装大泵
由表中可以看出，三种方案选泵均满足最高时供水工况的流量和扬程要求，三种方案的效率都比较接近，但是第三种方案扬程利用率较高，要求电机功率也能很好满足，能量利用率高，且满足消防时的要求。
方案一和方案二都分别选用了相同型号的泵，符合泵型统一，使型号整齐，互为备用的原则；方案三采用型号不同的泵，易于调配，基本都处于高效段利用围。
从基建上考虑，方案二有六台泵，而方案一和方案三只有三台，进行计算后得知方案三的基础尺寸较小，占地面积小，且水泵的允许吸上真空度值更大，可以提高水泵安装高度，减少泵房埋深，比较节约成本。
而且结合近远期考虑，方案三具有良好的发展和改善空间，可满足对流量扬程要求更高的未来城市用水需求。
在以上原则的基础上，通过上面表格比较以及绘制水泵特性曲线图（见草图），决定选用方案
三：
（二台300S90A和两台250S65），其中1台300S90A为备用泵。
（2）电动机的初步选定
动力设备采用电动机，在水泵选定后，根据水泵样本载明的电动机来选择。
水泵样本参见下面样图。
选择电机时考虑四个因数：
水泵的轴功率N，水泵的转数n，周围的环境和电源电压。
在该方案中水泵样本中常配有合适的电机，可据此选择，并据此确定的电机参数。
水泵外形尺寸图：
...
水泵外形尺寸表：
型号
外形尺寸
L
B
H
1168.5644520450
1246
470
600
450
898
510268
325
4-27
300S90A
进口法兰尺寸
出口法兰尺寸
300
400
440
12-23
200
295
335
8-23
L
B
H
1046.5581
410350
880
400
510
400
796
450240
300
4-27
250S65
进口法兰尺寸
出口法兰尺寸
250
350
390
12-23
150
240
280
8-23
水泵安装尺寸图：
...
水泵安装尺寸表：
型号
电动机尺寸
E
L
出口锥管法兰尺寸（mm）
L
H
h
B
A
300S90A
1570
355
905
630
610
4-2
500
2743.
848
300
400
440
12-23
8
5
250S65
1290
315
760
457
508
4-2
500
2350
796
250
350
390
12-23
8
选出电机型号：
电动机型号
额定功率
轴功率
电压
转速
电机重量
（kw）
（kw）
（V）
（r/min）
（kg）
Y315M2-4（250S
160
93~130
380
1475
1048
65）
Y355L1-4
280
190~247
380
1450
1945
（300S90A）
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