某城镇自来水厂的取水泵站工艺设计课程设计文档格式.docx

1、 2.7 吸水管路和压水管路中水头损失的计算 9 2.8 消防校核10 2.9 泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算11 2.10 附属设备的选择112.11 泵房建筑高度的确定13 2.12 泵房平面尺寸的确定14 2.13 附图及参考资料14第三章 结束语1.1 设计资料1.1.1城镇规划资料 该城镇规划近期为2020年，远期为2030年。取水泵站设计要求近远期结合，泵房土建部分按远期设计，设备只安装近期要求的设备。（1）设计用水量资料该城镇近期设计水量为6400m3/d，远期设计水量为近期的1.4倍为8960m3/d。（2）城镇消防供水要求 根据防火规要求，该城镇同时发生火灾次数为两次，每

2、次消防用水量为45L/s，火灾延续时间按2小时计。消防储水使用后要求24小时补满。（3）供水安全性要求 要求连续供水，事故时输水管供水量不低于正常供水时流量的75%。1.1.2泵站设计资料（1）水文、地质资料 在拟建一级泵站河段处百年一遇洪水位为590.60m，常水位为585.55m，97%保证率的枯水位为582.50m。97%保证率的枯水流量为31.5m3/s。河流断面见附图1，河流水质符合生活饮用水水源水质标准。在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。由地质柱状图可看出，表层有2m厚的砂粘土覆盖层，以下是中密卵石层或砂岩，适合工程建设。（2）地形资料 拟建一级泵站处的地形见附图2

3、，水厂配水井设计水位标高为600.3m。（3）气象资料年平均气温15.8，最高气温39.5，最低气温5.6，最大冻土深度0.30m。河流冬季无结冰现象，夏季最高水温为26。河流主导风向，夏季为东南风，冬季为西北风。1.2 设计任务1.2.1主要设计步骤（1）确定给水泵站的设计流量，初步确定水泵扬程；（2）初选水泵和电动机，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）终选水泵，并对工作工况进行分析；（6）决定起重设备的型号，确定泵房的建筑高度；（7）选择真空泵，排水泵等附属设备；（8）整理说明书，汇总泵站的设备及管件表；（9）绘制泵

4、站平剖面图，并列出主要设备表及材料表。1.2.2设计成果 对水泵进行合理选型，对水泵站的主要工艺尺寸进行设计计算，确定水泵站的平面布置和高程布置，完成设计计算说明书和设计图纸。设计深度为初步设计的深度。提交的设计成果主要包括：（1）泵站平面及剖面图（比例1:100200）、水泵基础详图（比例1:2050）、设计说明、主要设备及材料表（注明规格及主要性能参数）。图纸采用标准2#图或1#图。工艺图上应表示出构筑物工艺设计尺寸、布置形式、主要设备及主要工艺管道、附件的相对位置、标高等，注明管径。（2）、设计计算说明书一份。设计说明书包括以下容：概述设计任务，资料分析，设计所依据的规和标准。机电设备选

5、择的依据和计算。泵站各建筑物的型式、结构选择的依据、计算结果及其草图。泵房尺寸拟定的依据和设备布置的说明。验证机组选择的合理性，并说明其在使用中应注意的问题。必要的附图、附表、参考文献。包括枢纽平面布置草图，以及取水头部或水池吸水井设计草图等。结束语。包括对泵站设计的评价、收获和存在的问题等。第二章 设计计算2.1 取水泵站枢纽布置 取水点水源岸边较陡，主流靠近岸边，岸边常年水深较大，在枯水期也能满足取水的水深要求，水质和地质条件都较好；常年水位为585.55m，洪水位为590.60m，枯水位为582.50m，最大水位变化为8.10m，可见水位变化不大。综合上述因素，本设计选用合建式岸边取水构

6、筑物。合建式的主要优点是布置紧凑，占地面积小，水泵吸水管路短，运行管理方便，利于自动控制。本设计的泵站枢纽布置图见最后页的附图。2.2 设计流量的确定和设计扬程估算2.2.1设计流量Q考虑到输水干管漏损和净化厂本身用水，取自用水系数=1.05，则近期设计流量Q=1.05640024=280m3/h=77.8L/s远期设计流量Q=1.05896024=392m3/h=108.9L/s2.2.2设计扬程H（1）泵所需静扬程HST由于本设计采用合建式岸边取水构筑物，进水方式为自灌式，所以取水至泵房的水头损失为0m。由地形资料知，水厂配水井设计水位标高为600.3m，所以泵站所需净扬程HST为：洪水位

7、时：HST=600.30m-590.60m=9.70m常水位时：HST=600.30m-585.55m=14.75m枯水位时：HST=600.30m-582.50m=17.80m（2）输水干管中的水头损失h设采用两条DN275钢管并联作为原水输水干管。当两条输水管正常工作时（按近期考虑），每根输水管通过的流量Q=77.82=38.9L/s，查水力计算表得管流速v=0.64m/s，i=0.00256，所以h=1.1iL=1.10.00256300=0.84m（式中1.1是包括局部损失而加大的系数；L为原水输水管的长度，为300m）；当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量（按远期考

8、虑），即Q=0.75108.9L/s=81.7L/s，查水力计算表得管流速v=1.34m/s，i=0.01023，所以h=1.13000.01023=3.38m。（3）泵站管路中的水头损失hp粗估为2m。则近期正常工作扬程：Hmin=9.7+0.84+2+2=14.54mH=14.75+0.84+2+2=19.59mHmax=17.80+0.84+2+2=22.64m 远期事故时工作扬程：Hmin=9.7+3.38+2+2=17.08mH=14.75+3.38+2+2=22.13mHmax=17.80+3.38+2+2=25.18m 2.3 初选泵和电机2.3.1选泵方案 根据用水量及扬程的要

9、求，初步拟定以下两种备选方案。 方案：近期设计选用三台型号为KQW125/150-18.5/2的卧式单级单吸离心泵（Q=2550L/s，H=24.531.5m，N=18.5kW，Hs=4m），两用一备；远期增加一台同型号泵，三用一备。方案：近期设计选用三台型号为KQW150/285-18.5/4的卧式单级单吸离心泵（Q=33.657.8L/s，H=20.725.8m，N=18.5kW，Hs=3.5m），两用一备；2.3.2方案比较KQW125/150-18.5/2卧式单级单吸离心泵的特性曲线以及相应的参数表如下：可见，该泵在扬程方面满足要求，且高效段为3352L/s。下面再看KQW150/28

10、5-18.5/4卧式单级单吸离心泵的特性曲线及参数表，如下图：可见，该泵扬程勉强满足要求，而且高效段为4366L/s，而水泵实际工作时的工况点并不能落在工况点上，造成水泵工作效率低，不仅造成电力上的浪费，同时也影响水泵的使用寿命。综上分析，将方案作为最终的初选水泵方案。根据KQW125/150-18.5/2卧式单级单吸离心泵的要求选用Y200L1-6型电动机。2.4 机组基础尺寸的确定查KQW125/150-18.5/2卧式单级单吸离心泵的尺寸图与尺寸表可知，底座长度为630mm，宽度为320mm，底座地脚钉的长度为272mm。底座螺孔间距（宽度方向）530mm，底座螺孔间距（宽度方向）320

11、mm。基础长度L=底座长度+（150mm200mm）=630mm+170mm=800mm 基础宽度B=底座螺孔间距（宽度方向）+（150mm200mm）=320mm+180mm=500mm基础高度H=底座地脚钉的长度+（150mm200mm）=272mm+178mm=450mm计算出KQW125/150-18.5/2型泵机组基础平面尺寸为800mm500mm，泵、电机和底座总质量m=330kg。基础深度H按下式计算校核： H=1.2m式中 L基础长度，L=0.8m； B基础宽度，B=0.5m； 基础所用材料的容重，本设计采用混泥土基础，=23520N/m3基础的平、剖面图如下：2.5 吸水管路

12、和压水管路计算每台泵都有单独的吸水管与压水管，由于设备只安装近期要求的设备，所以吸水管、压水管管径根据近期设计水量确定。2.5.1吸水管已知Q=2802=140m3/h=38.9L/s采用DN200的钢管，则v=1.27m/s，i=0.01402。2.5.2压水管 采用DN175的钢管，则v=1.66m/s，i=0.02867。2.6 机组和管道布置为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成两排，两台为正常转向，两台为反常转向，在订货时给予说明。每台泵有单独的吸水管、压水管引出泵房后两两连接起来。泵出水管上设有液控蝶阀和手控蝶阀，吸水管上设手动闸板闸阀。为了减少泵房建筑面积，闸阀

13、切换井设在泵房外面，两条DN275的输水干管用DN275蝶阀连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀一个。2.7 吸水管路和压水管路中水头损失的计算取一条最不利路线，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算路线图，如下：2.7.1吸水管路中水头损失hShS=hfs+hls 式中 hfs沿程水头损失 hls局部水头损失 hfs=l1is=2.8220.01402=0.0396m hls=i=（1+2+4+5）=（0.1+0.78+0.15+0.18）1.272（29.8）=0.0996m 式中 1喇叭口式吸水管进口局部阻力系数，1=0.1 2DN200钢制焊接弯头90，2=0.784DN200手动蝶阀，4=0.155DN200125偏心异径管，5=0.18故 hS=hfs+hls=0.0396+0.0996=0.1392m2.7.2压水管路水头损失hdhd=hfd+hld 式中 hfd沿程水头损失 hld