水泵站设计说明书文档格式.docx

1、二设计流量的确定和设计扬程估算1三初选水泵和电机-2四机组基础尺寸的确定8五吸水管路与压水管路计算96机组与管道布置 107吸水管路和压水管路中水头损失的计算 128水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 159附属设备的选择 15十 泵房建筑高度及平面尺寸的确定 16十一 参考文献 17附 泵站平面图和剖面图（ 1:100）一 概述取水泵站也称一级泵站，由水源取水输水至水厂或用户。其构筑 物一般由取水构筑物，集水井，泵房及阀门井，出水井组成。本设计采用固定式取水泵房，从吸水池中吸水，为使布置紧凑， 采用圆筒形泵房，沉井法施工。泵房设排水、通风、起吊等设备与人 行通道，并为泵站远期发展留有余地。

2、泵房结构应满足抗浮、抗滑、 抗渗要求。二 设计流量的确定和设计扬程估算1.设计流量 Q 考虑输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数沪1.051.1，本设计取沪1.05。贝卩近期设计流量为 Q=1.05 X115OOO/24=5O31.25 m 3/h =1.398 m 3/s远期设计流量为 Q=1.05 xi45000/24=6343.7 m 3/h =1.762 m 3/s2.设计扬程 H（ 1 ）水泵所需净扬程 Hst 在最不利情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过 75%的设计流量） ，依据设计资料，从取水头部到吸水井的水头损失为1.30m，则吸水间中最高水面标高为 44.00-

3、1.30=42.7m，最低水面标 高为 36-1.30=34.70m ，常年平均水位标高为 40.00-1.30=38.70 净化 场混合井水面标高为52.00m，故水泵所需净扬程Hst为：洪水位时，Hst二 y（52.00-42.70）=9.30m=93kPa枯水位时，Hst二 T（52.00-34.70）=17.30m=173kPa常年平均水位时，Hst二 Y（52.00-38.70）=13.30m=133kPa（2）输水干管中的水头损失Ehp设计采用两条DN1100 X14.4铸铁管并联作为原水输水干管，当 一条输水管检修时，另一条输水管应通过 75%的设计流量，即Q=0.75 6343

4、.75m3/h二 4757.81m 3/h =1.322m 3/s,查常用资料（第 二版） p384 铸铁管水力计算表得管流速 v=1.400m/s， i=0.001879。所以 Eh=1.1 0.001879 x1000=2.067kPa （1.1 系包括局部损失而 加大的系数）。（1）泵站管路中的水头损失hy,粗估为20kPa，安全工作水头hp, 其值粗估为 20kPa。则水泵设计扬程为设计枯水位时, Hmax=173+2.067+20+20=215.067kPa设计洪水位时, Hmin=93+2.067+20+20=135.067kPa 常年平均水位时, H=133+2.067+20+2

5、0=175.067kPa三 初选水泵和电机1 一级泵站具有以下工艺及土建特点1）泵房结构应满足抗腐蚀、抗滑、抗渗等要求2）泵房结构布置应紧促，尽可能采用圆筒形泵房3）尽可能采用沉井法施工4）泵房应设有排水系统5）应有良好的通风、起吊设备和人行通道6）留有良好的发展余地 2、水泵选择的基本原则（1）所选水泵机组应满足用户最高日各个时刻（含最大的）流量和 扬程的要求，保证供水的安全可靠性（2）在满足设计流量设计扬程的情况下，应适应工况变化，即工况 变化时，扬程浪费最小。（3）在长期运行中平均工作效率高，即是选用效率较高的泵，运行 时能使工况点落在高效段。（4）水泵气蚀性能良好，即选用允许吸上真空高

6、度 H s 较大，必须余量较小的泵。（5）所配电动机总装机容量小，避免“大马拉小车”。（6）结构合理，便于安装，维护和管理。（7）泵站投资较小，即依据所选水泵建造的泵站的造价低。（8）在水泵供水能力上应考虑近、远期结合，留有发展余地。（1） 水泵和电机的选择（ 1） 根据需要的设计流量 Q=5031.25m3/h ，初步确定水泵的台数为 2 ，则每台泵出水量为 Q/2=2515.625 m3/h（2）根据需要的设计扬程H =21.51m,查水泵型谱图:燮谱图 i selection charts10ll 20） JOO 401XW 9.8=50274N。基础深度 H=3.0W/（L XBXY式

7、中：L基础长度，L=3.3m ;B基础宽度，B=1.0m ;丫基础所用材料的容重，对于混凝土基础，y=24000N/ m故 H二 3.0 50274/（3.3 X1.0 24000）=1.9 m600S32B 型水泵机组基础实际深度取为 3.00m。5吸水管路、压水管路的计算与附件每台水泵有单独的吸水管与压水管。吸水管流速一般采用1.52.0m/s ，一般选用比水泵进水口直径大一级的进水管径，这样水 头损失会较小。压水管是有压管， 以经济流速为依据， 一般为 23m/s ， 以此选择管径，因此管径会比吸水管小。已知 Q=6343.75/3=2114.58 m 3/h=0.59 m 3/s查给水

8、排水设计手册常用资料 （第二版） p336 钢管水力计 算表得：1.吸水管：选四根 DN700 0.8 铸铁管，则 v=1.53m/s , i=0.040kPa/m 。对于吸入式装置，进水管路上的附件有：喇叭口、弯管、偏心异径接头；对于自灌式泵装置一般不设弯管，需设检修阀门每条吸水管设一个 KYP 型偏心异径可曲挠单球体橡胶接头（DN=700 X600mm , L=350mm ）, 一个 Z941T-10 型电动明杆楔式 闸阀（ DN=700mm ， L=660mm ）。2.压水管：选四根 DN600 X10 铸铁管，则 v=2.02m/s , i=0.083kPa /m。出水管路上的附件与管

9、线布置有关， 一般有同心异径接头 （同心 渐放管），蝶阀、止回阀、闸阀、弯管、三通或四通管件等，必要时 还可能设水锤消除器、调压空气罐等。每条压水管设一个 KYT 型同心异径可曲挠单球体橡胶接头（DN=600 X500mm , L=350mm ）,两个 D971X（H、F）型电动对夹式 蝶阀（DN=600mm , L=154mm ）, 一个 KYT型同心异径可曲挠单球 体橡胶接头（ DN=1100X600mm， L=1150mm ）。由于管径较大，相应的连接配件（如三通，大小头等）没有全国 通用的标准系列产品， 本设计中便采用了一些自制的配件， 在其它设 计中，以选用全国通用标准产品为宜。6机

10、组与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 600S32B 型水泵两台为正常转向，两台为反常转向，在 订货时予以说明。泵机组布置原则： 在不妨碍操作和维修的需要下， 尽量减少泵房 建筑面积的大小，以节约成本。要正确安排主机组与辅助设备、管路、 管件、电气设备、交通道的位置关系，以便满足人行、安全、操作要 求。水泵机组布置情况见取水泵站平面布置草图：横向排列各个部分尺寸应满足下列要求：1相邻主机组之间的净距离一般不小于 1.02.0m,本设计机组之间最小距离为2.1m;2主机组与辅助设备之间，主机组与墙净距均不应小于0.7m，有起重机的泵房设备与墙距应大

11、于吊钩至墙的极限距离；3电气设备布置在泵房时，主机组与电气设备之间的距离不小于 2.02.5m ；4管件、阀件接头与墙距不小于 0.30.5m，视阀件外形要求而疋；5辅助设备与墙距不小于0.5m;6管与管之间的净距B0.7m;7应布置有贯穿泵房全长的主交通道，宽度不小于 1.2m;8主要设备都应该布置在起重机吊钩的行程极限围；七吸水管路和压水管路中水头损失的计算取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路。DN=700厶L7=5848L4=515L6=4977DN=1100L5=5600L2=4096L仁20001吸水管路水头损失Ehhs= Ehfs+ EhlsEhfs=li i

12、s=2.000 X）.040=0.080mEhs二（Z+ Z）V22 /2g + Z vi2/2g式中 Z吸水管进口局部阻力系数，Z1=0.75 ;Z2DN700 闸阀局部阻力系数， 按开启度 a/d=1/8 考虑，Z2=0.15；Z偏心渐缩管DN700 WOO, Z=0.18 ;贝JZhis= （ 0.75+0.15）X1.53/2g +0.18 X2.09 /2g= 0.148m故 Ehs= Ehfs+ Ehis=0.080+0.148=0.228 m2.压水管路水头损失 Ehd_2hd =习hd+ .31 id31fd= （ I2 + I 3 + 1 4+1 5 + 1 6 ） id1+

13、|7Xd2】=（4.096+2+5.6+4.977+0.515 ） X0.+5.848 0.001879 =0.144m2 2 2Ehld= Z w3 /2g+（2 Z+ Z+ Z+ Z+2 Z+ Z。）v4 /2g+（ Z1+ Z2+ Z3） v5 /2g 式中 Z DN600 500渐放管，Z=0.11 ;ZDN600 钢制 45弯头，Z=0.51 ;Z DN600电动蝶阀，Z=0.15;Z DN600 伸缩接头，1=0.21 ;Z9DN600 钢制 90弯头， Z9=1.01；Z。DN1100 600 渐放管，Zo=O.37 ;Z11DN1100 钢制斜三通， Z11=0.5；Z12DN

14、1100 钢制正三通， Z12=1.5；Z13DN1100 蝶阀， Z13=0.15。则Zhid=0.11 32/2g+（2 0.51+0.15+0.21+0.15+2 X1.01+0.37） 2./2g+（0.5+1.5+0.15） 1.412/2g=0.+0.816+0.218=1.085m故 Ihd= 3ifd+ 3iid=0.144+1.=1.229m从水泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为：Eh= Ehs+ !K=0.228+1.229二 1.457m=14.57kPa因此，水泵的实际扬程为：设计枯水位时， Hmax=173+2.067+14.57+20=209.637kP

15、a设计洪水位时， Hmin=93+2.067+14.57+20=129.637kPa常年平均水位时， H=133+2.067+14.57+20=169.637kPa由此可见，初选水泵机组符合要求。八 水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算为了便于沉井法施工， 将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一 标高，因而水泵为自灌式工作， 所以水泵的安装高度小于其允许吸上 真空高度，无需计算。已知吸水间最低动水位标高为 36.00m，为了保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为 34.15m （吸水管上缘的淹没深度36.00-34.15-0.55=1.3m ）。取吸水管下缘距吸水间底板 0.7m,则吸水 间

16、底板标高为 34.15-（0.55+0.7） =32.9m。洪水水位标高为44.00m，考虑1.0m的浪高，则操作平台标高为44.00+1.0=45.00m 。故泵房筒体高度为： H=45.00-33.45=11.55m泵房筒体高度取整为 12m。九 附属设备的选择1.起重设备最 大 起 重 量 为 电 机 重 量 Wm=2880kg , 最 大 起 吊高 度 为 12.0+2.0=14.0m （其中 2.0 是考虑操作平台上汽车的高度） 。为此,选用环状吊车（定制，起重量5t，双梁，跨度17.5m, CDi电动葫芦,起吊高度 20m）。2.引水设备水泵系自灌式工作,不需引水设备。3.排水设备

17、由于泵房较深, 故采用电动水泵排水。沿泵房壁设排水沟,将水 汇集到集水坑,然后用泵抽回到吸水间去。取水泵房的排水量一般按 2040m 3/h 考虑,排水泵的静扬程按 17.5m计，水头损失大约5m，故总扬程在17.5+5=22.5m左右，可 选用 IS65-50-160A 型离心泵（Q=1528 m 3/h，H=2722m，N=3kW， n=2900r/min ）两台，一台工作，一台备用，配套电机为 Y100L-2。4.通风设备由于与水泵配套的电机为水冷式,无需专用通风设备,进行空 - 空冷却,但由于泵房筒体较深,仍选用风机进行换气通风。选用四台 T35-11 型轴流风机（叶轮直径 700mm

18、 ,转速 960r/min ,叶片角度15 风量 10127m /h，风压 90Pa,配套电机 YSF-8026, N=0.37kW ）。5.计量设备在净化厂的送水泵站安装电磁流量计统一计量, 故本泵站不再设 计量设备。十 泵房建筑高度及平面尺寸的确定泵房筒体高度已知为12m，操作平台以上的建筑高度，根据起重 设备及起吊高度、电梯井机房的高度、采光及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距离为 7.5m，从平台楼板到房顶底板净高为9.1m 。水泵机组、吸水与压水管道的布置以及排水泵机组和通风机等附 属设备的设置情况见泵房布置详图。根据水泵机组、吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通 风机等附属设备的设置情况，从给水排水设计手册中查出有关设 备和管道配件的尺寸，通过计算，求得泵房径为 18m。十一 参考文献1.上海市政工程设计研究院主编 . 给水排水设计手册 （第 1 册常用 资料、第 3 册城镇给水、第 9 册专用机械、第 11 册常用设备、第 12 册器材与装置、材料设备续册 1 、材料设备续册 2）（第二版） .北京： 中国建筑工业出版社， 20092.姜乃昌.水泵及水泵站（第四版） . 北京：中国建筑工业出版社，20013.颜锦文、黄仕元等主编 . 水泵及水泵站 . 北京：机械工业出版 社， 2006