送水泵站设计.docx

1、送水泵站设计送水泵站（二级泵站）设计错误 !未定义书签。 错误 !未定义书签。 错误 !未定义书签。 错误 !未定义书签。 错误 !未定义书签。 错误 !未定义书签。 错误 !未定义书签。 错误 !未定义书签。第 1 章 绪论 原始资料 设计要求 二级泵站设计资料 第 2 章计算说明书 水泵机组的初步选择 流量的确定和扬程的估算 初选水泵和电机 水泵机组的设计 14机组基础设计 错误 !未定义书签。引水设备 14计量设备 错误 !未定义书签。起重设备 错误 !未定义书签。排水设备 错误 !未定义书签。通风采暖设备 错误 !未定义书签。防水锤设备 错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。 错误

2、!未定义书签。 错误 !未定义书签。 错误 !未定义书签。噪声消除设备 真空表和压力表 泵站平面尺寸和初步规划 泵房尺寸 设计二级泵站平面图及剖面图 14参考文献 错误 !未定义书签。感谢语 错误 !未定义书签。第 1 章 绪论原始资料设计要求1.1.1设计题目：送水泵站（二级泵站）设计31.1.2泵站设计水量： 60000 m3/d 。1.1.3设计任务城市送水泵站技术设计的工艺部分。根据水量、水压变化情况选泵，工作泵和备用泵型号和台数。 泵房型式的选择机组基础设计；平面尺寸及高度计算水泵吸水管和压水管力直径：选用各种配件和阀件的型号、规格种及安 装尺寸（说明特点） 。吸水井设计：尺寸和水位

3、布置机组和管道泵房中各标高的确定：室内地面、基础顶面、水泵安装高度、泵房建筑高度 等。复核水泵及电机： 计算吸水管及泵站内压水管损关、 求出总扬程、 校核 所选水泵，如不合适，则重选水泵及电机。重新确定泵站的各级供水量。进行消防和转输校核 .计算和选择附属设备1设备的选择和布置2计量设备3起重设备4排水泵及水锤消除器等确定泵站平面尺寸、初步规划泵站总平面泵房的长度和宽度，总平面布置包括：配电室、机器间、值班室、修理间等。1.1.4图纸要求泵站平面及剖面图(机器间) ，应绘出主要设备、管路、配件及辅助设备的位置、 尺寸、标高，列出主要设备表和村料表(比例尺 1：100)。二级泵站设计资料1.2.

4、1泵站的设计水量为 60000 m3/d 。1.2.2管网设计的部分成果：1根据用水曲线确定的二级泵站工作制度，分 (2) 级工作。第一级，从 (22) 时到 (5) 时，每小时占全天用水量的 %；第二级，从 (5) 时到 (22) 时，每小时占全天用水量的 %。2城市的设计最不利点的地面标高 (255) 米，建筑层数 (6) 层，自由水压 (35) 米3管网平差得出的泵站至最不利点的输水管和管网的总水头损失为 (36) 米；4消防流量为 m3/h ，消防扬程为 (15) 米。5清水池所在地面标高为 (247) 米；清水地最低水位在地面以下 (4) 米。1.2.3城市冰冻线为米，最高温度为 (

5、25) ，最低温度为 (-25) 。泵站所在地土壤良好，地下水位为 (24) 米。1.2.5泵站为双电源。第 2 章计算说明书水泵机组的初步选择2.1.1 流量的确定和扬程的估算（1）流量的确定1泵站一级工作时的流量：Q1 60000 2.5% 1500 m 3/h 416.67 L/s2泵站二级工作时的流量：Q2 60000 4.85% 2910 m 3/h 808.33 L/s2）扬程的确定 泵站一级工作时的设计扬程：58.60m 泵站二级工作时的设计扬程：255 （247 4） 35 36 2 1.5 86.5m式中： Z c地形高差 ,（m）；H0自由水压 , （ m）；h1一级供水时

6、泵站至最不利点的输水管和管网的总水头损失， （m）；h2二级供水时泵站至最不利点的输水管和管网的总水头损失（ m）；h-泵站内管道内总水头损失，暂按估算；h 安全安全水头损失 , （ m）。2.1.2 初选水泵和电机（1）初选水泵当 Q=30L/s 时 , 输水管和配水管网中水头损失很小，假定此时总水头损失之和为 2m，所需水泵的扬程为： H=12+35+2+=当 Q=s时 , 所需泵的扬程为 H=其中水泵的静扬程为 : H ST 12 35 47mS （ H h）/Q2 （36 2 1.5） / 0.808332 60.45s2 /m5所以： H H ST SQ2 47 60.45Q 2管道

7、特性曲线关系表Q(L/S)0200300400500600700800H(m)47Q(L/S)9001000110012001300140015001600H(m)在选泵特性曲线上做出 a 点, 和 b 点 (30, ，由这两点连线穿过的水泵确定所选水泵可 以为 10sh-6 型， 12sh-6 型， 12sh-9 型和 14sh-9 型。sh 型双吸离心泵性能表流型号(L/量 Q 扬程s) (m)转速 n 泵轴r/min功率 N 效kw)率 Hs 叶轮直径(m) (mm)泵重 价公斤 元格12sh-6 150-250 72-571470 151-200 70-73根据上述分析反复比较水泵特性

8、曲线，有几个方案如下：方案一：一级供水 2台 10sh-6 型，二级供水 4 台 10sh-6 型由图可知，当一级供水，二级供水时， 并没有达到所需设计的流量， 故此方案可排除方案二：一级供水 2台 12sh-6 型，二级供水 4 台 12sh-6 型当一级供水达到所需设计的流量， 但二级供水时， 并没有达到所需设计的流量， 且并 不在高效段内工作，因此浪费很多能量，故此方案可排除。3方案三：一级供水 2台 12sh-9 型，二级供水 4 台 12sh-9 型由图可知，均符合一级、二级水泵所需的供水要求，选用同一型号的泵，再加一台备 用泵， 可以配套同一系列的电动机等设备， 减少了事故时维修换

9、泵的成本， 在造价方 面也是比较合理的，另外，泵基本在高效段范围内工作，减少了能量的损失浪费。综 上所述，选用第三种方案比较合理。（2）确定电机 根据水泵样本提供的配套可选电机，选定 JS117-4 型电机水泵机组的设计2.2.1机组基础设计型号电动机泵的安装尺寸（mm)型号LL6L7L8L9bH5H8C4-d 112sh-9JS-117-42934944780640500620875375526型号进口法兰（ mm）出口法兰（ mm）吐出锥管（ mm）DD0Dgn-d 0或 d4DD0Dgn-d 0DD0Dgn-d 0或 d412sh-944540030012-233402952008-23

10、44540030012-23电动机型号电压（ V）功率（ KW）转数（转/ 分）重量（公斤）参考价格JS-117-4380180148011004500型号外形尺寸（ mm）bb1b2hL1JS-117-47606203908751345型号安装尺寸（ mm）ABCDEFGHKJS-117-46206402908517024783752612Sh-9 型单级双吸离心泵 （不带底座 ）安装尺寸图：（ 1） 12sh-9 型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，查 12sh-9 型水泵（不带底座）的外形及安装尺寸，可得： 基础长度 L=地脚螺栓间距 +（400500）= L 4+L6+L8

11、+（400500）=320+944+640+500 =2404mm基础宽度 B=地脚螺栓间距 （宽度方向 ）+（400500） =b + （400 500）=620+450=1070mm基础高度 H地脚螺栓长度 +（ 150200）=24d+152=2430+152=872mm(2)按机组重量校核基础高度：H/= 2.54.0 W水泵 W电机 / L B=3 (773+1100) 2400)式中：W水泵水泵重量( kg);W电机 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 2400 kg/m3)经比较取基础高度 H为 m。最终确

12、定水泵占地 LBH=。2.2.2水泵吸水管和压水管计算2.2.21 吸水管路布置要求(1) 不漏气。 吸水管路是不允许漏气的， 否则会使泵的工作发生严重故障。 因此吸水 管路一般采用钢管，因钢管强度高，接口可焊接，密封性胜于铸铁管。(2) 不积气。泵吸水管内真空值达到一定值时， 水中溶解气体就会因管路内压力减小 而不断逸出， 如果吸水管的设计考虑欠妥时就会在吸水管的某段上出现积气， 形成气 囊，影响过水能力， 严重是会破坏真空吸水。 为了使泵性能及时排走吸水管路内的空 气，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度 i ，一般大于，以免形成气囊。吸水管路 上的变径管宜采用偏心渐缩管，保持渐缩管的上边水

13、平，以免形成气囊。(3)不吸气。 吸水管进口淹没深度不够时， 由于进口处水流产生漩涡， 吸水时带进大 量空气。 为了避免吸水井水面产生漩涡， 使泵吸入空气， 吸水管进口在最低水位下的 淹没深度 h不应小于 。 吸水管路设计应遵循的规定(1) 吸水管的进口高于井底不小于。 D 为吸水井喇叭口(或底阀)扩大部分的直径， 通常取 D为吸水井直径的倍。(2) 吸水管喇叭口边缘距离井壁不小于() D。(3)在同一井中安装有几根吸水管时，吸水喇叭口之间的距离不小于() D(4)吸水管进口用底阀时，应设喇叭口，以使吸水管进口水流流动平稳， 减少损失。(5)喇叭口的尺寸为： D=d ,H= (D-d);D 为

14、喇叭口大头直径 ,d 为吸水管直径。(6 )当水中有大量悬浮杂质时，可在喇叭口前段加装滤网，以减少杂质的进入。 吸水管设计流速的确定吸水管管径应根据泵的最大抽水量及设计流速决定， 最大抽水量是指该泵在单独工作 或并联中可能出现的最大出水量，设计流速可按下述数据决定：d 250毫米 V 采用米 / 秒d 250毫米 V 采用米 / 秒 在吸水管路不长且地形吸水高度不很大的情况下，可采用比上述数值大些的流速， 如米 / 秒。2.2.2.2压水管路布置要求1. 水泵压水管要求承受高压， 所以要求坚固不漏水， 有承受高压的能力。 通常采用金 属管材，多为钢管，采用焊接接口，在必要的地方设法兰结论接口，

15、以便于拆装和检 修。2为安装方便和减小管路上的温度应力所产生的内部推力破坏管路，要在转弯的地 方设柔性接口或伸缩节接头。3为承受管路中内应力所产生的内部推力破坏管路，要在转弯、三通等受内部推力 处设支墩或拉杆。4闸阀直径大于等于 400mm时，应用电动或水力闸阀，因为高压启闭困难5 压水管设计流速的确定压水管管径按通过的最大流量及设计流速决定，设计流速可按下述数据决定：d3m。取 B1=4500mm。（ 3） 进水侧泵基础与墙壁的净距 D1，根据管道配件的安装要求决定， 但不小于 1m.。 取 D1=2000mm。（4） 电机凸出部分与配电设备的净距 C1，应保证电机转子在检修时能拆卸， 并保

16、持一 定安全距离，其值要求： C1=电机轴长 +。但是，低压配电设备应 C1 m. ；高压配电 设备 C1 m。C1=L+500=1345+500=1845m，m取 C1=2000mm。（5）泵基础之间的净距 E1值与 C1要求相同，即 E1=C1。如果电机和泵凸出基础， E1 值表示为凸出部分的净距。取 E1=2000mm。（ 6） 控制室和配电室长度分别为 3000mm。泵的布置形势（一）纵向排列此种排列方式适用于如 IS 型单级单吸悬臂式离心泵。因为悬臂式系顶端进水， 采用纵向排列能使吸水管保持顺直状态， 如果泵房中兼有侧向进水和侧向出水的离心 泵，则才纵向排列的方案就值得商榷。如果 S

17、h型泵占多数时，纵向排列方案就不可 取（二）横向排列侧向进、出水的泵，如单级双吸卧式离心泵 Sh型、 SA型采用横向排列比较好。 横向排列虽然稍增长了泵房的长度，但跨度可减小，进出水管顺直，水力条件好，节 省电耗故被广泛采用。横向排列的各部尺寸应符合下列要求： 根据以上要点和实际情况，本泵站采用横向布置。泵机组横向排列根据机组和管道布置经反复比较， 最终取水泵间距， 水泵与配电设备间距， 水泵 距大门口 5m；水泵距吸水管侧墙；水泵距出水管侧墙。依据工艺要求，泵房总长度为：泵房总长度 L= A1+3C1+4L安装+L控制+ L 配电=5000+32000+42934+3000+3000=287

18、36mm（最后调整为 30000mm）泵房总宽度 B= D1+B 设备+ B1=2000+1020+4500=7520mm最（ 后调整为 8000mm）7） 管路附件的选配（见下表） ：名称型号规格主要尺寸/mm名称型号规格主要尺寸/mmDN450D=600mmDN350D1500mm喇叭口钢制H=450mm喇叭口钢制H450mmR=450mmR=350mm90 弯头DN450L=450mm90 弯头DN350L=350mmDN450L=450mmDN350L=78mm蝶阀D371J-10W=159kg蝶阀D371J-10W=DN250DN450渐扩管DN350L=370mm渐缩管DN300L

19、=470mm多功能阀DN350L=190mm多功能阀DN300L=178mm门HBH41H-10W=182kg门HBH41H-10W=145kgDN450L1400mmDN450L1400mm十字管DN450L2400mm三通管DN450L2400mm2.2.4 吸水井的设计吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求设计。1）吸水井最低水位清水池所在地面标高清水池在地面以下最低水位 248m；2）水泵吸水管进口喇叭口大头直径 D（） d，取 D= 450=600mm；3）水泵吸水管进口喇叭口高度为：）（Dd）=（600-450）=500mm；（ 4）喇叭口距吸水井井壁距离（） D 6006

20、00mm，取 800mm； （5）喇叭口之间的距离（） D 6001200mm，取 1400mm；（ 6）喇叭口距吸水井井底距离（） D 600=600mm，取 800mm； （7）喇叭口淹没水深 h 应（），采用。所以，吸水井长度为 10450mm（根据管道布置调整为 25000mm），吸水井宽度为2250mm（最终调整为 3000mm），吸水井高度取为 6800mm包（ 括超高 300mm。）各工艺标高的设计1）水泵轴线标高12sh-9 型水泵允许吸上真空高度 Hs 可在水泵性能曲线上查得：当 Q=s时， Hs=4m。水泵允许安装高度为：吸水管长度暂按 10m估算，则其沿程压力损失：iL=

21、（ 1000） 10= mH2O吸水管局部压力损失为：2222vg2 ( 12 3) v22 3) 2gv4 2g21.4821.6(0.1 0.670.07)0.202 9.81 2 9.81= 0.120mH 2O 式中： 1 0.1 为喇叭口局部阻力系数；20.67 为 90 度弯头局部阻力系数；30.07 为阀门局部阻力系数；40.20 为偏心减缩管局部阻力系数；v吸水管中流速， v=s； v1水泵进口处流速， v1=s；由以上计算可得吸水管总压力损失：水泵泵轴标高吸水井最低水位标高 +Hss248+=。（2）基础顶面标高水泵泵轴标高泵轴至基础顶面高度。（ 3）泵房地面标高基础顶面标高

22、。（ 4）水泵进口中心标高 =泵轴标高 -H2=（5）水泵出口中心标高 =泵轴标高 -H3=机组校核2.4.1水泵扬程校核 根据已经确定得机组布置和管路情况重新计算泵房内得管路水头损失，复核所需 扬程，然后校核水泵机组。压水管长度暂按 20m，压水管中水头损失为：hd iL 25.21000 20 0.504m泵房内管路水头损失h泵站内 hs hd 1.0 iL 1.0 0.242 1.242m，小于估算值；水泵扬程：估计扬程基本相同，选定的水泵机组合适。2.4.2消防校核消防时，泵站的供水量 Q火Q2 Qx 808.33 44 847.33L / s式中： Q2 二级供水流量，QX 消防流量

23、， QX 158.4m3 / h消防时，泵站扬程为：H 火Zc H0火 h h泵站内255 （247 4） 10 36 1.242 59.242m式中：Zc 地形高差 （m）；H0火自由水压 （低压消防制取 10m）； h 总水头损失 （m） ； h泵站内 泵站内水头损失（ m）。在消防时，开启四台 12sh-9 型水泵完全能满足火灾时对流量和扬程的要求辅助设备的选择2.5.1引水设备启动引水设备，选用水环式真空泵，真空泵的最大排气量：1.05 1 0.62 2.3 1 0.452 10/54430.48m3 / min 11.34L / s式中 : Qv 真空泵的最大排气量（ m3/s ）；

24、K 漏气系数，（一般取）；Vp最大一台水泵泵壳内空气容积（ m3）；Vs吸水管中空气容积（ m3）；T 水泵引水时间（ min ），一般取 5min ；真空泵所需的最大真空度：式中： HVmax 真空泵的最大真空度（ mmH）g；H ss 离心泵的安装高度（ mm），（ 最好取吸水井最低水位至水泵顶部的 高差 ） 。根据QV和H V max选取 SZB-8型水环式真空泵 2 台，一备一用，布置在泵房靠墙 边处。2.5.2计量设备 在压水管上设超声波流量计，选取 SP-1型超声波流量计 2 台，安装在泵房外输 水干管上，距离泵房 7m。在压水管上设压力表，型号为 Y 60Z，测量范围为。在吸水管上设真空表， 型号为 Z60Z，测量范围为 0760mmH。g2.5.3起重设备 根据电机和水泵的重量结合水泵房的高度选择起重机的重量的 型号为 LH型电动葫芦双梁式起重机起重量 5t, 跨度 22.5m，起升高度 9m。图 2-4 LH 型电动葫芦双梁桥式起重机2.5.4排水设备设潜水排污泵 2 台，一用一备，集水坑一个，容积为 3.0m3选取 15-7-0 型潜水排污泵，其参数为：Q 15m3 / h；H 7m；n 2820r / min；N 0.75kW ；表 2-7 15-7-0 型污水泵数据流量m3/h扬程 m转速 r/min轴功率 kw功率 Kw效率%汽蚀余量3025290050