泵站设计说明书.docx

1、泵站设计说明书泵与泵站课程设计说明书题目：2.5万人城镇给水泵站（二级泵站）规划设计学 院：环境科学与工程学院专 业：给水排水工程班 级：给排水1202学 号：1213300226、27、28学生姓名：沈喻龙、李思聪、邵志春指导教师：李强标二一四 年 十二 月一、送水泵站（二级泵站）设计1.1、设计目的根据给定的资料，综合运用所学的专业知识，进行H 城镇二级给水泵站设计。1.2、设计原始资料1、H 城镇位于浙江省内，海拔为900 米；土质为砂纸粘土，无地下水，不考虑冰冻。2、H 城镇远期规划人口约2.5 万人，最高日用水量为4.8 万立方米/日。3、泵站地坪标高为906 米。二级泵站的工作制度

2、，分两级：第一级，从22 时到5 时，每小时占全天用水量的（2.5%）。第二级，从5 时到22 时，每小时占全天用水量的（5.2%）。4、H 城镇设计最不利点的地面标高为921 米，该处有一座12 层建筑，要求二级泵站供水至第7 层。5、二级泵站至最不利点的输水管和配水管网的总水头损失为26 米。6、清水池所在地的地面标高与泵站地坪标高相同，清水池边墙距二级泵站外墙约1.5 米；二级泵站直接由清水池吸水。7、清水池最低水位在地面以下3.1 米。清水池的最高水温为30.0、最低水温为0。8、未预见用水量及管网漏水量取值范围1015%。9、泵站变配电设施按一级负荷设置。10、H 城镇给水系统采用低

3、压消防制。设计着火点定为最不利点处，消防水头为10 米；消防时输水管和配水管网的总水头损失为27 米。1.3、设计要求1.3.1、说明书要求： 泵站的设计流量、扬程，水泵的选择。 给水泵站高程布置及水力计算，校核水泵安装高度。 清水池的容积计算。 给水泵站平面布置。 高效工况点、消防校核。 材料一览表（含编号、名称、规格、单位、数量），工程投资估算。31.3.2、图纸要求： ACAD 制图，A3。 泵站平面图和剖面图，应绘出主要设备、管路、配件及辅助设备的位置、间距，列出主要设备表和材料表。 系统平面图和高程图，标注清楚（从清水池至不利点示意，高程、名称）。1.3.3、总要求： 按时完成大作业

4、。 要求章节合理、文字简练、排版工整，图面正确、整洁、清楚。1.4、内容要求1、 绪论（二级泵站的作用、意义等）2、设计流量、扬程的确定；3、初选水泵和电机；4、机组基础尺寸的确定；5、机组与管道布置；6、吸水管与压水管路水力计算；7、水泵安装高度的确定；8、水泵工况点校核（高效段校核、消防校核）；9、附属设备的选择；10、泵房设计；11、投资估算。（备注：章节安排自定，可参考以上）二、设计计算2.1水泵和电机的初步选择2.1.1 二级泵站的组成及特点（1）二级泵站的组成1)水泵机组：包括水泵和电动机，是泵站中最重要的组成部分；2)吸压管路：指水泵的吸水(进水)管路和压水(出水)管路，水泵通过

5、吸水管从吸水井(池)中吸水，经水泵加压后通过压水管路送至用户；3)引水设备：指真空引水设备(如真空泵、引水罐等)和灌水设备。当水泵工作为吸入式启动时，需引水设备；4)起重设备：指泵站内设备及管道安装，检修用的吊车、电动葫芦等设备；5)排水设备：指排水泵、排水沟、集水坑等，用以排除泵站地面污水；6)计量设备：指流量计、压力计、真空泵、温度计等；7)采暖及通风设备：指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风机等设备；8)电气设备：指变、配电设备；9)防水锤设备：指水锤消除器等；10)其他设备：包括照明、通信、安全与防水设施等。在泵站中除设有机器间(安装水泵机组的房间)外，还设有高低压配电室、控制室、值班

6、室、修理间等辅助房间。（2）二级泵站的特点：二级泵站通常设在净水厂内，经水厂净化后的水进入清水池储存，清水池中水经管道自流入吸水井，水泵从吸水井吸水，经加压后送入城市输配水管网。其工艺流程如：清水池吸水井送水泵站输配水管网用户。基本特点：泵站埋深较浅，通常建成地面式或半地面式，为了适应用户水量、水质的变化，需要设置多台水泵机组，因而，泵房面积较大，泵房一般为矩形形状，砖混结构。2.1.2 泵站设计参数的确定（1）设计流量的确定泵站的设计流量按最高日最高时用水量确定：Q=762.7L/s（2）设计扬程的确定吸水井最低工作水位=清水池最低水位吸水井与清水池连接管道中的水头损失= -3.1m（3）管

7、网控制点的地面标高与吸水池最低水位的高程差：Zc=921-(906-3.1)=18.1m（4）该城镇最不利点楼高7层，则管网要求的最小服务水头：Ho=32m（5）最大用水时输水管与管网总水头损失：26m 初步假定用水量最大时泵站内管路水头损失：附加安全水头2m，忽略泵站和管网之间管道水头，则泵站设计扬程：Hp = += 15+26+32+2+2+3.1=80.1其中: H 泵站所需扬程(m) 地形高差(m) 自由水压(m)； 总水头损失(m)； 泵站内损失(初步估计为2m) 安全水头 2m2.1.3选择水泵（1）水泵选择的基本原则及要点基本原则：1）所选水泵机组应满足用户最高日各个时刻（含最大

8、的）流量和扬程的要求，保证供水的安全可靠性。2）依据所选水泵建造的泵站的造价低。3）水泵机组长期在高效率下工作，运行及管理费用低。4）水泵性能好，使用寿命长，便于安装和检修。5）在水泵供水能力上应考虑近、远期结合，留有发展余地。 要点： （1）大小兼顾，调配灵活 （2）型号整齐，互为备用 （3）合理地用尽各泵的高效段 （4）近远期相结合的观点在选泵过程应给予相当的重视。（2）初选水泵为了在用水量减小时进行灵活调度，减少能量浪费，利用水泵综合性能图选择几台水泵并联工作来满足最高时用水量和扬程需要，而在用水量减小时，减少并联水泵台数或单泵运行供水都能保持在各水泵高效段工作。图6 图1 Sh型离心泵

9、性能曲线型谱图当Q=30L/s时(型谱图最小流量）。泵站内水头损失甚小，此时输水管和配水管网中水头损失也较小，假定三者之和为3m（即),则相应的水泵扬程为：50.1m 根据Q=762.7L/s，Hp=80.1m和Q=30L/s，Hp=50.1m，在泵的综合性能图上确定两点,将两点连接成参考管道特性曲线（如图6所示），选取与参考管道特性曲线相交的水泵并联，并联泵的特性曲线见图7.表1 选泵方案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（%）第一种方案选用三台14sh-9660763三台14sh-981.072.080.072.089100728636066

10、0二台14sh-974.072.074.072.0871007274360一台14sh-972.072.072第二种方案选用四台12sh-6A670763四台12sh-6A83.076.075.581.0881007174584670三台12sh-6A76.580.071.580.0891007072255584二台12sh-6A71.577.067.077.0871007071255一台12sh-6A70.070.01.06m满足要求。2.8复核水泵和电机根据已经确定的机组布置和管路情况，按单泵运行、两台泵运行及最大用水时三台泵运行时重新计算泵房内的管路水头损失，复核所需扬程，然后校核水泵机

11、组（本题按单泵运行校核水泵扬程）。取最不利管线，如图7：图7 最不利管线图 (1)吸水管路中的水头损失：hs=0.013+0.189=0.202m(2)压水管水头损失压水管DN500直管长L2=8m,id=10.9mm/mDN600直管长L3=10m,id=4.17mm/m压水管沿程水头损失: hfd=80.0109+100.00417=0.1289m压水管路局部水头损失见表20:表10 压水管路局部水头损失计算管径DNmm管件阻力系数最大流量流速水头损失200300渐扩管0.454002.040.0954300止回阀1.804002.040.3816蝶阀0.124002.040.025430

12、090弯头0.644002.040.1357300400渐扩管0.194002.040.0452400400十字管0.354001.410.03544002闸阀20.124001.410.0061400400十字管0.354001.410.0354400闸阀0.124001.410.0121合计1.467(3)压水管总水头损失:+=0.1289+1.467=1.596m从水泵吸水口到输水管上切换蝶阀之间的全部水头损失：=+0.201+1.596=1.797m水泵的实际扬程：Hp=(Zc+Hc+h1+h2)=79.9m可见初选水泵符合要求。2.9消防校核按最不利情况考虑，消防时二级泵站的用水量为

13、消防用水量与最高时用水量之和，需要最高扬程84.5m。当备用泵与最高时运行水泵同时启动时，在水泵综合性能图上绘出四台泵并联总和曲线，虽然随着并联次数的增多，每台泵的供水量的减少量会相应的增大，但由于我们选择的备用泵的工况下的流量远远大于消防用水量，因此同扬程下的并联后的工况点的流量820大于所需流量，说明所选水泵机组能够适应设计地区的消防灭火要求。泵的并联特性曲线和数据如图12和表21所示：图8 四台14sh-9并联特征曲线表11 两台8sh-13两台10sh-9并联数据H(m）85.58584.58483.5838281Q(L/s)75079081582083084089010002.10各

14、工艺标高设计14sh-9型水泵的轴中心线高于进水管中心H3=260mm，14sh-9型泵的泵轴标高= 吸水管顶标高D/2+轴中心线与进水管中心距离 = 9040.6/2+0.260=903.96m吸水井最低水位为902.9m14sh-9型泵的安装高度：Hss = 泵轴标高吸水井最低水 = 903.96-902.9=1.06m14sh-9型泵轴标高：903.96m，由14sh-9型水泵外形尺寸中可查得泵轴至基础顶面距离=0.56m。泵基础顶面标高=泵轴标高-=903.96-0.56=903.40m基础高出泵房底按0.2m计算，可得泵房室内地坪高程为903.96-0.2=903.76m其他工艺标高见表22：表12 工艺标高计算(m) 水泵型号进水管管中心标高/m泵轴至基础顶面高/m泵轴与进水管中心线间距离/m泵轴与出水管中心线间距离/m泵轴标高/m出水管管中心标高/m14sh-9903.700.560.260.3