水泵站工艺设计说明书.docx

1、水泵站工艺设计说明书长安大学环境科学与工程学院给水排水教研室 某城镇给水工程第二水泵站工艺设计说明（计算）书设计班级： 29020901 学 号： 2902090112 日 期： 2012年2月23日目 录第1节 设计概述3第2节 水泵机组的选择3第3节 水泵机组的基础设计6第4节 水泵吸水管和压水管的计算6第5节 管道配件的选取7第6节 泵房形式的选择及机械间的布置7第7节 吸水井的设计8第8节 工艺标高的确定8第9节 辅助设备的选择9附件一 KQSN系列水泵外形图10附件二 各部件安装尺寸 11附件三 设计图纸12第1节 设计概述 根据城镇发展规划，需要建立一个中等规模的给水二级泵站，以满

2、足该城镇的生产生活用水，该城镇最大日用水量为44800m3/d，泵站拟建于城镇东端。本泵站采用半地下式，自罐式吸水，泵房为矩形。相关原始数据如下：1.1泵站的设计水量为44800m3/d。1.2 城镇供水曲线图：第一级，从7:00到20:00，每小时占全天用水量的5%第二级，从20:00到7:00，每小时占全天用水量的3.1%1.3消防用水量70L/s。1.4经给水管网水力计算后，有：1.4.1根据用水曲线确定二泵站工作制度，分两级工作。第一级，从7：00到20：00，每小时占全天用水量的5。第二级，从20：00到7：00，每小时占全天用水量的3.10。1.4.2最大用水时水泵站所需扬程为61

3、.4m，其中几何压水高32.9m；1.4.3最大转输时水泵站所需扬程为75.4m，其中几何压水高42.2m；1.4.4最大用水加消防时泵站所需扬程为69.7m，其中几何压水高26.0m。1.5清水池至泵站址的水平距离为120m。1.6泵站处地面标高为78m。1.7清水池最低水位标高76m。1.8地下水位标高68m。1.9冰冻深度1.5m，可以可不考虑管道埋深。 第2节 水泵机组的选择2.1.工况点的确定： 2.1.1一级设计工况点：（1）一级用水时 Qa=448000.05=2240m3/h=622L/sHa=61.4+1+2=64.4 m（1m为泵站内水头损失，2m为安全水头） 工况点为A1

4、（622 64.4） （2）一级转输时 Qb=448000.05=22400m3/h=622L/sHb=75.4+1+2=78.4 m（1m为泵站内水头损失，2m为安全水头） 工况点为B1（622 78.4）（3）一级用水加消防时 Qc=622+70 =692L/sHc=69.7+2+2=73.7 m（2m为泵站内水头损失，2m为安全水头） 工况点为C1（692 73.7）2.2.2 二级设计工况点：（4）二级用水时 Qd=448000.0310= 1388.8m3/h =386L/sHd=45m (由计算求得)工况点为A2(386 45.0)（5）二级转输时 Qe=448000.0310=1

5、388.8m3/h=386L/sHe=55.8 m (由计算求得)工况点为B2（386 55.8） （6）二级用水加消防时 Qf=386+70=456L/s Hf=47.0m(由计算求得）注：Ha 、Hb、 Hc 后面所加的两项分别为设计上所考虑的泵站内水头损失和安全水头。 2.2 选择水泵 绘制水泵Q-H曲线 根据以上设计工况点，可以得出三条管路特性曲线，以此作为选泵的依据。并参照KQSN系列双吸泵选取适合泵型。根据反复比较管道特性曲线，以及各水泵处于最高效率时的流量扬程，选择方案如下：1.在一级供水时使用一台型号为KQSN450-M9-518的单级双吸清水离心泵一台。2.在二级供水及二级转

6、输是使用一台型号为KQSN400-M9-446的单级双吸清水离心泵一台。 注：每种型号的泵需再各自配备一台同型号泵作为备用泵，总共需要：4台水泵。 二台 KQSN450-M9-518和二台 KQSN400-M9-446水泵。 一级供水时段，只开一台KQSN450-M9-518泵工作；二级供水时段，只开一台KQSN400-M9-446泵工作；一级供水加消防时，只开一KQSN450-M9-518泵工作（同一级供水时）。2.3水泵性能参数如下：（1）水泵参数水泵型号级数流 量 Q扬 程H（m）转 速n（r/min）轴功率P（kw）电动机型号电动机功率P（kw）效 率（%）汽蚀余量（NPSH）r（m）

7、泵重（kg)m3/hL/sKQSN450-M9-518单1655459.99514801480571.0Y450-4800756.22510单2759766.477689.384单3311919.766751.979KQSN400-M9-446单1045290.362238.5Y355M-4315745.71723单1742483.951291.583单2125590.341308.277 这样选择的优点在于：1. 在每个工况点，水泵都能满足流量、扬程的需求，并处于其高效段；2. 电动机型号相同，只有两种泵；水泵初期投资小、维护成本低。3. 水泵尺寸相近，电动机尺寸相同；水泵基础制作、管路安装

8、方便，易于操作。水泵外形图见附件一。2.2 确定电机根据水泵样本提供的配套可选电机，选定KQSN450-M9-518 水泵配用Y450-4电机、KQSN400-M9-446配用Y355M-4电机，其参数如下：水泵型号电机型号电压（v)功率(kw)电机重量（kg)KQSN450-M9-518Y450-460008003300KQSN400-M9-446Y355M-43803151530 安装尺寸泵型号LL1L2L3BHWACKKQSN450-M9-51838422180710328396020851023800112035KQSN400-M9 -4463167162095523159501675

9、106461056028 技术数据见附件二。第3节 水泵机组的基础设计KQSN450-M9-518和KQSN400-M9-446型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，根据水泵尺寸（见附件二）、电动机安装尺寸（见附件二），有：KQSN450-M9-518泵:基础长度L基础长度+（400500） L3+（400500）=3283+417=3700mm基础宽度B基座宽度+（400500） B+（400500）=960+440=1400mm基础高度H 3(2510+3300+1058)/(3.8420.962400)=2.328m(取2.4m)KQSN400-M9-446基础长度L基础长度+

10、（400500）L3+415=2315+415=2730mm基础宽度B基座宽度+（400500） B+450=950+450=1400mm基础高度H 3(1530+658+1723)/(3.1670.952400)=1.628(取1.63m)其中 W总水泵重量+电机重量+底座重量（kg）;基础长度（m）基础宽度（m）;基础密度（kg/m3）(混凝土密度2400 kg/m3) 第4节 水泵吸水管和压水管的计算 4.1 一台KQSN450-M9-518型水泵工作时，其最大流量Q=692L/s，为吸水管和压水管所通过的最大流量，根据公式计算得： （1)吸水管：DN250mm时，V=1.21.6m/s

11、, DNmin=742.3mm;DNmax=857.1mm; 取两者中间整数为管径DN=800mm (2)压水管：DN250mm时，V=2.02.5m/s, DNmin=593.8mm;DNmax=663.9mm; 取两者中间整数为管径DN=600mm4.2 一台KQSN400-M9-446型水泵工作时，其最大流量Q=456L/s，为吸水管和压水管所通过的最大流量，根据公式计算得： (1)吸水管：DN250mm时，V=1.21.6 m/s, DNmin=602.5mm;DNmax=695.7mm;取两者中间整数为管径DN=700mm (2)压水管：DN250mmm时，V=2.02.5 m/s,

12、 DNmin=482.0mm;DNmax=538.9mm; 取两者中间整数为管径DN=500mm 4.3 考虑工程实际和管道尺寸设计，设联络管DN=600mm，由2条输水干管DN=600mm输入干管送往城市管网。 泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。选择相关管径如下：水泵型号吸水管直径压水管直径联络管输水管KQSN450-M9-518800600600600KQSN400-M9-446700500600600 第5节 管道配件的选取 （1）每台水泵都单独设有单独吸水管,设有型和Z45T-2.5型暗杆楔式闸阀，作为手动常开检修阀门。 KQSN450-M9-518 型水泵：，DN=8

13、00mm，L=470mm,W=1797kgKQSN400-M9-446 型水泵：Z45T-2.5，DN=700mm，L=470mm,W=1797kg (2)压水管设有电动控制阀型号D971X（H、F）型电动对夹式蝶阀：KQSN450-M9-518 型水泵：D971X（H.F），DN=600mm，L=154mm,W=364kgKQSN400-M9-446 型水泵：D971X（H.F），DN=500mm，L=127mm,W=212kg (3)压水管上设有型，作为手动常开检修阀门：KQSN450-M9-518 型水泵：，DN=600mm，L=600mm,W=951kgKQSN400-M9-446 型

14、水泵：，DN=500mm，L=540mm,W=678kg （4）为预防停泵水锤，每台水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号为HBH41H-10： KQSN450-M9-518 型水泵：HBH41H-10,DN=600mm，L=267mm,W=532kgKQSN400-M9-446 型水泵：HBH41H-10,DN=500mm，L=229mm,W=368kg （5）设联络管,分别由2条公共输水干管送往城市管网： KQSN450-M9-518 型水泵：DN=500mm,KQSN400-M9-446 型水泵：DN=450mm (6）异径管：一、压水管路 ：水泵出口锥管口径与水管口径不同，需另外选取同心异径

15、管。 二、吸水管路：为防止吸水管路中产生过多空气，采用偏心异径管。 管道配件的选取列表名 称安装位置型 号规 格单位数量喇叭口吸水口DN1100 800个2DN1000 700个290度弯头吸水管 DN=800个2 DN=700个2手动常开检修阀门（自带伸缩节）吸水管Z45T-2.5DN=800mm，L=470mm,W=1797kg个2DN=700mm，L=660mm,W=1540kg个2偏心异径管吸水管 DN800450 DN800450,L=610mm个2DN700400DN700400,L=610mm个2液压缓闭蝶形止回阀压水管HBH41H-10DN=600mm，L=267mm,W=53

16、2kg个2HBH41H-10DN=500mm，L=229mm,W=368kg个2电动操作阀压水管D971X（H.F）DN=600mm，L=154mm,W=364kg个2D971X（H.F）DN=500mm，L=127mm,W=212kg个2手动常开检修阀门（自带伸缩节）压水管DN=600mm，L=600mm,W=951kg个2DN=500mm，L=540mm,W=678kg个2输水管Z45T-2.5DN=600mm，L=390mm,W=906kg个4联络管Z45T-2.5DN=600mm，L=390mm,W=906kg个3等径三通连通管 DN600,L=432mm个2异径三通 DN500600

17、600个1同心异径管压水管 DN600350,L=508mm个2 DN500300,L=508mm个2 DN600500,L=508mm个1 第6节 泵房形式的选择及机械间的布置 根据清水池最低水位标高和水泵的条件，确定泵房为矩形半地下式，自灌式吸水，水泵机组采用单排顺列式布置。 泵房宽度设计为14m，长度为34.22m，高度为9.03m。 泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。 第7节 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。清水池最低水位（视为吸水池最低水位）76m；最高水位（视为吸水池最高水位）=78米。KQSN450-M9-518型水泵：水泵吸水管进口

18、喇叭口大头直径D（1.31.5）d=（1.31.5）800=1100mm；水泵吸水管进口喇叭口长度L（3.07.0）（Dd）=4（1100-800）=1200；喇叭口边缘距吸水井侧壁距离（0.75-1.0）D1.011001100mm；喇叭口边缘之间的距离（1.5-2.0）D1.8211002000mm；喇叭口距吸水井井底距离H1（1.01.25）D（1.01.25）1100=1100mm；喇叭口淹没水深H2（0.51.0）D1.1m。KQSN400-M9-446型水泵：水泵吸水管进口喇叭口大头直径D（1.31.5）d=（1.31.5）700=1000mm；水泵吸水管进口喇叭口长度L（3.07

19、.0）（Dd）=4（1000-700）=1200mm；喇叭口边缘距吸水井侧壁距离（0.75-1.0）D1.010001000mm；喇叭口边缘之间的距离（1.5-2.0）D1.8210001800mm；喇叭口距吸水井井底距离H1（1.01.25）D1.01000=1000mm；喇叭口淹没水深H2（0.51.0）D1.0m。综合上述尺寸，吸水井长度取20875mm，吸水井宽度为取3300mm，吸水井深度为6160mm。 第8节 工艺标高的确定 KQSN450-M9-518水泵泵轴标高=吸水井最低水位-(1.630-0.85-0.21)-0.1=76-0.67=75.33m水泵出口标高=泵轴标高-（

20、0.85-0.425）=75.33-0.425=74.905m水泵进口标高=泵轴标高-0.425-偏心异径管中心偏差=75.33-0.6=74.73m基础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.33-1.06=74.27m泵房地面标高=基础顶面标高-基础高度=74.27-0.2=74.07mKQSN400-M9-446水泵泵轴标高=吸水井最低水位-(1.340-0.71-0.200)-0.1=76-0.53=75.47m水泵出口标高=泵轴标高-（0.71-0.36）=75.47-0.35=75.12m水泵进口标高=泵轴标高-0.35-偏心异径管中心偏差=75.47-0.5=74.97m基

21、础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.47-0.91=74.56m为确保两种不同型号的泵出水口在同一出水面上则KQSN400-M9-446型水泵机组基础需多挖深。则KQSN400-M9-446水泵泵轴标高为75.255m，水泵出口标高为74.905m，水泵进口标高74.755m，基础顶面标高74.345m 第9节 辅助设备的选择9.1 计量设备在送水管设有电磁流量计，采用MT900F系列，DN600mm。9.2 起重设备 最大起重重量为Y450-4型电机的重量3300Kg，可选用LDT4-S形电动单梁桥式起重机， 最大起重重量5000Kg9.3 排水设备为了保持泵房环境整洁和安全运行，必须排出水泵填料盒滴水、闸阀和管道接口的漏水，检修设备时泄放的存水以及地沟渗水等。因此沿基础设一条集水槽，泵房一角设1200*1200*1500的集水坑，内置一台QD78-65型潜水泵。9.4 通风设备本水泵站采用自然通风。【附件一】KQSN系列水泵外形图：【附件二】KQSN450-M(N)9系列水泵安装尺寸图：KQSN400-M(N)9系列水泵安装尺寸图：