2013給水泵站課程設計任務書要點

1、水泵與水泵站課程設計班 級學生姓名指導教師環(huán)境科學與工程學院給水泵站課程設計任務書一、課程設計任務某廠新建水源工程， 近期設計流量 a萬m/d ,要求遠期發(fā)展到 bn3/d ,采用固定式取水泵房， 擬采用自流管從江中取水。水源洪水位標高（1%頻率）、枯水位標高（97噸率）、凈水廠反應池前配水井的水面標高、室外地面標高、自流取水管長度及泵站至凈水廠的輸水干管全長都已知。試進行泵站工藝設計。二、課程設計目的及要求1.設計目的1 ）結合課程所學內容， 使基礎理論和基本技術訓練相結合，從而課程內容進一步深化和系統(tǒng)化。2 ）初步學會如何在搜集資料和調研的基礎上，根據(jù)設計任務制定給水泵站設計方案。3 ）通

2、過設計、計算、資料檢索、閱讀文獻，提高繪制圖紙和編寫設計說明書的能力。2.設計要求1）認真學習有關技術規(guī)定，嚴格按相關規(guī)范和標準要求進行設計。2）課程設計應滿足初步設計深度對設計文件的要求。3）設計成果以圖紙的形式展示，包括平面圖和剖面圖。三、課程設計內容及時間安排1 .設計內容1）確定泵站工藝流程2）合理選擇水泵并布置泵房3）詳細進行工藝計算4）繪制泵房設計圖紙2 .時間安排1）領會設計任務，借閱相關規(guī)范及設計手冊，確定工藝流程1 天2）初步選擇水泵機組及泵房布置1天3）根據(jù)泵房布置，繪制泵房平面布置草圖，繪制水力計算圖并進行計算3天4）精選水泵機組及輔助設備，確定泵房平面尺寸和高度1天5）

3、修改草圖，繪制泵房平面布置圖及剖面圖3天6）整理設計報告書，準備答辯。1天四、教材及參考書目1 .姜乃昌.泵與泵站（第五版）.中國建筑工業(yè)出版社.2007。2 .中華人民共和國水利部.泵站設計規(guī)范（gb/t50265-2010）中國計劃出版社，20113 .中國市政工程西北設計院.給水排水設計手冊第11冊一一常用設備.中國建筑工業(yè)出版社.2004?；A數(shù)據(jù)表分組流里（萬m,/d）標高（m）長度（m）近期遠期地面枯水位洪水位凈水構 筑物水位自流管輸水管1111610.953.109.2020.1015023002151912.353.7010.2023.702001800361011.153.5

4、09.8524.50250200048129.233.8510.0021.8622025005101511.395.8512.7525.7318019506121610.486.9213.0925.2821022507152515.788.9318.6932.7330018508162015.129.7617.9230.542402000920259.284.5610.0523.82260240010253013.294.8112.4524.65190210011152012.583.9511.2725.73250260012203014.897.4915.0230.0860200013918

5、12.125.6810.8525.7218015001418259.674.5610.2826.85160160015132010.234.159.6322.3217022001646.518.9513.1022.2040.1015516001771022.3515.7024.2036.7020025001891521.1515.5026.8540.5025020001981419.2315.9523.0038.86200250020101631.3925.8532.7550.73180195021172640.4830.9240.0965.28210225022253535.7826.933

6、4.0053.00300235023122031.0027.7630.0047.86240200024203029.2822.0029.0048.0025024002516.525.513.297.0017.0042.0022028002612.52222.0016.0024.5046.50250260027152224.8918.0025.5250.00150260028223032.1226.6831.8552.72230180029162522.6715.5621.2842.85160200030102030.2324.1529.6348.32170220031112010.953.10

7、9.2020.10200230032152212.353.7010.2023.70180100033162611.153.509.8530.5025020003481515.236.8512.0030.00220250035112516.399.0017.0035.00180195036121620.4813.0020.0038.002102250給水泵站課程設計指導書一、設計內容1 .設計流量和設計揚程2 .初選水泵和電機3 .機組基礎尺寸的確定4 .吸水管路與壓水管路計算5 .機組與管道布置6 .吸水管路和壓水管路中水頭損失的計算7 .水泵安裝高度的確定和泵房建筑高度計算8 .附屬設備的選

8、擇9 .泵房建筑高度的確定10 .泵房平面尺寸的確定二、設計圖紙1 .泵站平面布置圖2 .泵站縱剖面圖三、對設計文件內容和質量的要求設計計算說明書和設計圖紙，是反映設計成果的技術文件，課程設計應滿足初步設計深度對設 計文件的要求。設計圖中文字、圖例的表示方法應符合一般規(guī)定和制圖標準。圖紙應注明圖標欄及圖名。圖紙 應清潔美觀，主次分明，線條粗細有別。圖中應附主要設備一覽表，說明各設備的名稱、數(shù)量及主 要外形尺寸；圖中應附圖例及必要的文字說明。1）泵站平面布置圖應繪出各種連接管道及設備，管道上需注明管徑。圖中應附主要設備一覽表，說明各設備的名稱、數(shù)量及主要外形尺寸；圖中應附圖例及必要的文字說明。2

9、）泵站剖面圖應標出各水泵的頂、底及水面標高，應標出主要管道、設備機組和地面標高，主要管道的管徑目錄1 .設計流量的確定和設計揚程的估算 12 .初選泵和電機 23 .機組基礎基本尺寸的確定（泵與電機基礎合建） 24 .吸水管路和壓水管路計算 25 .機組和管道的布置 26 .吸水管和壓水管路中水頭損失的計算 27 .水泵安裝高度的確定和泵房筒體高度計算 48 .附屬設備的選擇 49 .泵房建筑高度的確定 510 .泵房平面尺寸的確定 5主要工藝設備及材料表 6泵站工藝設計計算說明書1.設計流量的確定和設計揚程的估算(1)設計流量q考慮到輸水干管漏損和凈化廠本身用水，取自用水系數(shù) a =1.05

10、33近期設計流量為：q=1.05 x 125000/ (24x 3600) = 5468.75 m /h = 1.519m/s遠期設計流量為：q=1.05 x 220000/ (24x 3600 = 96525 m3/ h = 2.674m3/s(2)設計揚程h1 )泵所需靜揚程hst通過取水部分的計算按正常情況下每根自流管通過50%勺流量計算(按遠期流量考慮)，為滿足近期流量通過時流速不得小于0.7m并且不得大于1.0m,其管徑d 1051 mm,當遠期流量通過流速為1.519m/s時，其管徑d=1500mmo則取兩條 dn1500鋼管并聯(lián)作為自流管，查水力計算表 5, 得 v=1.337m

11、/s,i=0.389%。取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失為，h=0.389 %ox 250+3x 1.337 2/(2 x 9.8) = 0.70m吸水間的最高水面標高：24.50 0.70=23.80m最低水面標高：16.00 0.70=15.30m ,所以泵所需要靜揚程 hst :洪水水位時：hst=46.50 23.80=22.70m枯水水位時：hst=46.50 15.30=31.20m2)輸水干管中的水頭損失選用兩條鑄鐵管并聯(lián)作為輸水干管，按每根通過50%h十流量(按遠期考慮)，查水利計算表得知管徑 dn1200滿足要求，即 q=0.5m 9625=4812.5 m3/h管內流速

12、v=1.185m/s ,i=1.191%。，則h=1.1 m0.001191 m2600=3.41m3)泵站內管路中的水頭損失hpp粗估為2m則泵的設計揚程為：(遠期)洪水水位時：hmin=22.70 + 3.41+2+2=30.11m枯水水位時：hmax=31.20+ 3.41+2+2=38.61m2 .初選泵和電機近期選四臺 600s47 型泵(q=25003500 m3 / h,h=38 56m,n=452kw, hs=2.5m),其中二臺工作， 一臺備用。遠期增加一臺同型號泵，三臺工作，一臺備用。根據(jù)600s47型泵的要求，選用 y450-54-6型異步電動機(450kw, 380v.

13、ip44水冷式)3 .機組基礎基本尺寸的確定(泵與電機基礎分開建)機組基礎：長度 x 寬度 =4200mnx 2000mm(機組重=37800n+40000n=77800nl:基礎長度b：基礎寬度 3丫：基礎所用材料的容重對于混凝土基礎為23530n/ mh=3.0w/(lxbxy) =3.0 x 77800x 9.8/(23520 x 4.2 x 2.0) 1.18m故基礎實際深度連同泵房底板在內，應為2.18m。4 .吸水管路和壓水管路計算3 (1)吸水官q1 =9625/3=3208.33 m /h采用 dn900鋼管，則 v=1.40m/s i=2.4 %o(2)壓水管采用 dn700

14、鋼管，則 v=2.34m/s i=9.31 %o5 .機組和管道的布置將四臺機組橫向并列布置成一排，三臺為正常使用，一臺為備用泵。每臺水泵有單獨的吸水管，壓水管引出泵房后兩兩連接起來。泵出水管設有對夾式電動蝶閥(d971x-10),蝶式微阻緩閉式止回閥(hh44x-10),渦輪傳動對夾式蝶閥(d971x),吸水管上設有暗桿楔式單板閘閥(z45t-10型)。為了減少泵房面積，閘閥切換井設在泵房外面，兩條dn1200的輸水干管用dn1200蝶閥(gd371xp-1)連接起來，每條輸水管上各設切換用的蝶閥(gd371xp-1) 一個。閥門選擇如下：閘閥一z45t-10型暗桿楔式單板閘閥(dn90o

15、,l=780mm,選4個。止回閥-hh49x-1型蝶式微阻緩閉止回閥(dn700), l=650mrm選4個。電動蝶閥一d971x型電動蝶閥(dn70o, l=154mm,選4個。蝶閥一gd371xp-6型對夾式管網(wǎng)蝶閥(dn1200),選3個。6 .吸水管和壓水管路中水頭損失的計算如圖所示.取一條最不利的線路， 從吸水口到輸水管干管上切換閘閥止為計算路線圖(即外圍管道)(1)吸水管路中水頭損失h he hs=e hfs+ehise hfs =11 x is=1.5x 2.4 x 10-3 0.0036m2.2匯his =(1+12) xv2+ 3x 2g2g=(0.75+0.15) x (1

16、.40 2/2 x 9.8)+0.21 x(3.15 2/(2 x 9.8)0.1963m其中式中t 1吸水管進口局部阻力系數(shù)，i 1=0.75i 2dn900閘閥局部阻力系數(shù)，按開啟度a/d=1/8考慮，i 2=0.15i 3dn900x 600, i 3= 0.21故ehs=ehfs+e his =0.0036+0.1963=0.2000m(2)壓水管路水頭損失匯h de hd=e hfd +e hid12 hfd =(i 2+13 +1 4) xi d1+ (1 5+i 6+17+18+1 9+i 10) x i d233=(5+6.6+4.27+1 ) x 9.31 x 10 + (2

17、.28+4+2.4 x2+1.2+2 ) x 1.191 x 100.170m2223 hld = ( 4 x 3_ +(15+(6+(7+( 8+( 9+2 110)x 4_ +(1l+ (12+ ( 13 + (14)x 52g2g2g=0.28 x 7.1 2 /2 x 9.8+(1.5+0.15+0.21+0.15+1.02+0.47 x 2) x 2.32 2 /2 x 9.8+(0.47+0.5+1.5+0.15) x 1.185 2/2 x9.8 =1.85m故 ehd=ehfd +ehid =0.170+1.85=2.02m其中式中 t 4dn400x 700漸放管，i 4 =

18、0.28i 5dn700止回閥，i 5 =1.5(6dn700 電動蝶閥，i 6 =0.15(7dn700伸縮接頭，i 7 =0.21(8dn700手動蝶閥，i 8 =0.1519dn700鋼制 45 彎頭，i 9 =0.51i 10- dn700鋼制 90 彎頭，i 9=1.02t 11-dn700x 1200 漸放管，i 10=0.47i 12dn1200鋼制斜三通，i 11 =0.50l3dn1200鋼制正三通，i 12 =1.5(14dn1200蝶閥,i 13 =0.15全部水頭損失匯 h=e hs+e hd=0.1963+2.020 = 2.23m因此，水泵的實際揚程為設計洪水水位時

19、：hmax=22.70+4.15+2.23+2=31.08m設計枯水水位時：hmin=31.20+4.15+2.23+2=39.58由此可見，初選的水泵符合要求。7 .水泵安裝高度的確定和泵房筒體高度計算為了便于用沉井法施工，將泵房機器間底板放在與吸水間底板同一標高，因而水泵為自灌式工作，所以水泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度，無需計算。已知吸水間最低動水位標高為14.80m,為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標高為13.80m(吸水管上緣的淹沒深度為 15.30-13.80-0.7/2=1.15m )。取吸水管下緣距吸水間底板 0.70m,則吸水間底板標高為13.8- (0.35+0.

20、7 ) =11.75m。，洪水位標高24.50 ,考慮1.0m的浪高，則到操作平臺高出室外地面 25.50m,故泵房筒體高度為 ：25.50-11.75=13.75m 。8 .附屬設備的選擇(1)起重設備最大起重量是 y-450-54-6 型電機重量3870kg，最大起吊高度為 13.75+2.0=15.75m,( 其中2.00 是考慮操作平臺上汽車的高度 )。為此，選用ld-a型電動單梁起重機，起重量為10t,跨度為20.3m, 起吊高度為22m,as205-20 4/1型電動葫蘆，起吊高度 24mo(2)引水設備泵系自灌式工作，不需要引水設備。(3)排水設備由于泵房較深，故采用潛水泵排水。

21、沿泵房內壁設排水溝，將水匯集到集水坑內，然后用泵抽 送到地面排水管網(wǎng)中去。取水泵房的排水量一般按 204003川考慮，排水泵白靜揚程按 11.75m計，水頭損失大約 5m, 故總揚程在11.75+5=17m左右，可選用100qw30-22-5(流量30n3/s ,揚程22m)型潛污泵兩臺，一臺 工作，一臺備用.(3)通風設備由于泵房筒體較深，因此需用風機進行通風。選用兩臺t35-11型軸流風機(轉速 2900r/min ,葉片角度 20 ,風量 2167 m3/h ,風壓 169pa,配套電機 ysf-5632,n=0.180kw )。(4)計量設備在凈化廠的送水泵站內安裝電磁流量計統(tǒng)一計量，故本泵站內不再設計量設備。9、泵房建筑高度的確定泵房筒體高度已知為 13.75m,操作平臺以上的建筑高度，根據(jù)起重設備及起吊高度、電梯井機房的高度、采光及通風的要求，吊車梁底板到操作平臺樓板的距離為3.00m,從平臺樓板到房頂?shù)装鍍舾呶?1.00m.10、泵