泵站課程設(shè)計2015

1、水泵與水泵站課程設(shè)計給水二級泵站主要內(nèi)容設(shè)計任務(wù)書；設(shè)計成果；設(shè)計指示書；設(shè)計題目設(shè)計題目: : 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書原始資料 最高日用水量： 各自按管網(wǎng)計算結(jié)果選用，單位為：m3/d或m3/h;最高日用水量變化曲線見各自計算結(jié)果。下圖僅舉例示意。0123456024681012141618202224小時百分?jǐn)?shù)高日高時管網(wǎng)水頭損失、管網(wǎng)最不利點(diǎn)標(biāo)高、發(fā)生火災(zāi)處標(biāo)高、消防用水量等，分別采用管網(wǎng)平差計算的結(jié)果。建筑物層數(shù)同管網(wǎng)設(shè)計任務(wù)書。城市供水管網(wǎng)內(nèi)無調(diào)節(jié)水池或水塔。水廠二級泵站所在地地面標(biāo)高19m，泵站吸水池最低水位 16 m，最高水位 18 m。泵站所在地最高水溫 35 。地下水位距

2、地面 2.5 m，最大凍土深度 0.8 m。吸水池與泵站距離 8.0m（凈距）。泵站附近有獨(dú)立雙電源。設(shè)計成果 1、設(shè)計說明書一份（1214頁）內(nèi)容有： 按指示書步驟詳述設(shè)計的全部內(nèi)容（包括計算及結(jié)論）； 有關(guān)設(shè)計規(guī)模、原始資料的敘述 ； 按指示書要求畫出有關(guān)草圖及標(biāo)出主要尺寸 。 2、圖紙、圖紙設(shè)計日期： 在一張2#或1#圖紙上畫泵站平、剖面圖、泵站內(nèi)主要設(shè)備材料表及必要的說明。計劃有效學(xué)時數(shù)32學(xué)時。 課 程 設(shè) 計 指 示 書0.設(shè)計要求和步驟；1.泵站設(shè)計控制值的出水量及揚(yáng)程的確定； 2.水泵的選擇（包括備用泵）； 3.動力設(shè)備的配置 ；4.泵站機(jī)組的布置；5.吸水管和壓水管的設(shè)計 ；

3、6.水泵安裝高度的計算 ；7.泵站平面、高程布置及尺寸的決定 ；8.泵站內(nèi)主要附屬設(shè)備的選擇 ；0.設(shè)計要求和步驟在設(shè)計過程中要綜合考慮，應(yīng)用所學(xué)有關(guān)知識，掌握泵站設(shè)計的步驟、方法 ；重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力及熟悉手冊、樣本、規(guī)范的使用。 設(shè)計步驟:開始開始確定設(shè)計流量和揚(yáng)程確定設(shè)計流量和揚(yáng)程水泵選擇（方案比較）水泵選擇（方案比較）動力設(shè)備的配置動力設(shè)備的配置設(shè)計機(jī)組的基礎(chǔ)設(shè)計機(jī)組的基礎(chǔ)吸、壓水管設(shè)計吸、壓水管設(shè)計水泵安裝高度水泵安裝高度確定布置和機(jī)組選型確定布置和機(jī)組選型選擇附屬設(shè)備選擇附屬設(shè)備廠房布置廠房布置結(jié)構(gòu)計算、出圖結(jié)構(gòu)計算、出圖預(yù)算編制預(yù)算編制施工圖交底施工圖交底結(jié)束結(jié)

4、束施工期服務(wù)施工期服務(wù)竣工、驗收竣工、驗收資料歸檔資料歸檔1. 泵站設(shè)計控制值出水量及揚(yáng)程的確定。 Qmax采用城市高日高時用水量（l/s） ，見管網(wǎng)部分Qh Hp=（Z0-ZP+H0+h管網(wǎng)+h輸水+h站內(nèi)）1.05（m）式中Z0管網(wǎng)最不利點(diǎn)的標(biāo)高； Zp泵站吸水池最低水面標(biāo)高； H0管網(wǎng)最不利點(diǎn)的自由水頭； h管網(wǎng)最高日最高時管網(wǎng)水頭損失； h輸水輸水管水頭損失；輸水管很短時，包括在h管網(wǎng)內(nèi)； h站內(nèi)泵站內(nèi)吸、壓水管路水頭損失，估為22.5米； 1.05安全系數(shù)。（1） 設(shè)計工況點(diǎn)的確定。（2）校核工況點(diǎn)的確定 Q= Qmax+ Q消 （l/s） Hp=（Z0-ZP+10+ h管網(wǎng) + h

5、輸水 +h站內(nèi)）1.05式中： Q消城市消防用水量，見管網(wǎng)； Q消防時泵站總供水量； h管網(wǎng)消防時管網(wǎng)的水頭損失； h輸水消防時輸水管水頭損失； 10低壓制消防時應(yīng)保證最不利點(diǎn)自由水頭； Hp消防時泵站的揚(yáng)程。PPHH滿足要求主要是確定型號和臺數(shù)，主要是確定型號和臺數(shù)，注意:泵站中工作泵工作泵的最大供水量和揚(yáng)程應(yīng)滿足Qmax和HP ; 2、水泵的選擇HH1運(yùn)同時要使水泵的效率較高; H1/H （%）多臺同型號水泵并聯(lián)運(yùn)行和單獨(dú)運(yùn)行相結(jié)合的方式，分級向管網(wǎng)中供水。 建議：工作泵臺數(shù)采用36臺，備用泵一般采用12臺（本設(shè)計可用1臺），其型號與泵站內(nèi)最大的工作泵相同。(1)(1)畫設(shè)計參考線畫設(shè)計參

6、考線(2) 選泵方案比較選泵方案比較0123456024681012141618202224小時百分?jǐn)?shù)方 案編 號用水量變化 范圍（L/s）運(yùn)行水泵型號及臺數(shù)水泵揚(yáng) 程（m）所需揚(yáng)程（m）揚(yáng)程利用率 %水泵效 率（%） 第一方案選用一臺20Sh-13兩臺12Sh-13750920一臺20Sh-13兩臺12Sh-13403534358210080887882600750一臺20Sh-13一臺12Sh-13393433348110082887986460600一臺20Sh-1338333133771008287 240460兩臺12Sh-1342312831501006984 240一臺12Sh-

7、1328 28 83 第二方案選用一臺14Sh-13一臺14Sh-13A一臺12Sh-13760920一臺14Sh-13一臺14Sh-13A一臺12Sh-134035343582100837582847885570760一臺14Sh-13一臺14Sh-13A403432348110083748283370570一臺14Sh-13A一臺12Sh-13423230327110076826984240370一臺14Sh-13A42302830801007678 55 kw時，1.2m； 相鄰機(jī)組突出部分間的凈距以及突出部分與墻壁間凈距： 電機(jī)容量55 kw時，0.7m； 電機(jī)容量55 kw時，1.0

8、m； 泵房主要通道寬度不小于1.2m。 考慮就地檢修時，至少在每個機(jī)組一側(cè)設(shè)置大于水泵機(jī)組寬度0.5m的通道 。 注意注意 ： 這部分說明書應(yīng)該用草圖畫出布置圖式（可以和下邊管道布置合為一張），注上尺寸，草圖可參考教材164或手冊第3冊第365頁進(jìn)行布置，并配以簡單的文字說明，敘述選用該布置的優(yōu)點(diǎn)和存在的問題。 5、吸水管和壓水管的設(shè)計布置圖式管徑計算管材及配件規(guī)格決定(見指示書） 管道敷設(shè)地點(diǎn) 有關(guān)水泵吸、壓水管路的設(shè)計與布置可參考教材有關(guān)章節(jié)。 吸水管的布置應(yīng)盡量減少吸水管中的水頭損失；泵站中通常每臺水泵應(yīng)有單獨(dú)的吸水管；吸水管上一般不設(shè)閘閥，只有當(dāng)吸水井中水位高于水泵安裝高度時，防止在拆

9、卸水泵時水從吸水井流入水泵，在必須在吸水管中安裝閘閥；吸水管應(yīng)有沿水流方向連續(xù)上升的坡度i，一般大于0.005，以免形成氣囊； 吸水管在吸水井的布置 壓水管的布置水泵壓水管上常設(shè)止回閥，其作用是防止水泵突然停轉(zhuǎn)時由壓水管倒流入水泵引起的水泵倒轉(zhuǎn)，但設(shè)止回閥會引起增加水擊壓力，因此設(shè)不設(shè)止回閥根據(jù)具體情況而定；水泵輸水干管通常設(shè)兩條，而站內(nèi)水泵臺數(shù)往往在三臺以上，因此各水泵的壓水管通常用一條橫管聯(lián)通，然后接到輸水干管；在布置時要求任意水泵或者閘閥發(fā)生事故進(jìn)行修理時水泵不能中斷供水，并保證供水量不低于給水系統(tǒng)所求的事故供水量；壓水管路布置管徑計算管徑計算: : 吸水管管徑按最大抽水量Qmax及設(shè)計

10、流速決定。 (Qmax指該泵在單獨(dú)或并聯(lián)工作中可能出現(xiàn)的最大出水量指該泵在單獨(dú)或并聯(lián)工作中可能出現(xiàn)的最大出水量) 設(shè)計流速可按下述數(shù)據(jù)決定： d250mm V采用1.01.2 m/s d250mm V采用1.21.6 m/s 壓水管管徑按通過的最大流量及設(shè)計流速決定，設(shè)計流速可按下述數(shù)據(jù)決定： d250mm V采用1.52.0 m/s d250mm V采用2.02.5 m/s 總壓水管管徑在泵站內(nèi)按上述原則決定，在站外按輸水管管徑?jīng)Q定。 管道敷設(shè)地點(diǎn)當(dāng)泵站為地面式或埋深不大，站內(nèi)管道直徑小于500mm時，管道一般設(shè)在管溝中，管溝的寬度視管徑的大小而定（平行管路，管壁相距0.4-0.5m,管壁到

11、管溝有300mm的間距，管頂距蓋板有100mm的間距），溝底應(yīng)有1%坡度坡向集水坑。站內(nèi)管道大于500mm時，可設(shè)在專門的地下室中，這時閘閥應(yīng)在機(jī)器間內(nèi)的地面上操作，地下室高度不小于1.8m。半地下式泵站（埋深約為2-3m）可把管道直接設(shè)在地板上。 6、水泵安裝高度的計算 由選定的水泵在水泵性能曲線上找出允許吸上真空高度HS，必須注意每臺泵的HS在抽水量不同時也不同，因而應(yīng)根據(jù)該泵在可能的工作范圍內(nèi)的最大抽水量來查出對應(yīng)的HS，如果水泵的安裝地點(diǎn)的氣壓不是10.33 m水柱或水溫不是20。C時，應(yīng)對HS作出修正，變?yōu)镠S，并由下式計算該泵的安裝高度HSS： HSS= HS，hSV12/2g 式

12、中 hS吸水管中水頭損失； V12/2g安裝真空表處的水頭損失.臥式泵,HSS應(yīng)從吸水池最低水位算至泵軸（對大泵則算至吸水口上端）。hS包括從吸水喇叭口到真空表安裝處的所有水頭損失（沿程與局部）。V12/2g可以根據(jù)最大抽水量和真空表處的過水?dāng)嗝娣e來計算。 當(dāng)管道布置已定時，配件與管段也已定，所以吸水管中局部水頭損失h局部應(yīng)按水力公式計算，其中局部阻力系數(shù)由設(shè)計手冊查得。 這時由于立管長度未定(見下圖)，沿程水頭損失未知，但水平的長度L已知，可近似地令： HSS=X L真空表HssXgvhiLHHHsssss2)(21局部所以有： 式中 i吸水管段水力坡度，可查表?；颍?ihhgvHHsss1

13、221水平局部式中h水平吸水管水平段的損失，h水平=iL 由上式計算的HSS為最大允許安裝高度，在選定水泵的安裝高度時可以比HSS小，而不能大，泵站中各泵計算的HSS是不一樣的，而泵站地面是一樣高的。因而按最小的HSS為最不利情況，以此為標(biāo)準(zhǔn)（該臺泵泵軸標(biāo)高起控制作用）來確定其余各泵和管道的安裝高度 泵站中如選用幾種不同型號的泵，則應(yīng)按吸水性能最差的泵來計算，算出HSS后，可確定其泵軸標(biāo)高，減去泵軸至底腳的高度，再減去底座和基礎(chǔ)突出地面的高度，就得到室內(nèi)地坪標(biāo)高。一般水泵基礎(chǔ)比地板高2030cm。水泵安裝位置決定后，管道立面布置尺寸也就決定了。注意注意:吸、壓水管道水平段的標(biāo)高是由起控制作用的

14、那臺泵的軸線標(biāo)高、通過吸、壓水口以及偏心異徑管與泵軸高差推出的。壓水管交聯(lián)情況可推出各泵的泵軸標(biāo)高 最后可確定各機(jī)組基礎(chǔ)的標(biāo)高。注意 ：這部分說明書對每一水泵要列出吸水管線上水頭損失表如下，并列出每臺水泵的HSS值。 管件名局部阻力系數(shù)最大流量最大流速V12/2g水頭損失彎 頭喇叭口 7、泵站平面、高程布置及尺寸的決定 （1）泵房的平面布置可用下圖的方法初步確定泵站（機(jī)器間）的平面尺寸B和L。 圖中： a機(jī)組基礎(chǔ)長度； b機(jī)組基礎(chǔ)間距； c機(jī)組基礎(chǔ)與墻距離； l5機(jī)組基礎(chǔ)寬度； l1l4，l6分別為三通、閘閥、逆止閥以及水泵進(jìn)、出口異徑管的長度。 cababacLB泵機(jī)器間（2）泵房的高程布置

15、 泵房的高度在無吊車設(shè)備時，應(yīng)不小于3m（指泵房入口處地坪或平臺至屋頂梁底的距離），在有吊車時，應(yīng)保證起吊物底部和最高一臺機(jī)組頂部的距離不小于0.5m,因此在選定吊車類型后，可按給排水設(shè)計手冊（第三冊）有關(guān)公式確定。8 8、泵站內(nèi)主要附屬設(shè)備的選擇、泵站內(nèi)主要附屬設(shè)備的選擇 管道上的附件如閘閥、逆止閥及喇叭口均在管道設(shè)計時選定，這部分附件可列入材料設(shè)備表中，這里主要講真空泵、流量計、起重設(shè)備及排水設(shè)備選擇。一般為了降低泵站造價，二泵站不能埋深太大，往往用真空泵起動，真空泵應(yīng)按起動最大的一臺水泵計算 必須注意真空泵的抽氣量在不同的真空度下是不同的，真空泵在抽氣時，實際所抽取空氣的壓力是變化的，為了簡化起見可以取水泵安裝高度作為計算真空度這時真空泵按下列數(shù)據(jù)選擇： )/()()(3hmHHHTWWKQassasp抽氣量真空度 HVmax=HSS 式中WP，WS為泵殼和吸水管體積， K漏氣系數(shù)，一般取1.051.10； T起動時間，對生活用水泵取5分鐘，消防泵3分鐘 Ha大氣壓的水柱高度； HVmax真空度，可用水銀柱或百分?jǐn)?shù)表示。 如HSS為4m，Ha為10.33m水柱， 則HVmax=4760/10.33=284mm汞柱，或4/10100%=40%。在選擇真空泵時可以把手冊（第11冊）上真空泵的性能畫成特性曲線 然后按計算