取水泵站的的設(shè)計(jì)

1、重慶三峽學(xué)院水源取水泵站設(shè)計(jì)書泵與泵站課程設(shè)計(jì)學(xué)院：環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)：給排水科學(xué)與工程姓名：劉軍輝學(xué)號：201208054235成績:目錄一. 設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程的估算1.設(shè)計(jì)流量 12 設(shè)計(jì)揚(yáng)程 2二. 初選泵和電機(jī) 31 管道特性曲線的繪制 42 水泵選擇 5三. 機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定四吸水管路與壓水管路的水頭損失計(jì)算 71.吸水管路的要求 82壓水管路的要求五.吸水管路與壓水管路中水頭損失的計(jì)算1吸水管路的水頭損失 10-2壓水管路的水頭損失 六基礎(chǔ)布置1機(jī)組的排列方式 12 2機(jī)組與管道布置3水泵間平面尺寸的確定14七泵安裝高度的確定和泵房筒體高度的確定1泵的安裝高度：152

2、泵房中各標(biāo)高的確定 16八. 附屬設(shè)備的選擇1起重設(shè)備的選擇何2引水設(shè)備：/18-3排水設(shè)備：/19 -4.通風(fēng)設(shè)備:/20 -5計(jì)量設(shè)備.21 -九. 參考文獻(xiàn)概論泵站，一個大家廣為熟悉的名詞 , 屬于通用性的機(jī)械而廣泛地應(yīng) 用于國民經(jīng)濟(jì)的各個部門。隨著現(xiàn)代工業(yè)的蓬勃發(fā)展 , 采礦、冶金、 電力、石油、化工、市政以及農(nóng)林等部門中 , 各種形式的泵站越來越 多 , 其規(guī)模和投資越來越大 , 功能分類也愈來愈細(xì)。 排水泵站是應(yīng)用于排水系統(tǒng)中 ,因管道埋深太大 ,提高了造價(jià) ,而且如 果管道埋深處于地下水位之下 ,地下水會滲入 , 增加維護(hù)管理工作的 困難度，所以才設(shè)置污水提升裝置。排水泵站的基本

3、組成包括 : 機(jī)器 間、集水池、格柵、輔助間以及變電站等。排水泵站按其排水的性質(zhì) 一般可分為污水 （ 生活污水、生產(chǎn)污水 ）泵站、雨水泵站、合流泵站和 污泥泵站。本次設(shè)計(jì)所做的便是污水泵站 , 該泵站是接納南岸區(qū)和江 北區(qū)整個排水管網(wǎng)輸送來的所有污水， 并將其抽送提升到污水處理廠 內(nèi)構(gòu)筑物的污水終點(diǎn)泵站。設(shè)計(jì)方案一 . 設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程的估算1. 設(shè)計(jì)流量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。 則近期設(shè)計(jì)流量為 :Q 近=1.05*100000/24m3/d=4375m3/h=1.215m3/s預(yù)計(jì)遠(yuǎn)期流量為 :Q 遠(yuǎn)=1.05*150000/24m3/d

4、=6562.5m3/h=1.822m3/s2. 設(shè)計(jì)揚(yáng)程 H（ 1 ）泵所需凈揚(yáng)程 Hst:在最不利條件下 （即一條自流管檢修， 另一條自流管通過 75%的 設(shè)計(jì)流量時），從取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失為：Q=75%*Q 遠(yuǎn)=4921.875m3/h=1.367m3/s自流管直徑為800mm,查表可得V=2.72m/s, i=0.0106 沿程水頭損失 hf=i*l=0.0106*190=2.014m 局部水頭損失hj= E v2/2g=0.826則從取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失為：刀 h=hf+hj=2.84m則吸水間中最高水位標(biāo)高為： 40.36-2.84=37.52m 吸水間

5、中最低水位標(biāo)高為： 26.60-2.84=23.76m泵所需凈揚(yáng)程為：洪水位時： HST=58.02-37.52=20.50m枯水位時： HST=58.02-23.76=34.26m(2) 輸水干管中水頭損失為：設(shè)采用2條直徑為800mm勺鋼管并聯(lián)作為原輸水管，當(dāng)一條輸水管檢修時，另一條輸水管應(yīng)通過 75%的設(shè)計(jì)流量(按遠(yuǎn)期考慮)， 即 Q=0.75*1.822m3/s=1.367m3/s, 查水 力 計(jì) 算表 得 管 內(nèi)流 速 v=2.72m/s. i=0.0106. 考慮局部水頭損失，采用系數(shù) 1.1，則從 取水頭部到泵房吸水間勺全部水頭損失為：刀 h=1.1*0.0106*1000=11

6、.66m泵站內(nèi)管路中的水頭損失hP,粗估為2.00m,另取2.00m的安 全水頭。故泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為：設(shè)計(jì)洪水位時： Hmin=20.50m+11.66m+2.00m+2.00m=36.16m 設(shè)計(jì)枯水位時： Hmax=34.26m+11.66m+2.00m+2.00m=49.92m 二 初選泵和電機(jī)1 管道特性曲線的繪制管道特性曲線的方程為H=H st + 刀 h =H st+SQ2式中 H ST 最高時水泵的凈揚(yáng)程， m;刀h水頭損失總數(shù)，m;S 沿程摩阻與局部阻力之和的系數(shù)；Q 最高時水泵流量， m3/s已知 H ST =34.26m ,把 Q=6562.5m3/h=1.822m3/s,H=

7、49.92m代入上式得：S=4.72s2/m5所以管路特性曲線即為：H= Hst +4.72Q2=34.26+4.72Q2可由此方程繪制出管路特性曲線，見圖1Q(m3/h)0600120018002400刀 h(m)00.1310.5241.1802.097H(m)34.2634.39134.15934.7836.357Q(m3/h)30003600480054006000刀 h(m)3.2774.728.39110.6213.111H(m)37.53738.9842.65144.8846.3712 水泵選擇選泵的主要依據(jù)：流量、揚(yáng)程以及其變化規(guī)律 大小兼顧，調(diào)配靈活 型號整齊，互為備用 合理

8、地用盡各水泵的高效段 要近遠(yuǎn)期相結(jié)合。小泵大基礎(chǔ) 大中型泵站需作選泵方案比較。根據(jù)上述選泵要點(diǎn)以及離心泵性能曲線型譜圖和選泵參考書綜 合考慮初步擬定以下：近期選擇三臺 500S59A 20H-9A 型泵（Q=19082268 mVh,H=42 58m, N=360kW，Hs=4.0m），兩臺工作，一臺備用。遠(yuǎn)期 增加一臺700S56型泵，三臺工作一臺備用。根據(jù)500S59A 20H-9A型泵的要求選用電動機(jī)型號為 Y400-54-6 型異步電動機(jī)，配電機(jī)功率為 400 kw，效率為72 %74%型譜圖(selection cliarts )100 血 期 財(cái) 501)血助財(cái)剛 LOUD 10&

9、#187;3000 4uju 5OX)UW?OXJ WOQOrG W XUQUW 9 S 7 6 5Ju%如70創(chuàng)5040.3030表2 500S59A 20-9A型水泵外型尺寸（不帶底座）（單位：m）進(jìn)口法蘭尺寸序號DN1D01D1nl-dl尺寸mu50062067020-26岀口法蘭尺寸序號D曲D02D2n2-d2尺寸mu35046050516-22序號 LLIL2O513&O8!|18001200 2235NL3BE1580 lOOOlH B10HlH2H3800370480片宅機(jī)n-Td3000114-35a 5W1S5<IA 20SH.產(chǎn)呂諄惜肖言丘因U件呆產(chǎn)品>

10、>品腳型號；41500559A 20SI-l-gA件龍：耐聲輻輛所舌：帥式SJfeli HCM 10M 2268 fflS/h葉解目；1揚(yáng)程；53-50-42 - rn)汽性聯(lián)里；"咄挪E 300-347 360 (KW)BftADli： 1 (mm>砒口逐1 <nm)刪匣理：中開泵三.機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定機(jī)組基礎(chǔ)的作用是支撐和固定機(jī)組，便其運(yùn)行不致發(fā)生劇烈震動,更不允許產(chǎn)生基礎(chǔ)沉陷。因此對基礎(chǔ)的要求如下：1. 堅(jiān)實(shí)牢固，除能承受機(jī)組的靜荷載外，還能承受機(jī)械振動荷載。2. 要澆在較堅(jiān)實(shí)的地基上，不宜澆在松軟的地基或新填土上，以免 發(fā)生基礎(chǔ)下沉或不均勻沉陷。結(jié)合以上要點(diǎn)

11、及所選泵的類型， 本次設(shè)計(jì)選用混凝土塊式基礎(chǔ)。 由于 所選泵均不帶底座，所以基礎(chǔ)尺寸的確定如下：基礎(chǔ)長：L二水泵地腳螺釘間距（長度方向）+ （400500）基礎(chǔ)寬：B二水泵地腳螺釘間距（寬方向）+ （400500）基礎(chǔ)高：H=（2.54.0 ）X（ W水泵+W電機(jī)）/（L Bp ）因此，500S59A 20H-9A 型泵：L二B+L2+L3+（ 400500） =1000+1167+580+453=3200mmB二A+450=710+450B+450=1250 取 1250 mmH=3.0X（ 3000+2235）-（ 3.2 X 1.25 X 2400） =1630 取 1700 m 電機(jī)基

12、礎(chǔ)高 H 0 =1700+800-400=2100 m四. 吸水管路與壓水管路的計(jì)算 :1. 吸水管路的要求 :（a）不漏氣管材及接逢（b）不積氣管路安裝（c）不吸氣 吸水管進(jìn)口位置（d）設(shè)計(jì)流速：管徑小于250 mm時，V取1.01.2 m/s管徑等于或大于250 m時，V取 1.21.6 m/s 。2. 壓水管路要求 :（a）. 要求堅(jiān)固而不漏水 , 通常采用鋼管 , 并盡量焊接口 , 為便于拆裝 與檢修, 在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)可高法蘭接口。為了防止不倒流，應(yīng)在泵設(shè)置止回閥。(b)壓水管的設(shè)計(jì)流速：管徑小于 250 mm時，為1.5 2.0 m/s , 管徑等于或大于250 mm時，為2.0 2.5

13、 m/s。每臺泵有單獨(dú)的吸水管與壓水管， 吸水管：已知Qi=6562.5/3=2187.5m3/h=0.607m3/s采用 DN800m鋼管，貝卩 V=1.21m/s, i=0.00211。 壓水管：采用 DN600m鋼管，則 V=2.09m/s, i=0.00887。五吸水管路與壓水管路中水頭損失的計(jì)算取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計(jì)算線路圖1吸水管路中水頭損失刀 h s :刀 h s =Eh fs + E h is(1)吸水管路沿程水頭損失 :刀 h fs 二i*l=0.00211 x 1.255=0.0026m(2)局部水頭損失 :刀h is =(E i +Z 2 )

14、V22/2g+ E 3*Vi2/2g式中Z i吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)，Z i = 0.75Z 2DN700鋼管閘閥局部阻力系數(shù)，按開啟度a/d=1/8 考慮， Z 2 =0.15；Z 3 偏心漸縮管 DN700x500 , Z 3 = 0.20則刀 his = ( 0.75+0.15) *1.59*1.59/(2*9.8)+0.2*3.0*3.0/(2*9.8)=0.201m 所以吸水管路總水頭損失為 :刀 h s =E h fs + 刀 h ls = 0.0026+0.202=0.203m2.壓水管路水頭損失刀h d刀 h d =E h fd + 刀 h ld(1) 壓水管路沿程水頭損失 :

15、刀 h fd = il =(5.172+1.153+8.112+5.039+1.351) *0.00887+1.855*0.0106=0.204m(2) 局部水頭損失 :刀 h ld =Z 4*V32/2g+(2E 5 + Z 6 + Z 7+ Z 8 + 2Z 9 + Z 1°) *V42/2g+(E 11+E 12+E 13)*V2/2g式中 Z 4DN450*600 漸放管，E 4=0.18Z 5 DN600 鋼制 45。彎頭,E 5=0.51;Z 6DN600 液控蝶閥，E =0.3;Z 7-DN600 伸縮接頭，E =0.21;Z8 DN600 手動蝶閥，E =0.3；Z9

16、-DN600鋼制90。彎頭,E =1.01;Z 10 DN600*800 漸放管，E =0.21;E 11-一DN800鋼制斜三通，E =0.5;E 12-一DN800鋼制正三通，E =1.5E 13DN800 蝶閥，E =0.3則刀hld =0.18*5.56*5.56/2g+(2*0.51+0.3+0.21+0.3+2*1.01+0.21)*2.09*2.09/2g+(0.5+1.5*2+0.3*2)*1.21*1.21/2g=0.284+0.905+0.306=1.495m所以壓水管路總水頭損失為刀 h d 二匸 h fd + 刀 h id =0.204+1.495=1.699m則泵站內(nèi)

17、水頭損失 :刀h=E l s +刀h d =1.699+0.201=1.9m,符合假設(shè)的實(shí)際水頭損失。故泵實(shí)際揚(yáng)程為：設(shè)計(jì)洪水位時： Hmin=20.50m+11.66m+1.9m+2.00m=36.06m 設(shè)計(jì)枯水位時： Hmax=34.26m+11.66m+1.9m+2.00m=49.82m 由此可見，初選泵的機(jī)組符合要求。六 . 基礎(chǔ)布置基礎(chǔ)布置情況見取水泵站祥圖。泵機(jī)組布置原則： 在不妨礙操作和維修的需要下， 盡量減少泵房 建筑面積的大小，以節(jié)約成本。1. 機(jī)組的排列方式 采用機(jī)組橫向排列方式，這種布置的優(yōu)點(diǎn)是：布置緊湊，泵房跨 度小，適用于雙吸式泵，不僅管路布置簡單，且水力條件好。同

18、時因 各機(jī)組軸線在同一直線上，便于選擇起重設(shè)備。2. 機(jī)組與管道布置本取水泵房采用圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 此類泵房平面面積相對較 小，可以減少工程造價(jià)。 為了盡可能地充分利用泵房內(nèi)的面積將四臺 機(jī)組交錯并列成兩排，兩臺為正常轉(zhuǎn)向，兩臺為反向轉(zhuǎn)向，在訂貨時 應(yīng)予以說明。 每臺泵有單獨(dú)的吸水管、 壓水管引出泵房后兩兩連接起 來。對于房內(nèi)機(jī)組的配置，我們可以采用近期購買安裝三臺 500S59A20H-9A型水泵，兩臺工作，一臺備用。遠(yuǎn)期需擴(kuò)建時，再添 加一臺 500S59A20H-9A型水泵，三臺工作，一臺備用。3. 水泵間平面尺寸的確定水泵機(jī)組采用四臺交錯并列布置成兩排 , 泵房采用圓形鋼筋混 凝土

19、結(jié)構(gòu)橫向排列各個部分尺寸應(yīng)滿足下列要求：D1 :進(jìn)水側(cè)泵與墻壁的凈距 D1 > 1000，取D仁1500 mm B1 :出水側(cè)泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距 B1 > 3000,取B1=350 0 m A1:泵凸出部分到墻壁的凈距 A仁最大設(shè)備寬度+0.5m=1250+1000=2250mm取 2700 m C1:電機(jī)凸出部分與配電設(shè)備的凈距 C仁電機(jī)軸長+0.5m。所以 C1 = 1860+500=2360mm但是，低壓配電設(shè)備應(yīng) C1 > 1.5m;高壓配電設(shè)備應(yīng)C1 >2m,C1取2360 m應(yīng)該是滿足的。 E1:泵基礎(chǔ)之間的凈E1值與C1要求相同，即E仁C1=2360 m

20、B:管與管之間的凈距B > 0.7m F : 管外壁與機(jī)組突出部分的距離 對于功率大于 50KW 的電機(jī)，F(xiàn) 要求大于 100 0 mm,取 F=1500 mm? A2:泵及電機(jī)突出部分長度 A2=200250 m? D1: 壓水管路管徑 D1=600 m? L: 機(jī)組基礎(chǔ)長度 L=3200 m? 所以可得圓形泵房的半徑：R=B1+F+0.5D1+L+0.5E1=3500+300+1500+3200+1180=10000m七泵安裝高度的確定和泵房筒體高度的確定1. 泵安裝高度H SS =P*a/ p g H sv 刀 hs h va式中 H ss 安裝高度 ,泵軸至最低水位的幾何高度；P

21、a 水面上的絕對大氣壓；H sv 水泵的氣蝕余量；刀hs 吸水管路總水頭損失；h va 實(shí)際水溫下的飽和蒸汽壓力。500S59A20H-9A：H ss =1.01*100000/(1.0*10000)40.2030.43=5.467 m吸水間最低水位=26.60-190X 0.0106=24.58 m泵軸標(biāo)高 =吸水間最低水位 +Hss=24.58+5.467=30m2. 泵房中各標(biāo)高確定已知吸水間最低動水位標(biāo)高為26.6-2.84=23.76m為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標(biāo)高21.80(吸水管的上緣淹沒深度為23.76-21.80-(D/2)=1.56m)。取吸水管下緣距吸水間地板

22、 0.8m,則吸水 間底板標(biāo)高為21.80- (D/2+0.8) =20.6m。洪水位標(biāo)高為40.36m,考慮1.0m的浪高，則操作平臺的標(biāo)高為40.36+1.0=41.36m,故泵房筒體高度為：H=41.36-20.6=20.76m八.附屬設(shè)備的選擇( 1 )起重設(shè)備的選擇選型 由前面設(shè)計(jì)可知，最大設(shè)備的重量為 Y400- 54 - 6型電動機(jī), 其重量為 Wm=300 0您，泵房寬18000mm,據(jù)此選用LDT3.2S - 型電 動雙梁式起重機(jī)，最大起重量為320 0您，配電葫蘆型號為AS416 -162 /1，配UE小車，起升速度 8m/min工字鋼630 mm。其安裝尺寸 :W=250 0m, E=476m, H=687m, L 1 =1131m, L 2 =1790m,b 1 =1125 mm泵房高度確定泵房高度 :H 1 =a+c+d+e+h式中 a 雙軌吊車高度， 0.687m；c 行車軌道底至起重機(jī)鉤中心的距離，