泵站課程設(shè)計(jì)2015

1、水泵與水泵站課程設(shè)計(jì)給水二級(jí)泵站主要內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；設(shè)計(jì)成果；設(shè)計(jì)指示書(shū)；設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目: : 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)原始資料 最高日用水量： 各自按管網(wǎng)計(jì)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(jiàn)各自計(jì)算結(jié)果。下圖僅舉例示意。0123456024681012141618202224小時(shí)百分?jǐn)?shù)高日高時(shí)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(jì)算的結(jié)果。建筑物層數(shù)同管網(wǎng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。城市供水管網(wǎng)內(nèi)無(wú)調(diào)節(jié)水池或水塔。水廠二級(jí)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(jì)成果 1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（1214頁(yè)）內(nèi)容有： 按指示書(shū)步驟詳述設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容（包括計(jì)算及結(jié)論）； 有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)模、原始資料的敘述 ； 按指示書(shū)要求畫(huà)出有關(guān)草圖及標(biāo)出主要尺寸 。 2、圖紙、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)日期： 在一張2#或1#圖紙上畫(huà)泵站平、剖面圖、泵站內(nèi)主要設(shè)備材料表及必要的說(shuō)明。計(jì)劃有效學(xué)時(shí)數(shù)32學(xué)時(shí)。 課 程 設(shè) 計(jì) 指 示 書(shū)0.設(shè)計(jì)要求和步驟；1.泵站設(shè)計(jì)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(dòng)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(jì) ；

3、6.水泵安裝高度的計(jì)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(jì)要求和步驟在設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮，應(yīng)用所學(xué)有關(guān)知識(shí)，掌握泵站設(shè)計(jì)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(cè)、樣本、規(guī)范的使用。 設(shè)計(jì)步驟:開(kāi)始開(kāi)始確定設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程確定設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程水泵選擇（方案比較）水泵選擇（方案比較）動(dòng)力設(shè)備的配置動(dòng)力設(shè)備的配置設(shè)計(jì)機(jī)組的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)機(jī)組的基礎(chǔ)吸、壓水管設(shè)計(jì)吸、壓水管設(shè)計(jì)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(jì)算、出圖結(jié)構(gòu)計(jì)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(yàn)收竣工、驗(yàn)收資料歸檔資料歸檔1. 泵站設(shè)計(jì)控制值出水量及揚(yáng)程的確定。 Qmax采用城市高日高時(shí)用水量（l/s） ，見(jiàn)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(shí)管網(wǎng)水頭損失； h輸水輸水管水頭損失；輸水管很短時(shí)，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(jì)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(jiàn)管網(wǎng)； Q消防時(shí)泵站總供水量； h管網(wǎng)消防時(shí)管網(wǎng)的水頭損失； h輸水消防時(shí)輸水管水頭損失； 10低壓制消防時(shí)應(yīng)保證最不利點(diǎn)自由水頭； Hp消防時(shí)泵站的揚(yáng)程。PPHH滿足要求主要是確定型號(hào)和臺(tái)數(shù)，主要是確定型號(hào)和臺(tái)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(shí)要使水泵的效率較高; H1/H （%）多臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)運(yùn)行和單獨(dú)運(yùn)行相結(jié)合的方式，分級(jí)向管網(wǎng)中供水。 建議：工作泵臺(tái)數(shù)采用36臺(tái)，備用泵一般采用12臺(tái)（本設(shè)計(jì)可用1臺(tái)），其型號(hào)與泵站內(nèi)最大的工作泵相同。(1)(1)畫(huà)設(shè)計(jì)參考線畫(huà)設(shè)計(jì)參

6、考線(2) 選泵方案比較選泵方案比較0123456024681012141618202224小時(shí)百分?jǐn)?shù)方 案編 號(hào)用水量變化 范圍（L/s）運(yùn)行水泵型號(hào)及臺(tái)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(tái)20Sh-13兩臺(tái)12Sh-13750920一臺(tái)20Sh-13兩臺(tái)12Sh-13403534358210080887882600750一臺(tái)20Sh-13一臺(tái)12Sh-13393433348110082887986460600一臺(tái)20Sh-1338333133771008287 240460兩臺(tái)12Sh-1342312831501006984 240一臺(tái)12Sh-

7、1328 28 83 第二方案選用一臺(tái)14Sh-13一臺(tái)14Sh-13A一臺(tái)12Sh-13760920一臺(tái)14Sh-13一臺(tái)14Sh-13A一臺(tái)12Sh-134035343582100837582847885570760一臺(tái)14Sh-13一臺(tái)14Sh-13A403432348110083748283370570一臺(tái)14Sh-13A一臺(tái)12Sh-13423230327110076826984240370一臺(tái)14Sh-13A42302830801007678 55 kw時(shí)，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(shí)，0.7m； 電機(jī)容量55 kw時(shí)，1.0

8、m； 泵房主要通道寬度不小于1.2m。 考慮就地檢修時(shí)，至少在每個(gè)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(shuō)明書(shū)應(yīng)該用草圖畫(huà)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(cè)第3冊(cè)第365頁(yè)進(jìn)行布置，并配以簡(jiǎn)單的文字說(shuō)明，敘述選用該布置的優(yōu)點(diǎn)和存在的問(wèn)題。 5、吸水管和壓水管的設(shè)計(jì)布置圖式管徑計(jì)算管材及配件規(guī)格決定(見(jiàn)指示書(shū)） 管道敷設(shè)地點(diǎn) 有關(guān)水泵吸、壓水管路的設(shè)計(jì)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(tái)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(shí)，防止在拆

9、卸水泵時(shí)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(shí)由壓水管倒流入水泵引起的水泵倒轉(zhuǎn)，但設(shè)止回閥會(huì)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(tái)數(shù)往往在三臺(tái)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(shí)要求任意水泵或者閘閥發(fā)生事故進(jìn)行修理時(shí)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(jì)算管徑計(jì)算: : 吸水管管徑按最大抽水量Qmax及設(shè)計(jì)

10、流速?zèng)Q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(jì)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(guò)的最大流量及設(shè)計(jì)流速?zèng)Q定，設(shè)計(jì)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(shí)，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(shí)，可設(shè)在專門的地下室中，這時(shí)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(jì)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(tái)泵的HS在抽水量不同時(shí)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(lái)查出對(duì)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(shí)，應(yīng)對(duì)HS作出修正，變?yōu)镠S，并由下式計(jì)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(duì)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(guò)水?dāng)嗝娣e來(lái)計(jì)算。 當(dāng)管道布置已定時(shí)，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(jì)算，其中局部阻力系數(shù)由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得。 這時(shí)由于立管長(zhǎng)度未定(見(jiàn)下圖)，沿程水頭損失未知，但水平的長(zhǎng)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(jì)算的HSS為最大允許安裝高度，在選定水泵的安裝高度時(shí)可以比HSS小，而不能大，泵站中各泵計(jì)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(tái)泵泵軸標(biāo)高起控制作用）來(lái)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(hào)的泵，則應(yīng)按吸水性能最差的泵來(lái)計(jì)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(tái)泵的軸線標(biāo)高、通過(guò)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(shuō)明書(shū)對(duì)每一水泵要列出吸水管線上水頭損失表如下，并列出每臺(tái)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(zhǎng)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(zhǎng)度。 cababacLB泵機(jī)器間（2）泵房的高程布置

15、 泵房的高度在無(wú)吊車設(shè)備時(shí)，應(yīng)不小于3m（指泵房入口處地坪或平臺(tái)至屋頂梁底的距離），在有吊車時(shí)，應(yīng)保證起吊物底部和最高一臺(tái)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(jì)手冊(cè)（第三冊(cè)）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(jì)時(shí)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(jì)、起重設(shè)備及排水設(shè)備選擇。一般為了降低泵站造價(jià)，二泵站不能埋深太大，往往用真空泵起動(dòng)，真空泵應(yīng)按起動(dòng)最大的一臺(tái)水泵計(jì)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(shí)，實(shí)際所抽取空氣的壓力是變化的，為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)可以取水泵安裝高度作為計(jì)算真空度這時(shí)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(dòng)時(shí)間，對(duì)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(shí)可以把手冊(cè)（第11冊(cè)）上真空泵的性能畫(huà)成特性曲線 然后按計(jì)算