給水泵站設(shè)計(jì)書

1、1 選泵21.1 列表方案比較21.2查出所選水泵及電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)22 機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定32.1 查樣本，計(jì)算確定水泵基礎(chǔ)尺寸以及水泵安裝高度32.2繪制機(jī)組基礎(chǔ)的尺寸草圖32.3 基礎(chǔ)的校核33 工況點(diǎn)計(jì)算43.1 管徑與流速的確定于校核43.1.1吸水管管徑與流速確定43.1.2對(duì)于壓水管43.1.3 列表43.2 確定泵軸標(biāo)高和機(jī)器間標(biāo)高（繪制草圖）53.2.1 計(jì)算HSS53.2.2 對(duì)允許吸上真空高度的修正53.2.3 沿程損失63.2.4 確定安裝高度HSS64、初選選泵方法74.1 水泵校核74.2 根據(jù)管網(wǎng)管道水頭損失和流量的關(guān)系，計(jì)算管道系統(tǒng)特性曲線84.2.1 最高時(shí)的

2、工況點(diǎn)84.2.2 消防時(shí)85 選擇起重設(shè)備、確定泵房建筑高度96 選擇附屬設(shè)備107 平面圖與剖面圖121 選泵1.1 列表方案比較初選泵設(shè)計(jì)參數(shù)：H最高時(shí)61.735m，管網(wǎng)實(shí)際流量Q最高級(jí)2210.5 在管網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中，已經(jīng)按照該鎮(zhèn)生活用水情況，繪制了最大日逐時(shí)用水變化曲線，并根據(jù)該曲線來確定了分級(jí)供水百分?jǐn)?shù)，明確了各時(shí)段中水泵的分級(jí)供水線，方案比較（列表比較），選定方案選泵方案比較表方案編號(hào)用水變化范圍運(yùn)行泵及其臺(tái)數(shù)泵揚(yáng)程(m)所需揚(yáng)程(m)揚(yáng)程利用率(%)泵效率(%)第一方案選用兩臺(tái)350S759721440一臺(tái)350S75658061.735779585.219442880兩臺(tái)35

3、0S75658061.735779585.2第二方案選用兩臺(tái)400S9012151621一臺(tái)400S90859661.73564.372.684.024303242兩臺(tái)400S90859661.73564.372.684.01.2 查出所選水泵及電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)水泵性能參數(shù)一覽表水泵型號(hào)Q(m3/h)H(m)轉(zhuǎn)速r/min軸功率(KW)效率(%)氣蝕余量（m）葉輪直徑Dmm進(jìn)口法蘭DN出口法蘭DN泵重(噸350S751000160055.280145027131978805.34933502501200電動(dòng)機(jī)性能參數(shù)電機(jī)型號(hào)功率(KW)轉(zhuǎn)速r/min電壓(V)重量(噸)Y400-39-4355

4、148522034202 機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定2.1 查樣本，計(jì)算確定水泵基礎(chǔ)尺寸以及水泵安裝高度2.2繪制機(jī)組基礎(chǔ)的尺寸草圖 查出水泵的外形尺寸及安裝尺寸、進(jìn)出口法蘭及吐出錐管尺寸及其安裝高度（畫出示意圖并列表）水泵的外形尺寸一覽表型號(hào)電動(dòng)機(jī)LL1B4L4L5A水泵重量Kg型號(hào)功率kw重量Kg350S75Y400-435534203169124310105009807101200 對(duì)于帶底座的小型泵機(jī)組基礎(chǔ)尺寸參見課本P143； 不帶底座的大中型泵機(jī)組基礎(chǔ)尺寸按下式計(jì)算：基礎(chǔ)長(zhǎng)度L地腳螺栓孔間距（0.40.5）=基礎(chǔ)寬度B地腳螺栓孔間距（0.40.5）=A+0.5 基礎(chǔ)高度H 3.0 W /

5、LBrW 為機(jī)組總重量r 混泥土容重 2400kg/m32.3基礎(chǔ)的校核 基礎(chǔ)重量(2.54)W 基礎(chǔ)高度H5070cm 基礎(chǔ)頂面高出室內(nèi)地坪1020cm 基礎(chǔ)與管溝深度校核3 工況點(diǎn)計(jì)算3.1 管徑與流速的確定于校核吸水管管徑與流速確定由圖大概工況點(diǎn)的單泵流量為1105.25假設(shè)速度v為1.5,;取500mm;符合直徑在 2501000mm 時(shí)，為 1.21.6 m/s ；對(duì)于壓水管假設(shè)速度v為2.2,;取400mm;符合直徑在 2501000mm 時(shí)，為 2.02.5 m/s ； 3.1.3 列表計(jì)算一覽表泵型管 道最大流量Q(s)）估計(jì)流速v （ms）計(jì)算管徑D（mm）選用管徑D（mm）

6、實(shí)際流速V（ms）A泵吸水管3101.55105001.58壓水管3102.24204002.463.2 確定泵軸標(biāo)高和機(jī)器間標(biāo)高（繪制草圖）3.2.1 計(jì)算HSS 計(jì)算局部水頭損失局部水頭損失計(jì)算序號(hào)管件局部阻力系數(shù)最大流量()流速v(m/s)局部水頭損失（m）吸水管水泵入口1.00.310.80.03260.0326500彎管0.960.311.580.1270.2592500閘閥0.060.311.580.1270.00762500-350偏心異徑0.190.311.580.1270.02413呀水管電動(dòng)蝶閥4000.20.312.460.3080.0616蝶閥4000.20.312.4

7、60.3080.0616600-400四通3.00.312.460.3080.924350-400同心變徑0.040.312.460.3080.01232600閘閥0.060.622.20.2470.01482自用水閘閥1000.20.622.20.2470.0494三通600-1001.00.622.20.2470.247伸縮器0.210.312.460.3080.064 對(duì)允許吸上真空高度的修正水溫與飽和蒸氣壓力水溫（）051020304050607090100飽和蒸氣壓力hva(mH2O)0.06.0.090.120.240.430.751.252.023.177.1410.33 海拔高

8、度與大氣壓關(guān)系海拔（m）-600010020030040050060070080090010002000大氣壓Pa/r(mH2O)11.310.310.210.19.89.79.69.59.49.39.28.68.4HsHs （10.33 ha） (hva0.24）Hs修正后的允許吸上真空高度(m)Hs水泵廠給定的允許吸上真空高度(m)ha安裝地點(diǎn)的大氣(mH2O)hva實(shí)際水溫下的飽和蒸氣壓力(mH2O)(10.2-0.24)+-5.8=4.29HsHs （10.33 ha） (hva0.24）=4.29-(10.33-10.2)-0=4.16m3.2.3 沿程損失 計(jì)算吸水管路水頭損失（吸

9、）= i（HSS+LS）+ = i（2.8+6.85）+(0.0326+0.2592+0.00762+0.02413)= 0.02895+0.32355= 0.3525mLS吸水管水平管段長(zhǎng)i水力坡度取均值0.003 計(jì)算壓水管路水頭損失（壓）= i L d+ =0.003(5.35+6.8)+(0.0616+0.0616+0.924+0.01232+0.01482+0.0494+0.247+0.064)= 1.47119m 泵房吸壓水管路水頭損失=（吸）+（壓）=0.3525+1.47119=1.82369m<2m所以設(shè)計(jì)假設(shè)為2m3.2.4 確定安裝高度HSS幾臺(tái)泵的計(jì)算安裝高度不同

10、，可統(tǒng)一按其中HS最低者定HSS，使各泵出水口中心線取平。站內(nèi)地面的高程按最低的HSS考慮，HSS=2.6m為使各泵出水口中心線取平，可用各泵基礎(chǔ)高低找齊。最大安裝高度>2.6m滿足要求.4、初選選泵方法即：4.1 水泵校核 根據(jù)管網(wǎng)最高日最高時(shí)實(shí)際需要單臺(tái)水泵供水揚(yáng)程，繪制水泵工作曲線。(1) 計(jì)算水泵泵體內(nèi)虛阻耗系數(shù)Sx。首先在水泵高效段內(nèi)任意選取兩點(diǎn)的坐標(biāo)，代入下式Sx（H1H2）/( Q22Q12)按水泵廠下載的參數(shù)表中的值，對(duì)該型號(hào)泵，用其揚(yáng)程和流量的上下限值，如S150-97型水泵，其Q1800，H185.724），（Q2=1200，H273.004）兩點(diǎn)，求出Sx（H1H2

11、）/( Q22Q12)（85.724-73.004）/120028002)0.0000159（2）計(jì)算水泵在Q0時(shí)所產(chǎn)生的虛總揚(yáng)程Hx（m）。HxH1+SxQ1273.0040.0000159×1200295.9（3）Hx和Sx代入水泵QH特性曲線方程式HxH1+SxQ1295.90.0000159Qi2根據(jù)上式方程，列出計(jì)算表，繪制水泵特性曲線。如果是2-3臺(tái)泵并聯(lián)時(shí)，先畫出單泵曲線）表1 單水泵特性曲線計(jì)算Q(m3/h)080012001400160018002000H(m)95.985.72473.00464.73655.19644.38432.3表2 并聯(lián)水泵特性曲線計(jì)算Q(

12、m3/h)0160024002800320036004000H(m)95.985.72473.00464.73655.19644.38432.34.2 根據(jù)管網(wǎng)管道水頭損失和流量的關(guān)系，計(jì)算管道系統(tǒng)特性曲線4.2.1 最高時(shí)的工況點(diǎn)最高時(shí)由hSQ2，計(jì)算管網(wǎng)管道損失系數(shù)S，即用上學(xué)期的計(jì)算結(jié)果，得知h，然后代入下式：hS2 求得S值，因?yàn)楣芫W(wǎng)中的S值在平差完成后，管徑已定，則此數(shù)值基本不會(huì)變動(dòng)太大，可以作為常數(shù)使用。最后，得到管道系統(tǒng)特性曲線計(jì)算公式：HH凈揚(yáng)程S2式中：H凈揚(yáng)程最不利點(diǎn)水壓標(biāo)高與水廠清水池生活最低水位的標(biāo)高差。5）求工況點(diǎn) 解方程求值法HxhH1+SxQ12S2亦可知水泵相應(yīng)

13、的工況點(diǎn)，即：Hx20.675 m；實(shí)際流量Sx4.23;H=61.7354.2.2 消防時(shí)由hSQ2，計(jì)算管網(wǎng)管道損失系數(shù)S，即用上學(xué)期的計(jì)算結(jié)果，得知h，然后代入下式：hS2 求得S值，因?yàn)楣芫W(wǎng)中的S值在平差完成后，管徑已定，則此數(shù)值基本不會(huì)變動(dòng)太大，可以作為常數(shù)使用。最后，得到管道系統(tǒng)特性曲線計(jì)算公式：HH凈揚(yáng)程S2式中：H凈揚(yáng)程最不利點(diǎn)水壓標(biāo)高與水廠清水池生活最低水位的標(biāo)高差。（5）求工況點(diǎn) 解方程求值法HxhH1+SxQ12S2亦可知水泵相應(yīng)的工況點(diǎn)，即：Hx34.48 m；實(shí)際流量Sx5.4 ;H=53.54m;Q=2534.5圖25 選擇起重設(shè)備、確定泵房建筑高度 由于水泵+電機(jī)

14、的重量為3420+1200=4620Kg,所以采用電動(dòng)單梁起重機(jī),型號(hào)LD15-S單軌吊車 泵房高度視地面式泵房還是半地下式泵房而采用不同的計(jì)算方法。地下式泵房，如圖a左所示。Ha+b+c+d+e+f+g =0.1+0.17+2+1+1.2+0.5+1.35=6.32a 單軌吊車梁的高度，0.1m；b滑輪高度，0.17m；c 起重葫蘆在鋼絲繩繞緊狀態(tài)下的長(zhǎng)度，2m；d起重繩的豎直長(zhǎng)度1m；（對(duì)于水泵為0.85=0.851.2=1.0）e最大一臺(tái)水泵或電機(jī)的高度，1.2m；f吊起物底部和最高一臺(tái)機(jī)組頂?shù)木嚯x，0.5m；g最高一臺(tái)水泵或電機(jī)頂至室內(nèi)地坪高度，1.35m。 圖a 單軌吊車泵房高度的確定 圖b 橋式6 選擇附屬設(shè)備（1）引水設(shè)備引水,此法在泵站中采用較為普遍，其優(yōu)點(diǎn)是水泵啟動(dòng)快，運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。目前使用最多的是水環(huán)式真空泵，其型號(hào)有SZB型、SZ型及S型：種。真空泵選型時(shí)，按啟動(dòng)最大一臺(tái)泵考慮，選兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。 抽氣量計(jì)算公式如下。QV = m3h式中 QV真空泵的排氣量，m3h；WP泵站中最大一臺(tái)水泵泵殼內(nèi)空氣容積，0.2m3，相當(dāng)于水泵吸入口面積乘以吸入