水泵與風機課程設計說明書

1、水泵與風機課程設計說明書學 院： 大連水產(chǎn)學院 系： 土木工程學院 專 業(yè)： 給水排水工程 班 級： 給排水 學 號： 學生姓名： 指導老師： 高光智 一、設計任務某市擬建一棟17層的綜合性服務大樓，建筑面積14744m2,建筑高度為72.34m，地上17層，地下2層，負二層為設備用房，負一層為車庫。該建筑以城市給水管網(wǎng)為水源，采用水泵水箱給水系統(tǒng)。屋頂水箱底標高71.00m。城市管網(wǎng)常年資用水頭為0.28mp，不允許直接抽水，需在負二層設置加壓泵站。負二層地面標高為-8.5m.預留面積為100m2.該建筑的最大日用水量為4623600L.二、計算及泵的參數(shù)、型號確定 1.水泵流量的確定 (1

2、)在水泵后無流量調(diào)節(jié)裝置時，水泵出水量應按設計秒流量確定。(2)在水泵后有水箱等流量調(diào)節(jié)裝置時，水泵出水量應按最大小時流量確定。在用水量較均勻，高位水箱容積允許適當放大，且在經(jīng)濟上合理時，可按平均小時流量確定.對于重要建筑物，為提高供水的可靠性，也有按設計秒流量確定的.(3)水泵采用人工操作定時運行時，則應根據(jù)水泵運行時間計算確定： Qb=Qd/Tb式中 Qb 水泵出水量(m3h)；Qd 最高日用水量(m3)； Tb 水泵每天運行時間( h)據(jù)上述所給條件分析可知，水泵的最大日用水量為4623600L，該建筑為綜合性服務大樓，故其工作周期可確定為全天制，即24h，則其最大日流量Q為Q=4623

3、600/86400 L/s=54 L/s安全系數(shù)取1.15，則其最大日流量范圍為5462 L/s，選型時，最大日流量按60 L/s選擇。2.水泵揚程的確定當水泵單獨供水時： HbHy+Hs+Hc式中 Hy揚水高度(m)，即貯水池最低水位至最不利配水點或消火栓的幾何高差；Hs水泵吸水管和出水管(至最不利配水點或消火栓)的總水頭損失(m);Hc最不利配水點或消火栓要求的流出水頭(m)。 當水泵直接從室外給水管網(wǎng)抽水時，水泵揚程計算應考慮利用室外管網(wǎng)的最小水壓,并應以室外管網(wǎng)的最大水壓來校核水泵和內(nèi)部管網(wǎng)的壓力工況。由上述任務可知，在此任務中水泵的凈揚程為（71.00+8.5）m=79.5 m，安全

4、系數(shù)確定為1.1，則可知水泵揚程的范圍為79.587.45 m，在選型時，按揚程H=80 m進行選擇。3.水泵型號和臺數(shù)的選擇確定水泵的選擇應根據(jù)設計流量和所需揚程等因素確定，且應符合下列要求： （1） 水泵宜選用同一型號，臺數(shù)不應少于2臺，不宜大于8臺。當水量變化很大時，可配置不同規(guī)格的水泵，但不宜超過兩種，或采用變頻調(diào)速裝置，或采用葉片可調(diào)式水泵。 (2) 污水泵房和合流污水泵房應設備用泵，當工作泵臺數(shù)不大于4臺時，備用泵宜為l臺。工作泵臺數(shù)不小于5臺時，備用泵宜為2臺；潛水泵房備用泵為2臺時，可現(xiàn)場備用1臺，庫存?zhèn)溆?臺。雨水泵房可不設備用泵。立交道路的雨水泵房可視泵房重要性設置備用泵。

5、 在此任務中宜選用四臺泵，三用一備，一大搭配兩小，備用泵的型號與性能與大泵相同。經(jīng)調(diào)查，在給該建筑供水中水泵選用IS系列單級單吸臥式離心泵，其水泵尺寸圖見下：該系列部分水泵的性能參數(shù)見下：型號轉速n（r/min）流量Q揚程HM效率功率N（KW）必須氣蝕余量（m）（m3/h）（L/s）軸功率電機功率IS50-32-125IH290012.53.4720601.132.2214506.31.745540.160.552IS50-32-160IH290012.53.4732542.023214506.31.748480.290.552IS50-32-200IH290012.53.4750483.54

6、5.5214506.31.7412.5420.510.752IS50-32-250IH290012.53.4780387.1611214506.31.7420321.071.52IS65-50-160IH2900256.9432653.355.52145012.53.478600.450.752IS100-80-125IH290010027.820787114.514505013.95750.911.52.5IS100-80-160IH290010027.8327811.215414505013.98751.452.22.5IS125-100-200IH290020055.6508133.64

7、54.5145010027.812.5764.487.52.5IS125-100-250IH290020055.6807855.9754.5145010027.850767.17112.5IS125-100-315IH145010027.8327311152.5IS150-125-250IH145020055.6208113.518.53上表格中，IS50-32-250為兩臺小泵的型號，IS125-100-250為大泵和備用泵的型，兩個型號的水泵具體尺寸見下表：型號電機A1L1L2L3HB0BLsh型號KWYYB50-32-250100M-211130107522065027049054012

8、001255100225125-100-250280S-275210150532594029067072016901700140280型號n-d吸入法蘭排出法蘭總質(zhì)量DNDKCn-zDNDKCn-zYYB50-32-2504-1650165125204-17.532140100184-17.5256274125-100-2504-20125250210228-17.5100200180208-17.5817923三、水泵配件水泵裝置宜設計成自動控制運行方式，間接抽水時水泵應盡可能設計成自灌式(特別是消防水泵)，在不可能或不合理時才設計成吸上式。當泵中心線高出吸水井或貯水池水位時，均需設置引水裝

9、置，以保證水泵的正常啟動。常用的引水裝置沒有底閥、水環(huán)式真空泵、水射器、引水筒和水上式底閥等。水泵的配件主要包括進、出水管，閥門，變徑管以及彎頭。1.進水管及附屬配件吸水管路要求不吸氣，不集氣，不漏氣，所以在連接時采用焊接的方法，并且吸水管要有一定的坡度朝向水泵，一般要求大于5，在這里取5，詳圖見附圖。每臺水泵宜設單獨的吸水管(特別是消防水泵)，尤其是吸上式水泵，若共用吸水管，運行時可能影響其它水泵的啟動，如水泵設計成自灌式或水泵直接從室外管網(wǎng)抽水時，吸水管上必須裝設閥門；若為吸上式，則必須裝有底閥或吸水碗等灌水裝置。吸水管流速一般在1.01.2m/s，在此取1.2m/s。2.出水管及附屬配件

10、每臺水泵出水管上應裝設閥門、止回閥和壓力表。消防水泵的出水管應不少于兩條,與環(huán)狀管網(wǎng)相連，并應裝設試驗和檢查用的放水閥門。出水管設計流速（大于進水管流速）， 一般采用1520ms，在此取2.0則綜合以上所取流速，可得進出水管的流速及管徑，詳見下表：水泵型號流速（m/s）管徑（mm）進水管出水管進水管出水管IS50-32-2501.22.06550IS125-100-2501.22.02502003.閥門、水表及其它配件閥門的選則應該符合以下規(guī)定：（1）管徑小于或等于50mm時，宜采用截止閥；管徑大于50mm時，宜采用閘閥或蝶閥。（2）在雙向流動管段上，應該采用閘閥或蝶閥。（3）在經(jīng)常起閉的管段

11、上，宜采用截止閥。（4）不經(jīng)常起閉而又需快速起閉的閥門，應采用快開閥門。在下列管段上，應該裝設止回閥：（1）兩條或兩條以上引入管且在室內(nèi)連通時的每條引入管；（2）利用室外給水管網(wǎng)壓力進水的水箱，其進水管和出水管符合并為一條管道時的引水管；（3）裝設消防水泵接合器的引水管和水箱消防出水管；（4）生產(chǎn)設備的內(nèi)部可能產(chǎn)生的水壓高于室內(nèi)給水管網(wǎng)水壓的設備配水支管；（5）升壓給水方式的水泵旁通管。 由上規(guī)定知：在IS50-32-250的出水管上應該用截止閥，進水管上應該用閘閥（其性能優(yōu)于蝶閥）；IS125-100-250的進出水胳上都應該用閘閥。并且在三臺水泵的出水管上應該裝有止回閥和水表。在水泵進出水

12、管上宜安裝可曲撓橡膠接頭，以此來減小噪音。四、水泵間的布置1.基礎尺寸的確定（1）基礎尺寸確定機組基礎的作用是固定和支撐機組，使其運行平穩(wěn)不發(fā)生劇烈震動，更不許產(chǎn)生基礎淪陷，因此基礎必須固定在澆制的基礎上。帶底座的基礎尺寸是根據(jù)所選水泵或電機的地腳螺栓的間距加上0.40.5m，確定其長度和寬度?；A的高一般為地腳螺栓直徑的20倍再加上150200mm。a.IS50-32-250型泵基礎長：L1+2（150200）=1075+2（150200）mm=13751475mm，取1400mm；基礎寬：B+2（150200）=540+2（150200）mm=840940 mm，取900mm；基礎高：H=

13、20d+（150200）=20x16+（150200）mm=470520mm，取500mmb. IS125-100-250型泵基礎長：L1+2（150200）=1505+2（150200）mm=18051905mm，取1850mm；基礎寬：B+2（150200）=720+2（150200）mm=10201120 mm，取1100mm；基礎高：H=20d+（150200）=20x20+（150200）mm=550600mm，取600mmc.水泵基礎驗算基礎重量應該大于機組總重量的2.54.0倍，其中素混凝土的容重為25KN/m3，經(jīng)驗算所確定的基礎尺寸都符合要求。（2）水泵機組布置應符合下述要求

14、：1）電機容量小于及等于20KW或水泵吸水口直徑小于及等于100mm時，機組的一側與墻面之間可不留通道；兩臺相同機組可設在同一基礎上，彼此不留通道；機組基礎側邊之間和距墻面應有不小于07m的通道。2)不留通道的機組突出部分與墻壁間的凈距及相鄰兩個機組的突出部分間的凈距不得小于02m，以便安裝維修。3)水泵機組的基礎端邊之間和至墻面的距離不得小于10m。電機端邊至墻的距離還應保證能抽出電機轉子。4)水泵基礎高出地面一般為0.103m。5)電機容量在2055KW時，水泵機組基礎間凈距不得小于0.8m； 電機容量大于55kW時，凈距不得小于12m。泵房主要人行通道寬度不得小于12m，配電盤前通道寬度

15、，低壓不得小于15m，高壓不得小于20m。由上可得水泵的布置圖見附圖。采用橫向雙行布置，這樣布置的優(yōu)點是：布置緊湊，房間跨度小，不僅管路布置簡單，而且水力條件好，同時因各機組軸線在同一直線上，也便于選擇起重設備。2.水泵間的平面布置及泵房的高度確定（1）水泵間的平面布置 水泵機組采用雙排交叉布置形式，見附圖。1）水泵基礎見前面的設計部分。2）水泵凸出部分到墻壁凈距IS50-32-250型凸出部分到墻壁凈距A=最大設備寬度+1.0m=750+1000mm=1750mm，取1800mmIS125-100-250型凸出部分到墻壁凈距A=最大設備寬度+1.0m=950+1000mm=1950mm，取2

16、000mm凸出部分間距取0.3m3）出水側水泵基礎與墻壁的凈距B1不應該小于3.0m，在此取3.2m；進水側水泵基礎與墻壁的凈間距D1不應該小于1.0m，在此取1.2m。具體布置見下圖由上圖尺寸知：該水泵間長為2500+1850+2500+1850+1500mm=10200mm=10.2m，寬為3200+1100+1500+900+1200mm=7900mm=7.9m，預留面積為100，符合要求。（2）泵房及水管高程的確定 混凝土基礎高出地面100200mm，在此取200mm。以IS50-32-250為例，如下圖 地面標高即為基礎底為-8.500m，則泵基礎頂標高為-8.300m；出水管的標高

17、為-8.300+H=-8.300+0.340m= -7.960m；吸水口的標高為-8.300+H1=-8.300+0.565= -7.735m；電機基礎頂標高為-8.300+h3=-8.300+0.030m= -8.270m；同理可得到IS125-100-250型的基礎頂標高（同IS50-32-250型）為-8.300m；吸水管的標高為-8.300+H=-8.300+0.425m= -7.875m；出水口的標高為-8.300+H1=-8.300+0.705m= -7.595m；電機基礎頂標高為-8.300+h3=-8.300+0.040m= -8.260m；3.水泵間的其它尺寸泵房的大門應保證

18、能將搬運的機件進入,且應比最大件寬0.5m，即為1100+500mm=1600mm。水泵的總重量小于2.0t，大于0.5t，按照規(guī)定應該設置手動單軌吊車。 此外，泵房一般應設有檢修場地,其面積應根據(jù)水泵或電動機外形尺寸確定,并在周圍留有寬度不小于0.7m的通道，詳見上平面布置圖。泵房的窗戶，采光面積要求等于地板面積的1/6-1/7；泵房要求采暖溫度一般為16，每小時換氣次數(shù)為23次。輔助車間采暖溫度為18；泵房內(nèi)應考慮地面排水設施，地面應有001的坡度坡向排水溝，排水溝以001的坡度坡向排水坑。泵房上層高度確定；根據(jù)起吊高度和采光，通風的要求，從泵房地面到泵房頂板的距離設計為5m，則泵房頂部的

19、標高為-8.500+5.000m=-3.500m。五、吸水井的設計1.設計原則吸水井是連接二泵站和清水池之間的構筑物，它可以方便水泵吸水管路安裝，提高運行的可能性，又便于生產(chǎn)調(diào)度，其設計要遵循以下規(guī)定：（1）吸水井的入口高于井底不小于0.8D（通常D為吸水管徑的1.21.5倍）；（2）吸水管喇叭口距井壁不小于0.751.0D；（3）在同一井中安裝有幾根吸水管時，吸水管喇叭口之間的距離不小于1.52.0D。同時，吸水井的容積應該能滿足幾臺泵同時吸水至少3min。2.設計計算在此，三臺泵同時運行三分鐘時，容積為11m3，吸水井的平面尺寸定為3000x2000x2000 m3。喇叭口至井底的距離定為0.8m，則井底的標高為-7.875-0.800m=-8.675m；井頂?shù)臉烁邉t為-8.675+2.000m=-6.675m。六、真空泵 選真空泵做為引水設備，其特點是水泵引水快，運行可靠，易于實現(xiàn)自動化控制。真空泵宜選擇兩臺，一用一備，且離心泵單泵的抽氣沖水時間不