四川理工學(xué)院泵及泵站課程設(shè)計(jì)

1、 四川理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)富順縣板橋水廠取水泵房工藝設(shè)計(jì)學(xué) 生：唐超學(xué) 號(hào)：12141020113專 業(yè)：給水排水工程班 級(jí)：2012.1指導(dǎo)老師：司馬衛(wèi)平四川理工學(xué)院建筑工程學(xué)院二0一四年一月目錄第一節(jié) 泵站課程設(shè)計(jì)任務(wù)書·······························

2、3;··2第二節(jié) 泵站課程設(shè)計(jì)計(jì)算書··································4一、 設(shè)計(jì)計(jì)算··········

3、·····································41、 設(shè)計(jì)流量···········

4、3;····································42、 設(shè)計(jì)揚(yáng)程············&#

5、183;···································43、 初選泵和電機(jī)············

6、3;·······························54、 泵基礎(chǔ)尺寸的確定················

7、3;·······················55、 吸水管路與壓水管路的計(jì)算························

8、········66、 泵機(jī)組與管道布置········································

9、67、 吸水井計(jì)算··············································78、 吸水管和壓水管的水頭損

10、失計(jì)算····························79、 泵安裝高度的確定···················

11、83;····················9二、 泵站各部分高度的確定···························&

12、#183;·······91、 泵房筒體高度確定········································9

13、2、 泵房高度確定············································10三、 泵房平面尺寸確定··&#

14、183;····································10四、 輔助設(shè)備的選擇與布置···········

15、;························101、 起重設(shè)備························&#

16、183;·······················112、 引水設(shè)備·························

17、;·······················113、 排水設(shè)備·························&#

18、183;······················114、 通風(fēng)設(shè)備··························

19、;······················115、 計(jì)量設(shè)備··························&#

20、183;·····················11第三節(jié) 結(jié)束感想··························

21、3;·················12第四節(jié) 參考文獻(xiàn)·······························

22、·············12附圖1 取水泵房剖面圖附圖2 取水泵房平面圖四 川 理 工 學(xué) 院第一章 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)題目： 富順縣板橋水廠取水泵房工藝設(shè)計(jì) 專業(yè)： 給水排水工程 班級(jí)：2012.1學(xué)號(hào)： 12141020113學(xué)生： 唐超 指導(dǎo)教師：司馬衛(wèi)平 接受任務(wù)時(shí)間 2012.11.2 教研室主任 （簽名）1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求（一）項(xiàng)目簡(jiǎn)介新建富順縣板橋水廠，板橋鎮(zhèn)近期（2008年2018年）用水量為15000方/天，遠(yuǎn)期（20

23、18年2028年）用水量為30000方/天。水廠建于老鴉山上，廠址地形標(biāo)高為404.400米，水廠配水井自由水面相對(duì)標(biāo)高為5.1米。水廠水源為木橋溝水庫(kù)，水庫(kù)的正常水位為292.590米，枯水位為284.990米，洪水位為294.700米。根據(jù)所提供的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料和圖紙，完成富順縣板橋水廠取水泵房工藝設(shè)計(jì)并完成設(shè)計(jì)說明書和計(jì)算書的編制。設(shè)計(jì)提供水廠廠址及木橋溝水庫(kù)地形圖（1：1000）。（二）設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1）、取水泵房工藝平面布置圖泵房構(gòu)筑物、機(jī)組及輔助設(shè)施平面布置圖，節(jié)點(diǎn)大樣圖、材料設(shè)備一覽表、圖例明確、尺寸要標(biāo)準(zhǔn)清楚，準(zhǔn)確。2）、取水泵房工藝剖面圖具體要求：剖面圖中標(biāo)高尺寸要明確，包括構(gòu)

24、筑物的控制標(biāo)高及水位標(biāo)高。3）、取水泵房輔助設(shè)施詳圖包括主要輔助設(shè)施詳圖。（三）圖紙及設(shè)計(jì)要求1）、采用A3圖紙出圖。2）、設(shè)計(jì)說明書要內(nèi)容全面、思路清晰、規(guī)范及計(jì)算書要詳細(xì)。3）、最終成果嚴(yán)格按照四川理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)要求排版裝訂，圖紙可附計(jì)算說明書后。2指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說明1給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)，1冊(cè)， 11冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社2給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)3泵站設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T50265-974給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范5泵與泵站姜乃昌主編，第五版，中國(guó)建筑工業(yè)出版社3進(jìn)度安排設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱起 止 日 期1基礎(chǔ)資料收集和整理1天2設(shè)計(jì)計(jì)算及草圖繪制13施工圖設(shè)計(jì)及出圖24設(shè)計(jì)說明書編

25、制1泵站課程設(shè)計(jì)計(jì)算書1. 課程設(shè)計(jì)目的 這次課程設(shè)計(jì)是為了幫助我們強(qiáng)化平時(shí)學(xué)過的泵及泵站的知識(shí)，增強(qiáng)我們處理數(shù)據(jù)和單獨(dú)思考設(shè)計(jì)的能力。2.初始數(shù)據(jù) （1）板橋鎮(zhèn)近期用水量15000立方/天 ，預(yù)估遠(yuǎn)期用水量30000立方/天（除開水廠用水） （2） 廠址地形標(biāo)高為404.400米， 水廠配水井自由水面相對(duì)標(biāo)高為5.1米。 水廠水源為木橋溝水庫(kù) ，水庫(kù)的正常水位為292.590米，枯水位為284.990米，洪水位為294.700米。 （3）其余數(shù)據(jù)可在當(dāng)?shù)夭块T查詢。3.設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)設(shè)計(jì)流量Q考慮到輸水干管漏損以及凈化場(chǎng)本身用水，取自用水系數(shù)=1.05，則近期設(shè)計(jì)流量為 Q=1.05

26、5;=656.25=0.1823 m3/s遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量為 Q=1.05×=1312.5=0.3646 m3/s （2）設(shè)計(jì)揚(yáng)程H 1）泵所需的靜揚(yáng)程HST在枯水位時(shí)HST=404.400+5.1-284.99=124.51m在洪水位時(shí)HST=404.400+5.1-294.7=114.8m在正常水位時(shí)HST=404.400+5.1-292.59=116.91m2）輸水干管中的水頭損失h2）設(shè)干管長(zhǎng)2000米設(shè)采用兩條DN400鋼管并聯(lián)作為輸水干管，當(dāng)一條輸水管檢修時(shí)，另一條輸水管應(yīng)通過75%的設(shè)計(jì)流量即：Q1=0.75×Q=0.75×0.3646=0.2735 m

27、3/s.查水力計(jì)算表及計(jì)算可得：V1=2.177 m/s，1000i=15.47。所以管路水頭損失=1.1×15.47×10×2000=34.03m（式中1.1是包括局部損失而加大的系數(shù)）泵站內(nèi)管路中的水頭損失hp粗估為2m所以設(shè)計(jì)揚(yáng)程為：枯水位Hmin=124.51+34.03+2+2=162.54m洪水位Hmax=114.8+34.03+2+2=152.83m正常水位H=116.91+34.03+2+2=154.94m（3）初選泵和電機(jī)泵的確定選定工作泵為近期三臺(tái)200D43×4型水泵，其性能參數(shù)如下：Q190346m3/h，揚(yáng)程H181.2148m

28、，泵軸功率N128.4178.8kw，允許吸上真空高度 Hs36m 根據(jù)實(shí)際供水需求,近期兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用。遠(yuǎn)期增加二臺(tái)同型號(hào)水泵，四臺(tái)工作一臺(tái)備用。電機(jī)的確定根據(jù)200D43×4型水泵的要求選用配套的Y355-34-4電動(dòng)機(jī)（200kw，效率7380%，葉輪名義直徑360mm，泵口徑吸口和吐出200mm，泵重1070kg。）額定電壓V=10KV；N=260kW。（4）泵基礎(chǔ)尺寸的確定查泵與電機(jī)樣本，計(jì)算：1. 基礎(chǔ)長(zhǎng)度 L=1903mm設(shè)計(jì)時(shí)取2000mm2. 基礎(chǔ)寬度 B=1200mm3. 基礎(chǔ)深度基礎(chǔ)深度可按下式計(jì)算H= 其中W=Wp+Wm=10700+20200=30900

29、N基礎(chǔ)所用材料的容重，對(duì)于混凝土基礎(chǔ)，=23520N/ m；L基礎(chǔ)長(zhǎng)度，L=2mB基礎(chǔ)寬度，B=1.2mW機(jī)組總重量，W=30900N H=1.642m所以泵機(jī)組深度H=1.642m基礎(chǔ)深度加上泵房底板在內(nèi)，應(yīng)為2.5米（5）吸水管路與壓水管路計(jì)算1）吸水管已知 Q1=Q/4=328.125 m3/h=0.0911 m3/s 查手冊(cè)，采用DN300的鋼管，則V1=1.21m/s，1000i=7.771 經(jīng)過偏心管后，管徑變?yōu)镈N200，則V2.96m/s，1000i76.8982）壓水管 查手冊(cè)得Q2=Q1=0.0911 m3/s查手冊(cè)DN250，那么V31.83m/s，1000i21.373

30、當(dāng)管變?yōu)镈N400時(shí)V4=1.41 m/s（6）泵機(jī)組與管道布置為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將五臺(tái)機(jī)組交錯(cuò)并列布置成兩排，兩臺(tái)為正常轉(zhuǎn)向，三臺(tái)為反常轉(zhuǎn)向，在訂貨時(shí)應(yīng)予以說明。每臺(tái)水泵有單獨(dú)得吸水管、壓水管引出泵房后兩兩連接起來。泵出水管上設(shè)有電動(dòng)蝶閥（D941X/J-16）和手動(dòng)蝶閥（D341X/J-16），吸水管上設(shè)手動(dòng)閘閥（Z41H-16P）。泵機(jī)室有足夠的長(zhǎng)度布置吸水壓水管上的管道附件，兩條DN400輸水管用2個(gè)DN400蝶閥（D341X/J-16）連接起來，每條輸水管上設(shè)切換用的蝶閥（D341X/J-16）一個(gè)。（7）吸水井計(jì)算水井尺寸應(yīng)滿足安裝水泵吸水管進(jìn)口喇叭口的要求。吸水井最

31、低水位：水庫(kù)的最低枯水位284.99m吸水井正常水位：水庫(kù)的正常水位=292.59m吸水井最高水位：水庫(kù)的最高水位297.7m水泵吸水管進(jìn)口喇叭口大頭直徑：D(1.251.5)d1.33×300400mm水泵吸水管進(jìn)口喇叭口長(zhǎng)度：L（3.07.0）×（Dd）5.0×（400-300）=500mm喇叭口中心距吸水井側(cè)井壁距離：1.5D=1.5×400600mm喇叭口中心距后墻距離：G=（0.81.0）D=1.0×400=400 mm喇叭口之間的距離：(1.52.0)D=2.0×400=800mm喇叭口距吸水井井底距離: （1.01.25

32、）D=1.25×400500mm喇叭口淹沒水深: (0.51.0)=1.0m所以，吸水井長(zhǎng)度400×5+600×2+800×46400mm吸水井寬度400+6001000mm。吸水井高度294700-284990+500+1000+300=11510mm。 （8）吸水管和壓水管的水頭損失計(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。參照書設(shè)L1=6000，L2=1200，L3=3000，L4=600，L5=10000，L6=6300，L7=3000，L8=600，L9=300，L10=350. 查表得DN200的i1=7.771，DN2

33、50的i2=0.0213，DN400的i3=0.0069（1） 吸水管路上的水頭損失hs hs=hfs+hlshfs=L1×i1=0.04663m1吸水管進(jìn)口喇叭口局部阻力系數(shù)，10.1 ； 2DN300閘閥局部阻力系數(shù)，按開啟度=考慮，20.15 ； 3DN300鋼制90°彎頭，30.78；4偏心漸縮管DN300×200，40.18 hls(1+2+3) +4 hls=（0.1+0.15+0.78）+0.18×=0.1570m所以hs=0.04663+0.157=0.20363（2）壓水管路水頭損失hdhd=hfd+hld hfd=（L2+L3+L4+

34、L5+L6+L7）i2+(2（L8+L9）+L10) i3=（1.2+3+0.6+10+6.3+3）×0.0213+（2（0.6+0.3）+0.35）×0.0069=0.528165m局部水頭損失hld =(5+36+7+8+9+10 +11 )×V32/2g+(12+13+214+315+16) ×V 42/2g 在上式中，5DN200×250漸放管，50.06；6DN250鋼制90°彎頭，60.87； 7DN250電動(dòng)蝶閥，70.1；8DN250消聲止回閥，84.59DN250伸縮接頭，90.2110DN200手動(dòng)蝶閥，100.1

35、；11DN250鋼制45°彎頭，11=0.4412DN250×400漸放管，120.24；13DN400鋼制斜三通，130.5；14DN400鋼制正三通，141.5；15DN400蝶閥，150.1；16DN400鋼制正三通，160.1hld=（0.063×0.870.1+4.50.210.1+0.44）× （0.240.5+2×1.53×0.1+0.1）×=1.37+0.42=1.79m所以hd=1.79+0.528165=2.3182m所以在從吸水口到輸水干管上切換閘閥的所有水頭損失：h=hd+hs=2.3182+0.20

36、363=2.52183m 因此水泵的實(shí)際揚(yáng)程為：枯水位Hmin =124.51+34.03+2.52183+2=163.062m洪水位Hmax=114.8+34.03+2.52183+2=153.352m正常水位H=116.91+34.03+2.52183+2=155.462m由此可知實(shí)際揚(yáng)程依舊在泵的高效段內(nèi)（揚(yáng)程H181.2148m）。所以開始選的泵符合要求。 （9）泵安裝高度的確定Hs=Hss+ v/2g+hs 所以Hss=Hs- v/2ghs而泵的水吸上高度Hs=6.4m Hss=6.41.21×1.21/2g0.20363=6.122m二、泵站各部分高度的確定 1泵房筒體高度確定為了便于用沉井法施工，將泵房機(jī)器間底板放在與吸水間底板同一標(biāo)高，因而水泵為自灌式工作，所以水泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度，無須計(jì)算。 已知吸水間最低動(dòng)水位標(biāo)高為284.99m，為保證吸水管吸水，還根據(jù)取吸水管的中心標(biāo)高為282.930m（吸水喇叭口上緣的淹沒深度為284.99282.930D/21.86）。取吸水管中心距吸水間底板0.6m，則吸水間底板標(biāo)高為282.9300.6282.33m。洪水位標(biāo)高為294.7m，考慮1.0m的浪高，則操作平臺(tái)標(biāo)高為294.7+1.0295.7m。泵房筒體高度為：H295.7282.3313.37 m由于操作臺(tái)應(yīng)在地面操作，所以操作平臺(tái)