泵站設計內(nèi)容

學院：環(huán)境與市政工程學院 班級：給水排水工程1002班 組別： 指導老師： 目錄第一章總體規(guī)劃及樞紐布局 3一．設計任務 3二．設計資料 3三．設計要求 3第二章水泵/機組選型 5第一節(jié)泵站設計流量及揚程的確定 5一流量設計 5二揚程設計 5第二節(jié)水泵機組選擇 5第三章工況點確定及校核 7第一節(jié)工況點確定 7一單泵工況點的確定 7第二節(jié)工況點的校核 8一、工況點A（QA1HA）校核的內(nèi)容主要有以下幾點： 8二、工況點的校核 9第四章管道設計 11第一節(jié)管道選擇 11一．管道材料選擇 11二．管道線路選擇 11第二節(jié)管道設計 11一．長度估算 11二．壓水管選取 11三、鋪設方式 12第四章廠房設計 13第一節(jié)泵房內(nèi)部布置 13引水設備： 13第二節(jié)泵房尺寸的確定 14一、泵房長度的計算 14二、泵房寬度各組成如圖 14三、泵房高度計算見圖： 14第三節(jié)泵房穩(wěn)定性分析 15第六章施工組織設計和工程概算 18第一節(jié)施工組織設計 18施工組織總設計應提出下列成果： 18第二節(jié)工程概預算 18一、編制原則和依據(jù) 18二、基本單價 18三、永久工程概預算編制 19四、臨時工程概算編制 19五、其他費用的計算 19參考文獻 19設計心得 21第一章總體規(guī)劃及樞紐布局一．設計任務某地區(qū)污水泵站工藝設計。二．設計資料（一）基本情況（1）此地區(qū)為滿足城市污水及生產(chǎn)污水排除需要，擬建此地區(qū)污水泵站。（2）此地區(qū)污水排放量屬于中小型，為此特設計以下排污泵站。（二）地質(zhì)及水文資料在擬建此泵站的河流斷面的空地布置有鉆孔。有地質(zhì)柱狀圖可看出，0～2m深為砂粘土，以下是頁巖。（三）氣象資料年平均氣溫15.6℃，最高氣溫39.5℃，最低氣溫-8.6℃，最大凍土深度0.44m。主導風向，夏季為東南風，冬季為東北風。（三）排污水量資料（1）近期設計水量６萬米3/天，要求遠期９萬米3/天。（2）水源洪水標高1573.1米（1%頻率）；枯水位標高1565.5米（97%頻率）；常年平均水位標高1568.2米。（四）污水管網(wǎng)設計資料由于城區(qū)距污水排放處700米。（五）其他資料地震等級：五級；地基承載力2.5Kg/㎝2；三．設計要求每組同學要獨立完成泵站設計中初步設計階段的部分內(nèi)容，成果包括設計圖紙和設計說明書。要求設計成果按目錄順序裝訂成冊。（一）圖紙包括以下內(nèi)容（1）樞紐平面布置圖（草圖，比例1：200）。（2）泵房平面圖，泵房縱、橫剖面圖（用1號圖幅，比例自定）。（3）水泵基礎詳圖（用3號圖幅，比例自定）。（4）取水頭部及吸水井設計草圖（比例自定）。（二）設計說明書包括以下內(nèi)容（1）概述建站目的，設計任務，資料分析，設計所依據(jù)的規(guī)范和標準。（2）機電設備選擇的依據(jù)和計算。（3）泵站各建筑物的形式，結(jié)構(gòu)選擇的依據(jù)、計算結(jié)果及其草圖。（4）泵房尺寸擬定的依據(jù)和設備布置的說明。（5）驗證機組選擇的合理性，并說明其在使用中應注意的問題。（6）必要的附圖、附表、參考文獻。（7）結(jié)束語。包括對泵站設計的評價、收獲和存在的問題，改進意見等。五．設計參考資料1．《水泵及水泵站》中國建筑工業(yè)出版社

姜乃昌

主編。2．《給水工程》

中國建筑工業(yè)出版社

嚴世

范瑾初

主編3．《給排水設計手冊》第1、3、9、10、11冊。4．《泵站設計規(guī)范》

GB/T

50265-975.《地表水取水》

中國建筑工業(yè)出版社

周金全

主編第二章水泵/機組選型第一節(jié)泵站設計流量及揚程的確定一流量設計近期設計流量:Q1=1041.7L/S遠期設計流量：Q2=1562.5

L/S二揚程設計水泵揚程：H=HＳＴ+式中HＳＴ--為水泵靜揚程設計最小靜揚程--HＳＴｍｉｎ=3.3m設計最大靜揚程--HＳＴｍａｘ=10.9m設計靜揚程--HＳＴ=6.0m設計最小揚程--Ｈｍｉｎ＝HＳＴｍｉｎ＋＝3.4m設計最大揚程--Ｈｍａｘ＝HＳＴｍａｘ＋＝11.23m設計揚程--Ｈ＝HＳＴ＋＝6.18m在缺乏實際用水資料的情況下，最高日城市綜合用水的時變化系數(shù)宜采用1.3～1.6，日變化系數(shù)宜采用1.1～1.5‘包括壓水管水頭損失，吸水管路水頭損失和泵站內(nèi)部水頭損失?？偟乃^損失取HST的５％～１０％。該工程中取５％，其中＝５％HＳＴ。第二節(jié)水泵機組選擇考慮來水的不均勻性，宜選擇兩臺及兩臺以上的機組工作，以適應流量的變化故采用此方案。根據(jù)以上計算的流量及揚程擬定以下三個方案，并進行經(jīng)濟技術(shù)比較。取水泵站水泵選型方案比較表表1方案型號揚程(m)流量(l/s)功率(kw)臺數(shù)總功率(kw)1500HQB-506.845035.93(1)107.72500HQB-508.260057.72（1）115.43500HQB-508.055051.52(1)103.0注：表中所需揚程是由該水泵性能曲線上查得流量的疊加，功率同樣是經(jīng)疊加得出。由以上比較知：雖然方案1的流量充足，而且利用率高，但由于設計時是按最大日用水量設計，大部分時段流量均小于此值，造成資源浪費，方案2

流量較設計流量同樣偏小，故亦不適合。方案3，在采用最大設計流量情形下，基本符合設計要求，其他情形下可采用變速調(diào)節(jié)獲得所需流量。所以確定采用方案3。選取配套電動機型號為YQGN368-6型:泵重155kg功率75KW電機重395kg轉(zhuǎn)速980r／min額定電壓380V第三章工況點確定及校核第一節(jié)工況點確定一單泵工況點的確定1、根據(jù)水泵的性能圖,繪出水泵單泵的性能曲線；2、多臺泵并聯(lián)時應繪出并聯(lián)的揚程性能曲線,相同型號泵并聯(lián)無需繪出此圖。3、管路阻力系數(shù)計算表（方案3）吸水管壓力支管壓力并管進水喇叭口(ζ)0.56同心漸擴管(ζ)0.390°彎管(ζ)0.64緩閉閥(ζ)0.3偏心漸縮管(ζ)0.290°彎管(ζ)0.67三通管(ζ)1.5∑(ζ)50.97.5D0.30.30.45n0.0140.0140.014L810224.522S61.1521.6247.20nl(m)D(m)mζSf(S2/m5)Sj(S2/m5)S(S2/m5)壓力并管0.014224.5220.4517.532.0254.3415.1847.20129.98壓力支管0.014100.310.912.409.2221.62吸水管0.01480.3159.9251.2361.15Q0.40.450.50.550.6Hmin4.594.754.935.125.33Hmax8.598.758.939.129.33Hd6.096.256.436.626.83H9.019.239.549.7410.18第二節(jié)工況點的校核一、工況點A（QA1HA）校核的內(nèi)容主要有以下幾點：1、總的流量應接近泵站的設計流量，誤差不超過5～10%，不相等時，可以調(diào)整機組每天的工作小時數(shù)，超限時應增減機組臺數(shù)和重選機組。|QAm′-Q|/Q≤5～10%，m′—管道數(shù)量2、抽水裝置特性曲線繪制的正確性：即：|HA-（H凈+SQ2A）|/HA≤0.5%，相差較大時應重繪。3、水泵是否在高效區(qū)運行：工況點必須在高效區(qū)，最好落在最高效率工作點稍偏右，不滿足時，應采取必要的措施。串、并聯(lián)運行時還應校核揚程性能曲線疊加的準確性。均滿足要求后，繪出所選泵的型號、臺數(shù)、流量Q、揚程H、功率P1、轉(zhuǎn)速n、效率η、允許吸上真空高度（HS）或允許氣蝕余量（Δh）運行方式、總的流量Q、裝機容量P等。二、工況點的校核1、在整個管路系統(tǒng)中選一段最不利的管段來校核吸水管路中的水頭損失：∑hs=0.5m

(安裝高度計算中求得)壓水管路中的水頭損失：∑hd=∑hdj+∑hdf其中ξ由以下幾部分組成:ξ1－吐出錐管的阻力系數(shù)

ξ1=0.05ξ2－HH44T-10緩閉止回閥的阻力系數(shù)

ξ2=3.5ξ3－D940X-0.5電動蝶閥的阻力系數(shù)ξ3=0.2ξ4－300×300的三通阻力系數(shù)

ξ4=1.5ξ5－150×150的三通阻力系數(shù)

ξ5=0.1ξ6－閘閥的阻力系數(shù)

ξ6=0.07ξ7－150×150的三通阻力系數(shù)

ξ7=1.5ξ8－150×450漸擴管的阻力系數(shù)

ξ8=0.37ξ9－DN450閥門阻力系數(shù)

ξ9=0.06∑hd=(∑ξi(V2)/2g)+il=(ξ1+ξ2+ξ3+ξ4+3×ξ5+2×ξ6+ξ7+ξ8)

V12/2g+ξ9

×V22/2g=(0.05+3.5+0.2+1.5+3×0.1+0.07×2+1.5+0.37)×2.34×2.34/（2×9.8）+0.06×1.11×1.11/（2×9.8）+20×33.2/1000=2.76

m該管段的總水頭損失∑h=∑hs+∑hd=0.5+2.76=3.27m<4m2、泵站揚程的校核在水泵機組的選擇之前，估算泵站揚程H為6.18m水， 動揚程暫按1.0m水估算。機組和管路布置完成后，需要進行校核，看所選水泵在設計工況下能否滿足要求。在水泵總揚程中靜揚程一項無變化，動揚程（管路總壓力損失）一項需詳細計算。管路總壓力損失∑h=hf+hj,則hf/H2O=Il=0.0127×21=0.267mhj/H2O=(ξ1+3×ξ2+ξ3+ξ4)×v2/2g=(2.0+3×0.87+0.08+0.3)1.41.4/(2×9.81)=0.5m所以，∑h=0.267+0.5=0.767m<1.0m（估算值），所選水泵滿足揚程要求。式中：hf—吸壓水管路沿程壓力損失（mH2O）；hj—吸壓水管路局部壓力損失（mH2O）；L—吸壓水管路總長度(m)；I—單位長度管路沿程壓力損失（mH2O）；ξ1—進水喇叭口局部阻力系數(shù)；ξ2—900

彎頭局部阻力系數(shù)；ξ3—閘閥局部阻力系數(shù)；ξ4—漸擴管局部阻力系數(shù)；校核合格。第四章管道設計第一節(jié)管道選擇一．管道材料選擇鋼管具有強度高，壁薄，重量輕，便于制作，安裝，檢修水頭損失小，一般選用鋼管，小型泵站也可選用鑄鐵管，臨時性泵站一般選用橡膠管。因此本設計采用鋼管。本設計揚程不高，充分考慮到當?shù)氐慕?jīng)濟問題及管道材料的來源，選用鑄鐵管即可滿足要求。為了減少水頭損失，保證供水要求，故壓力管道也選擇鋼管，采用法蘭盤連接。二．管道線路選擇管道線路的選擇應遵循以下原則:垂直等高線，線短少損失小，在壓力示坡線(發(fā)生水擊時，壓力變化過程線)以下，減少挖方，避開填方，禁遇塌方，多開躲開山洪，便于運輸，安裝檢修和巡視，利于今后的發(fā)展，防止其他水體進入泵房。第二節(jié)管道設計一．長度估算吸水管的長度不宜超過10m，一般愈短愈好，一般可按4～6m估算。本設計選取吸水管長度為5m。二．壓水管選取1.由500HQB-50，壓水管選取：吸水管徑350mm，流速V=(4×0.165)/(3.14×0.35×0.35)=1.72m／s，在吸水管設計流速1.5～2.0之間，由于水泵進水口直徑為300mm，所以選擇DN350×300的偏心漸縮管。吸水管路在水泵間地面上敷設。壓水管管徑為300mm，V=(4×0.165)/(3.14×0.3×0.3)=2.34m／s。由于水泵配有成套設備吐出椎管型號為250×300，所以無須設異徑管。為了防止突然停泵時水倒流，在壓力管上設止回閥。同時為了使水壓降低到最低點，故選用HH44T-10緩閉止回閥，公稱直徑Dg=300mm，l=700mm，同時設型號為D940X-0.5電動蝶閥一個，公稱直徑Dg=300mm，l=145mm。三、鋪設方式兩根鋼管采用露天式布置，管道沿著地形鋪設，在拐彎處鋪設鎮(zhèn)墩以固定和支撐管道。第四章廠房設計第一節(jié)泵房內(nèi)部布置引水設備：（1）泵站由于水泵的安裝高度較最低水面高，因此為了保證水泵設備正常運行應設置引水設備，采用真空泵引水，真空泵的充氣量公式為：W=K(W1+W2)Hg/T(Hg-Zs)式中：W1-指吸水管內(nèi)的空氣體積W1=0.096×15=1.44m3W2-指泵殼內(nèi)的空氣體積，約為吸入口面乘以吸入口到水閥門的距離。吸入口到出水閥門的距離見泵房尺寸的確定計算步驟中：I2+I3+I4+I5=1350+300+700+145=2495mm，取3m，則W2=0.071×3=0.213m3T-為水泵的充水時間

取T＝3minHg-為大氣壓水柱高度

Hg＝10.33mZs-為水泵安裝幾何高度Zs＝2.5mK漏氣系數(shù)

，取1.10則W＝（1.10×(1.44+0.213)/3）×10.33／（）=0.80mmm／min最大真空值Hmax=Zs×73.6=184㎜汞柱因此用SZ-2J型水環(huán)式真空泵2臺(一臺備用)引水,配套電機Y160R-4（2）沖洗管道在水泵壓水管上接出一根DN50的支管伸入集水池吸水坑中，進行定期沖洗。（3）起重設備根據(jù)水泵和電機重量及起吊高度，選用一臺TV-212型電動葫蘆，起重重量為2t，起升高度為12m，工字鋼梁為28型，電動葫蘆緊縮最小長度為1198mm.(4)通風設備：由于泵房地處華東平原，根據(jù)氣候因素的情況，可以在泵房上開設四扇窗戶進行自然通風。(5)采暖設備：因泵站所處地區(qū)最低氣溫為－8.6℃。而且電力資源豐富，可采用電暖片在冬季進行電暖，確保水泵設施的正常運行。(6)照明設備：白天光線充足，可利用自然光進行照明，再在泵房內(nèi)安裝日光燈，在陰天和夜晚進行照明。(7)值班室內(nèi)安裝電話機以便通訊和生產(chǎn)調(diào)度之用，并備有低壓二氧化碳滅火裝置，預防火災的發(fā)生。(8)噪音消除設備:泵房運行中，勢必電機和水泵會產(chǎn)生巨大的噪音，影響工作人員的休息和周圍居民的生活，因此在泵房內(nèi)側(cè)墻壁安裝吸音孔板，并在泵房周圍做好綠化工作。第二節(jié)泵房尺寸的確定一、泵房長度的計算A2基礎長度與12sh-9B水泵與電機的凸出部分的較大值2450mmB2基礎之間的靜距1680mmA基礎長度與6sh-9水泵與電機的凸出部分的較大值1620mmB基礎之間的靜距1420mmC基礎與墻的靜距

取2m泵房長L=4A+3B+2C+A2+B2=18.87m，考慮遠期擴建取泵房長L＝20m二、泵房寬度各組成如圖a：取1.5mb：進水異徑管長

L=250㎜c：基礎寬

L=1100㎜d：水泵出口錐管長度

L=300㎜e：止回閥長度

L=880㎜f：

蝶閥長度

L=330㎜B=2×1300+250+1100+300+880+330=5460㎜取B＝7.0m三、泵房高度計算見圖：a——單軌吊車梁高度。取0.3b——滑車高度c——起重葫蘆在鋼絲繞緊狀態(tài)下的長度。（選用電動單軌吊車，由于泵房內(nèi)最重的設備為970g，而機組成12sh-9總重達到1750，為了安全和方便起見，選用MD12-6D，起重量為2000kg，最小的b+c=860mm）d——起重繩的垂直長度。（對于水泵為0.85x米，對于電機為1.2x米，x為起重部件寬度）。對于水泵x=1139.5米，所以d=0.85×1139.5=969mm。對于電機現(xiàn)x=1180，d=1.2×1180=1416mm，故d=1416mm。e——最大一臺水泵或電動機的高度。已知水泵的h=852mm，電動機的h=855mm，故e=855mmf——吊起物底部和最高一臺機組頂部的距離f=0.6mg——最高一臺水泵或電機頂至室內(nèi)地坪的高度g=1190mmh——吊起物底部與泵房進口室內(nèi)地坪的高度h=0.3m所以：f+g+h=600+1190-300=1490mmH2=1170mm<(f+g+h)=1490mm故:地上部分:H1=(a+b+c+d+e+f+g-H2)=4051mm泵房總高度:H=H1+H2=1170+4051=5221mm，取H=6m.第三節(jié)泵房穩(wěn)定性分析代入數(shù)據(jù)算得結(jié)果符合穩(wěn)定性要求，故可安全施工。第六章施工組織設計和工程概算第一節(jié)施工組織設計施工組織總設計應提出下列成果：根據(jù)污水泵站設計選好圍堰類型和施工方法及施工期間的渡汛措施的要求。根據(jù)工程的特點確定工期，選定工期，選定主體工程施工順序，施工方法及其他的工程施工安排方法，施工場地布置和主要的施工機械。擬定機電設備和金屬結(jié)構(gòu)安裝方法。擬出對外交通運方案。擬定主要施工輔助企業(yè)和大型臨時設施的規(guī)模和布置。擬定施工總進度，總布置和技術(shù)供應計劃。提出施工機構(gòu)和管理單位人員配備的建議，施工中勞動力、設備、材料以及生活物資供應等等計劃。提出需要進行試驗研究和補充勘測的建議內(nèi)容。第二節(jié)工程概預算一、編制原則和依據(jù)1編制依據(jù)2采用額定說明3施工隊伍情況介紹4施工管理費計算標準5工資標準二、基本單價1主要外材料單價2當?shù)夭牧蠁蝺r3風、水、電單價4純混凝土幾沙漿單價5施工機械臺班數(shù)三、永久工程概預算編制主要永久工程按水工，金屬結(jié)構(gòu)，電氣專業(yè)設計提供單項單位，分部工程量分