泵站《泵與泵站》課程設計說明書

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1、取水泵站設計 《泵與泵站》課程設計說明書 目 錄 一、設計說明書 2 二、設計計算 2 <一>、設計流量的確定和設計揚程估算 2 <二>、初選泵和電機 3 <三>、吸水管路與壓水管路的計算 4 <四>、機組與管道布置 5 <五>、吸水管路與壓水管路中水頭損失的計算 6 <六>、水泵房安裝高度和泵房筒體高度的確定 7 <七>、輔助設備設計 7 四、 參考文獻 8 二、設計計算 <一> 設計流量的確定和設計揚程估算： 初步假定泵站內管路水頭損失為2m，安全水頭損失

2、為2m。 (1) 普通供水 Hst=20+（-3.5）=16.5m H=16.5+16+20+2+2=56.5m =39000m/d2.5%=270.8L/s =39000m/d4.5%=487.5L/s (2) 消防供水 Hst=26+（-3.5）=22.5m H=22.5+36.3+10+2+2=72.8m Qmax=39000m/d110%4.5%=536.2L/s <二>、初選泵和電機 流量范圍（270.8-487.5）L/s 揚程范圍 （56.5-72.8）m （1） 選泵：

3、 選泵方案1：一臺20sh-9,兩臺12sh-9，各一臺備用。 選泵方案2：三臺14Sh-9A一臺備用，兩臺14Sh-9。 選泵方案3：三臺14SA-10A 一臺備用，兩臺14sh-9 方案編號 用水范圍 泵運行臺數(shù) 泵揚程范圍 效率 方案1 540～600 一臺20sh-9 兩臺12sh-9 50～59 83% 79% 方案2 550～700 兩臺14Sh-9A 兩臺14-Sh-9 65～75 80% 80% 方案3 560～700 兩臺14SA-10A 兩臺14-Sh-9 60～75 87% 80% 根據(jù)所查資料可知：方案

4、一中揚程效率太低，而方案二中14Sh-9A揚程過高使用時需切削，效率降低。所以選方案三。 普通供水時選擇三臺14SA-10A型單級雙吸中開離心清水泵（Q=300L/s,H=58m，），兩臺工作，一臺備用。消防供水時選擇兩臺14Sh-9型單級雙吸中開離心清水泵（Q=350L/s,H=75m，），兩臺同時工作。 校核：消防校核按最不利情況考慮，最高時用水量與消防用水量之和為1023.7L/s，需最高揚程為72.8m，三臺泵同開或四臺泵開均滿足要求。 (2) 組基礎尺寸的確定 通過查看《給水排水設計手冊材料設備續(xù)冊2》采用無底座的形式 Sh型離心泵外形及安裝尺

5、寸 SA型離心泵外形及安裝尺寸 ①普通供水 基礎長度L:L=900+992+600-(720-600)+（400~500)=2872mm=2.9m 基礎寬度B：B=800+500=1300mm=1.3m W=121010+199010=32000N 基礎高度H: H=3.0W/（LBγ）=332000/（2827130024000）=1090mm=1.1m 基礎重量/（電+泵）=γBLH/（電重+泵重）=3.18 ②消防供水 基礎長度：L=L1+l+L3+（0.4～0.5）=L1-0.5L2+L3+C+B+（0.4～0.5

6、） =822-0.5510+440+335+1000+500=2842mm =2.842m=3.0m 基礎寬度：B＝b+(0.4～0.5)＝710+490=1200mm=1.2m 基礎高度：H＝（2.5～4）W/(LBγ) ＝3(1200+3420)/(3.01.22400) ＝1.60m γ—混凝土容重2400kg/M3； 基礎計算 水泵 電機 /k

7、g L/m B/m H/m 型號 /kg 型號 /kg 14SA-10A 1210 Y355-39-4 1990 3200 2.87 1.3 1.1 14sh-9 1200 Y400-4 3420 4620 2.84 1.2 1.6 <三>、吸水管路與壓水管路計算 (1) 吸水管路的要求 ① 不漏氣 管材及接逢 ② 不積氣 管路安裝 ③ 不吸氣 吸水管進口位置 ④ 設計流速： 管徑小于250mm時，V取1.0～1.2 m/s 管徑等于或大于250mm時，V

8、取1.2～1.6 m/s (2)壓水管路要求 ①要求堅固而不漏水,通常采用鋼管,并盡量焊接口,為便于拆裝與檢修,在適當?shù)攸c可高法蘭接口。為了防止不倒流，應在泵壓水管路上設置止回閥。 ②壓水管的設計流速：管徑小于250mm時，為1.5～2.0 m/s 管徑等于或大于250mm時，為2.0～2.5 m/s (3) 吸水管路直徑 進口法蘭mm 出口法蘭mm 14SA-10A 350 300 14sh-9 350 250 1臺14Sh-9型水泵工作時，單泵流量Q＝352L/s，為吸水管和

9、壓水管所通過的最大流量。 吸水管采用DN=600mm的鋼管，則v1=1.2m/s，i=2.95‰； 壓水管采用DN=450mm的鋼管，則v2=2.14m/s，i=13.5‰。 <四>、機組與管道布置 <1> 基礎布置 基礎布置情況見取水泵站祥圖。 泵機組布置原則：在不妨礙操作和維修的需要下，盡量減少泵房建筑面積的大小，以節(jié)約成本。 <2>機組的排列方式 采用機組橫向排列方式，這種布置的優(yōu)點是：布置緊湊，泵房跨度小，適用于雙吸式泵，不僅管路布置簡單，且水力條件好。同時因各機組軸線在同一直線上，便于選擇起重設備。 <五>、吸水管路與壓水管路的水頭

10、損失的計算 取一條最不利線路，計算線路如圖： ①吸水管路中水頭損失∑h s: ∑h s=∑h fs+∑h ls 1、吸水管路沿程水頭損失: ∑h fs=l1is=0.00295(1.4+2.6)=0.0118 2、局部水頭損失: ∑h ls=(ζ1+ζ2+ ζ3+ζ4) 式中 ζ1———吸水管進口局部阻力系數(shù)，ζ1=1.0 ζ2 ———漸縮管DN600350 局部阻力系數(shù), ζ2 =0.2 ζ3 ———喇叭口局部阻力系數(shù)，ζ3=0.1 ζ4——— 90鋼管彎頭，ζ4=1.01； ζ5——— DN600閘閥，ζ5=

11、0.28； 則 ∑h ls=（1.0+0.1+0.2+1.01+0.28）1.22/2gError! No bookmark name given.=0.19m 所以吸水管路總水頭損失為:∑h s=∑h fs+∑h ls=0.0118+0.19=0.2018m ②壓水管路水頭損失∑h d: ∑h d=∑h fd+∑h ld 1、壓水管路沿程水頭損失: ∑h fd =(2.3+1.3)0.0135+0.007369.7=0.11m 2、局部水頭損失: ∑h ld=ζ5V22/2g 式中 ζ6——— DN450250漸擴管，ζ6=0.2；

12、 ζ7——— DN400700漸擴管，ζ7=0.29； ζ8——— DN700閘閥，ζ8=0.3； ζ9——— DN450止回閥，ζ9=2.5； ζ10——— DN700鋼制90o彎頭，ζ10=1.01； ζ11——— DN450閘閥，ζ11=0.28； ζ12———700丁字管，ζ12=0.1； 則 ∑h ld=﹙0.2+2.5+0.28﹚/2g+（0.29+1.01+40.1+0.3）/2g=1.2m所以壓水管路總水頭損失為∑h d=∑h fd+∑h ld=0.11+1.2=1.31m 則泵站內水頭損失:∑h=∑s+∑d=1.31+0.2=1.51

13、m，比假設的實際水頭損失小。 <六>泵安裝高度和泵房筒體高度確定 （1）機器間長度 因電機功率大于55KW，故基礎間距取為1.2m，基礎與墻壁間距為1m，除四臺水泵外，機器間右端按最大一臺機組布置設一塊檢修場地，長4m，左邊有配電室和值班室4m，故得： 機器間總長度=32+1.5+4+41.2+4.2+2.93=29.2m 為便于施工，取機器間總長度為30m。 （2） 機器間寬度 吸水管閘閥距墻取1.4m，壓水管閘閥到墻壁寬2.7，故取機器間總寬度為6m。 （3） 機器間高度 兩層樓考慮 約15m. <七>輔助設備設計 (1)引水設備

14、 泵系自灌式工作，不需要引水設備。 (2)起重設備的選擇 ①選型 由前面設計可知，普通供水時選用Y355-39-4型電動機，其重量為1990Kg，最大起吊高度為12.20+2=14.20m（其中2.0m是考慮操作平臺上汽車的高度）。 (3)排水設備 由于泵房較深，故采用電動泵排水。沿泵房內壁設排水溝，將水匯集到集水坑內，然后用泵抽回到吸水間去。 取水泵房的排水量一般按20～40 m3/h考慮，排水泵的靜揚程按15.0m計，水頭損失大約5m，故總揚程在15.0+5=20.0m左右，可選用IS65–50–160A型離心泵（Q=15～2

15、8m3/h, H=25~18m, N=3kW, n=2900 r/min）兩臺，一臺工作一臺備用，配套電機為Y100L–2。 (4)通風設備 由于與泵配套的電機為水冷式，無需專用通風設備進行空–––––空冷卻，但由于泵房筒體較深，仍選用風機進行換氣通風。選用兩臺T35–11型軸流風機（葉輪直徑700㎜，轉速960 r/min，葉片角度15，風量10127m3/h，風壓90Pa，配套電機YSF–8026, N=0.37 kW）。 (5)計量設備 由于在凈化場的送水泵站內安裝電磁流量計統(tǒng)一計量，故本泵站內不再設計量設備。 （6）選用材料

16、 編號 名稱 型號與規(guī)格 材料 單位 數(shù)量 備注 1 雙吸離心泵 14Sh-9 臺 2 2 雙吸離心泵 250S65A 臺 3 3 止回閥 DN450 鑄鐵 個 2 4 止回閥 DN400 鑄鐵 個 3 5 閘閥 DN700 鑄鐵 個 7 6 閘閥 DN450 鑄鐵 個 2 7 閘閥 DN400 鑄鐵 個 3 8 閘閥 DN600 鑄鐵 個 2 9 閘閥 DN500 鑄鐵 個 3 10 漸縮管 DN600350 鑄

17、鐵 個 2 11 漸縮管 DN500350 鑄鐵 個 3 12 漸擴管 DN250450 鑄鐵 個 2 13 漸擴管 DN700450 鑄鐵 2 14 漸擴管 DN300400 鑄鐵 3 15 漸擴管 DN700400 鑄鐵 3 16 鋼制喇叭口 DN500 鋼 個 3 17 鋼制喇叭口 DN600 鋼 個 2 18 法蘭彎頭 DN600 鋼 個 2 19 法蘭彎頭 DN500 鋼 個 3 20 法蘭彎口 DN700 鋼 個 2 21 電動機 Y355-39-4 臺 3 22 電動機 Y400-4 臺 2 23 手動單軌吊車 SC型2t 臺 1 四、 參考文獻 （1）《泵與泵站》(第五版),中國建筑工業(yè)出版社。 （2）《給水排水設計手冊第1冊》 （3）《給水排水設計手冊第11冊》