水泵站工艺设计说明书课程设计完成版.docx
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水泵站工艺设计说明书课程设计完成版
长安大学环境科学与工程学院
给水排水教研室
某城镇给水工程
第二水泵站工艺设计说明（计算）书
设计班级：
29020802
学生姓名：
XXXXXXX
学号：
15
指导老师：
XXXXXX
日期：
2012年3月8日
第1节综述·······················································3
第2节水泵机组的选择·············································3
第3节水泵机组的基础设计·········································6
第4节水泵吸水管和压水管的计算···································6
第5节泵房形式的选择·············································6
第6节吸水井的设计···············································7
第7节管道配件的选取列表·········································7
第8节泵房尺寸的确定·············································7
第9节辅助设备的选择·············································8
附件一KQSN系列水泵外形图······································9
附件二各部件安装尺寸············································10
附件三设计图纸··················································11
第1节
综述
1.1根据城镇发展规划，该泵站拟建于城镇南端，设计为大型送水泵站。
1.2泵站的设计水量为万m3/d。
1.3消防用水量70L/s。
1.4经给水管网水力计算后，有：
1.4.1根据用水曲线确定二泵站工作制度，分两级工作。
第一级，从7：
00到20：
00，每小时占全天用水量的5％。
第二级，从20：
00到7：
00，每小时占全天用水量的3.18％。
1.4.2最大用水时水泵站所需扬程为，其中几何压水高；
1.4.3最大转输时水泵站所需扬程为，其中几何压水高；
1.4.4最大用水加消防时泵站所需扬程为，其中几何压水高。
1.5清水池至泵站址的水平距离为120m。
1.6泵站处地面标高为78m。
1.7清水池最低水位标高76m。
1.8地下水位标高68m。
1.9冰冻深度。
第2节水泵机组的选择
2.1设计工况点：
（1）一级用水时Qa=105000×0.05=5250m3/h=1458L/s
Ha=61.4+2+2=65.4m
（2）一级转输时Qb=105000×0.05=5250m3/h=1458L/s
Hb=75.4+2+2=79.4m
（3）一级用水加消防时
Qc=Q1+70L/S=5502m3/h=1528L/s
Hc=69.7+３+2=74.7m
（4）二级用水时Qd=105000×0.0318=3339m3/h=928L/s
Hd=m（由计算求得）
（5）二级转输时Qe=56550×0.0318=3339m3/h=928L/s
He=m（由计算求得）
注：
Ha、Hb、Hc后面所加的两项分别为设计上所考虑的水头损失和安全水头
2.2.绘制水泵Q-H曲线
根据以上五个设计工况点，可以得出两条管路特性曲线，将其绘制于坐标纸上，以此作为选泵的依据。
根据反复比较管道特性曲线，以及各水泵处于最高效率时的流量扬程，选择方案如下：
选择型号为KQSN700-M9-869的单级双吸清水离心泵一台，KQSN700-N9J-935的单级双吸清水离心泵一台，并且各自配备一台同型号泵作为备用，一共是4台水泵。
二级供水时段，只开一台KQSN700-N9J-935泵工作；一级供水时段，只开一台KQSN700-M9-869泵工作；一级供水加消防时，只开一KQSN700-M9-869泵工作（同一级供水时）。
根据泵站布置，订购水泵需要求有一台KQSN600-M9-869型、一台KQSN700-N9J-935型水泵为反旋水泵
两种泵的技术参数如下表（数据来源于《给水排水设计手册》）：
水泵
型号
级数
流量Q
扬程
H
（m）
转速
n（r/min）
轴功率
P
（kw）
电动机
型号
电动机
功率
P（kw）
效率
η
（%）
汽蚀余量（NPSH）r
（m）
m3/h
L/s
KQSN700-N9J-935
单
1906
529
64
740
990
Y500-8
710
4．3
单
3177
882
58
单
3812
1059
54
KQSN700-M9-869
单
2765
768
105
Y630-6
1600
5．9
单
4608
1280
93
单
5530
1536
83
这样选择的优点在于：
1.在每个工况点，水泵都能满足流量、扬程的需求，并处于其高效段；
2.电动机型号相同，只有两种泵；水泵初期投资小、维护成本低。
3.水泵尺寸相近，电动机尺寸相同；水泵基础制作、管路安装方便，易于操作。
水泵外形图见附件一。
2.2确定电机
根据水泵样本提供的配套可选电机，选定KQSN700-M9-869水泵配用Y630-6电机、KQSN700-N9J-935配用Y500-8电机，其参数如下：
第3节水泵机组的基础设计
KQSN700-M9-869水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，根据水泵尺寸（见附件二）、电动机安装尺寸（见附件二），有：
基础长度L＝地角螺钉间距+（400～500）
＝1000+1691+1600+409=4700mm
基础宽度B＝地角螺钉间距+（400～500）
＝1300+500=1800mm
基础高度H＝
＝3*（4478+10550）/（4.7*1.8*2400）=2.22m（取2.3m）
KQSN700-N9J-935
基础长度L＝地角螺钉间距+（400～500）
＝1000+1586+1250+464=4300mm
基础宽度B＝地角螺钉间距+（400～500）
＝1300+500=1800mm
基础高度H＝
＝3*（4488+4500）/（*1.8*2400）=1.45（取1.5m）
其中
—水泵重量（kg）;
—电机重量（kg）;
—基础长度（m）
—基础宽度（m）;
—基础密度（kg/m3）（混凝土密度ρ＝2400kg/m3）
根据取大原则，因为KQSN700-M9-869泵机基础较大，所以统一取长度为4700mm，宽度为1800mm，高度为2.3m的基础。
第4节水泵吸水管和压水管的计算
一台KQSN700-M9-869型水泵工作时，其最大流量Q=1528L/s，为吸水管和压水管所通过的最大流量，吸水管：
DN>250mm时，V=1.2～1.6m/s,根据公式
计算得：
Qmin=1103.0mm;Qmax=1273.6mm;取两者中间整数为管径DN=1200mm
2.压水管：
DN>250mmm时，V=2.0～2.5m/s,根据公式
计算得：
Qmin=882.3mm;Qmax=986.5mm;取两者中间整数为管径DN=900mm
3.输水管：
Q=Q总max*70%=1069.6L/s;V=2.0～2.5m/s;根据公式
计算得：
Qmin=738.3mm;Qmax=825.4mm;取两者中间整数为管径DN=800mm
每台水泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修阀门，型号为Z945TW-10，DN＝1200mm，L＝960mm，W＝5113kg。
压水管设有电动操作阀，型号D971X（H、F），DN＝900mm，L＝203mm，W＝1078kg。
手动常开检修阀门，型号为Z945TW-10，DN＝900mm，L＝780mm，W＝3070kg。
并设有联络管（DN＝800mm），由两条输水干管（DN＝800mm）送往城市管网。
为预防停泵水锤，每台水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号HBH41H-10，DN=900L=330mm，W＝1530kg。
泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。
一台KQSN700-N9J-935型水泵工作时，其最大流量Q=928L/s，为吸水管和压水管所通过的最大流量，吸水管：
DN>250mm时，V=1.2～1.6m/s,根据公式
计算得：
Qmin=859.5.0mm;Qmax=992.5mm;取两者中间整数为管径DN=900mm
2.压水管：
DN>250mmm时，V=2.0～2.5m/s,根据公式
计算得：
Qmin=687.7mm;Qmax=768.8mm;取两者中间整数为管径DN=700mm
3.输水管：
Q=Q总max*70%=649.6L/s;V=2.0～2.5m/s;根据公式
计算得：
Qmin=575.3mm;Qmax=643.2mm;取两者中间整数为管径DN=600mm
每台水泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修阀门，型号为Z945TW-10，DN＝900mm，L＝780mm，W＝3070kg。
压水管设有电动操作阀，型号D971X（H、F），DN＝700mm，L＝165mm，W＝430kg。
手动常开检修阀门，型号为Z945TW-10，DN＝700mm，L＝660mm，W＝1751kg。
并设有联络管（DN＝600mm），由两条输水干管（DN＝600mm）送往城市管网。
为预防停泵水锤，每台水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号HBH41H-10，DN=700L=292mm，W＝956kg。
泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。
第5节泵房形式的选择
根据清水池最低水位标高
和水泵
的条件，确定泵房为矩形半地下式。
第6节
吸水井的设计
吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求。
清水池最低水位（视为吸水池最低水位）＝76m；
KQSN700-M9-869型水泵：
水泵吸水管进口喇叭口大头直径D≥（1.25～1.5）××1200=1700mm；
水泵吸水管进口喇叭口长度L≥（3.0～7.0）×（D－d）=4×（1700-1200）=2000mm；
喇叭口管线距吸水井侧墙距离≥×1700＝2550mm；
喇叭口距吸水井前后井壁≥×1700=1700mm；
喇叭口之间的距离≥×1700＝3400mm；
喇叭口距吸水井井底距离H1≥（1.0～1.25）D＝1.25D=2200mm（取900mm）；
喇叭口淹没水深H2≥（0.5～1.0）D＝1.5m。
KQSN700-N9J-935型水泵：
水泵吸水管进口喇叭口大头直径D≥×900=1300mm；
水泵吸水管进口喇叭口长度L≥（3.0～7.0）×（D－d）=4×（1300-900）=1600mm；
喇叭口管线距吸水井侧墙距离≥×1300＝1950mm；
喇叭口距吸水井前后井壁≥×1300=1300mm；
喇叭口之间的距离≥×1300＝2600mm；
喇叭口距吸水井井底距离H1≥（1.0～1.25）D＝1.25D=1625mm（取900mm）；
喇叭口淹没水深H2≥（0.8～1.0）D＝1.5m。
所以，吸水井长度取25000mm，吸水井宽度为取3000mm，吸水井高度为6000mm。
第7节管道配件的选取列表
名称
安装位置
型号
规格
单位
数量
喇叭口
吸水口
DN17001200
个
2
DN1300900
个
2
手动常开检修阀门
（自带伸缩节）
吸水管
Z945TW-10
DN＝1200mm，L＝960mm，W＝5113kg
个
2
Z945TW-10
DN＝900mm，L＝780mm，W＝3070kg
个
2
偏心渐缩管
压水管
DN1200700mm
个
2
液压缓闭蝶形止回阀
压水管
HBH41H-10
HBH41H-10，DN=900L=330mm，W＝1530kg
个
2
HBH41H-10
HBH41H-10，DN=700L=292mm，W＝956kg
个
2
电动操作阀
压水管
D971X（H、F）
DN＝900mm，L＝203mm，W＝1078kg
个
2
DN＝700mm，L＝165mm，W＝430kg
个
2
手动常开检修阀门
（自带伸缩节）
压水管
Z945TW-10
DN＝900mm，L＝780mm，W＝3070kg
个
2
Z945TW-10
DN＝700mm，L＝660mm，W＝1751kg
个
2
同心渐缩管
压水管
DN900700mm
个
2
同心渐扩管
压水管
DN700900mm
个
2
90度弯头
输水管
DN=1200mm
个
2
DN=1100，900mm
个
2
三通
连通管
DN900900m
个
3
DN700700mm
个
1
第8节泵房尺寸的确定
根据300S90A系列水泵及其配套电动机安装尺寸（详见附件二）可得：
H＝450mm,H
＝630mm,
H＝180mm
根据350S75B系列水泵及其配套电动机安装尺寸（详见附件二）可得：
H＝580mm,H
＝500mm,
H＝80mm
根据管道布置和喇叭口尺寸，确定：
KQSN700-M9-869水泵轴线标高＝73.65m。
KQSN700-N9J-935
泵房底面标高＝泵轴线标高－H
－基础露出地面部分――0.20=72.95m。
泵房宽度设计为15m，长度为29.6m，高度为12.355m。
第9节辅助设备的选择
9.1计量设备
在送水管设有电磁流量计，采用MT900F系列，DN600mm。
9.2起重设备
选取LD-A型电动单梁起重机，运行速度30m/min，，起重重量5t，跨度14m，起升高度12m。
根据起重机的要求计算确定泵房净高度12m。
9.3排水设备
为了保持泵房环境整洁和安全运行，必须排出水泵填料盒滴水、闸阀和管道接口的漏水，检修设备时泄放的存水以及地沟渗水等。
因此沿基础设一条集水槽，泵房一角设1500*1500*2000的集水坑，内置一台QD78-65型潜水泵。
9.4通风设备
本水泵站采用自然通风。
【附件一】
KQSN系列水泵外形图：
【附件二】
KQSN700-M（N）9系列水泵安装尺寸图：
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