水泵站课程设计 设计说明书.docx

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水泵站课程设计设计说明书

目录

一、设计流量的确定和设计扬程的估算3

（一）设计流量Q3

（二）设计扬程H3

1、泵所需静扬程HST4

2、输水干管中的水头损失∑h4

3、泵站内管路中的水头损失hp5

二、初选泵和电动机5

三、机组基础尺寸的确定5

四、吸水管路与压水管路计算5

（一）吸水管6

（二）压水管6

五、机组与管道布置6

六、吸水管路与压水管路中水头损失的计算6

（一）吸水管路中水头损失∑hs6

（二）压水管路水头损失∑hd6

七、泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算7

八、附属设施选择8

（一）起重设备8

（二）引水设备8

（三）排水设备8

（四）通风设备/

（五）计量设备9

九．泵房建筑高度的确定9

十．泵房平面尺寸的确定9

取水泵站工艺设计

近期设计水量为103000m³/d，远期设计水量为113000m³/d，采用固定取水泵房，用两根各长280m的自流管取水，水源洪水位标高38.00m，枯水位标高为24.60m，净水构筑物前配水井的水面标高为57.20m，输水干管长1500m，取水头部到泵房吸水间水头损失10kPa，自用水系数α=1.05-1.1，泵房地板高度1-1.5m。

一、设计流量的确定和设计扬程估算

（一）设计流量Q

考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数α=1.08。

近期设计流量：

Q1=1.08×113000×1000/（24×3600）=m3/s

远期设计流量：

Q2=1.08×113000×1000/（24×3600）=1412.5L/s

（2）设计扬程H

取水泵站枢纽布置（单位：

mm）

1-箱式取水头部；2-取水自流管；3-吸水间；4-机器间；5-净水场配水井

1、泵所需静扬程Hst

在最不利情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量（远期）时），则

Q检修=Q2×0.75=1059.4L/s

查资料可知，选择DN900的钢管作为自流管（V=1.67m/s1000i=3.41）。

从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为

280×3.41×10-3=0.95m

则吸水间最高水位标高为

38.00-0.95=37.05m，

最低水位标高为

24.60=0.95=23.65m。

所以，泵所需静扬程Hst为：

洪水位时，Hst=57.20-37.05=20.15m

枯水位时，Hst=57.20-23.65=33.55m

2、输水干管中的水头损失∑h

输水干管长为1500m（钢管），仍以最不利条件（即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量（远期）时）考虑，则

∑h=3.41×10-3×1500+0.1=5.22m

3、泵站内管路中的水头损失hp

粗估计1.97m，则泵的扬程设计：

枯水位：

33.55+5.22+1.97+3=43.74m

洪水位：

20.15+5.22+1.97+3=30.34m

二、初选泵和电机

根据近远期流量及扬程要求，使用天正给排水2013软件，近期使用3台KQW400/590-31516水泵，其中两台工作，一台备用；远期则增加一台同型号泵，三台工作，一台备用。

三、机组基础尺寸确定

上文中选择的水泵的尺寸为1810×1040×755mm（L×D×H），W=34900N。

基础深度

H=3.0W/（L×D×γ）

基础所用材料的容重γ为23520N/m3，故基础深度

H=3.0×349000/（1.81×1.40×23520）=1.76m

基础深度连同泵房地板在内，应为2.76m

四、吸水管路与压水管路计算

每台泵有单独的吸水管和压水管

（一）吸水管

已知Q1=1059.4/4=264.9L/S,采用DN400×20钢管（V=1.31m/s，i=4.40×10-3。

）

（二）压水管

采用DN400×10钢管，则V=2.05m/s，i=14.6×10-3。

五、机组与管道布置，如图所示

6、吸水管路和压水管路中水头损失计算

取一条最不利路线，从吸水口到输水干管上切换闸阀为止计算路线。

（一）吸水管路中水头损失∑hs

∑hfs=2.314×4.40×10-3=0.0010

Ɛ1----吸水管进口局部阻力系数，Ɛ1=0.75

Ɛ2-----DN500闸阀局部阻力系数，按开启度1/8考虑，Ɛ2=0.15

Ɛ3-----偏心减缩管DN500×350，Ɛ3=0.20

则∑hls=（0.75+0.15）×1.312/2g+2.662/2g×0.20=0.15m

则∑hs=∑hfs+∑hls=00.1510

（二）压水管路水头损失∑hd

∑hfd=（0.161+1.171+1.510+4.031）×14.6×10-3+（5.113+1.362+1.362+2.718）×8.03×10-3=0.19

∑hld=（Ɛ4+Ɛ5+Ɛ6+Ɛ7+Ɛ8）×2.052/（2×9.8）+（Ɛ9+Ɛ10+Ɛ11）×2.022/（2×9.8）=1.09m

Ɛ4-----渐放管，Ɛ4=0.33；

Ɛ5------DN400钢制90。

弯头，Ɛ5=1.2

Ɛ6------DN400液控蝶阀，Ɛ6=0.15；

Ɛ7------DN400闸阀，Ɛ7=0.21

Ɛ8----渐放管，Ɛ11=0.47

Ɛ9------DN600闸阀，Ɛ9=0.15

Ɛ10----DN600钢制90。

弯头，Ɛ10=1.2

Ɛ11----DN600钢制正三通，Ɛ11=1.5

∑hld=0.33×2.882/2g+（1.2+0.15+0.21+0.15+1.2）

×2.332/2g+（0.47+0.15+0.15）1.412/2g=0.14+0.81+0.078=1.1m;

∑hd=∑hfd+∑hld=0.23m+1.1m=1.33m;

所以从吸水口到输水干管上切换闸阀的全部水头损失为：

∑hd=∑hd+∑hs=0.19m+1.09m=1.28m;

因此，泵的实际扬程为：

设计枯水位时：

Hmax=43.74+5.22+2+1.28+2=54.24m

设计洪水位时：

Hmin=30.34+5.22+2+1.28+2=40.84m

由此可见，初选的泵机组是符合要求的。

七、泵的安装高度的确定和泵房简体高度计算

已知吸水间最低水位标高为23.65m，为了保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为20.9m（吸水管上缘的淹没深度为23.65-20.9-0.25=2.5m）。

取吸水管下缘距吸水间底板0.7m，则吸水间底板标高为0.7m,则吸水间底板标高为:

20.9-（0.25+0.7）=19.95m。

洪水位标高为38.00m，考虑1.2m浪高，则操作水平台标高：

38.00+1.20=39.20m，故泵房高度为：

39.00-19.95=19.25m。

八、附属设备选择

（一）起重设备

最大起重为3600kg，最大起吊高度为17.85+2.0=19.85m,（其中2.0是考虑操作平台上汽车的高度）。

为此，选用矩形吊车（制定，起重量10R，双梁，跨度19m，CDi-10电动葫芦，起吊高度24m）。

（二）引水设备

泵系自灌式工作，不需引水设备。

（三）排水设备

由于泵房较深，故采用电动泵排水。

沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去。

取水泵房的排水量一般按20－40m3/h考虑，排水泵的静扬程按17.5m算，水头损失约为5m，故总扬程在17.5+5=22.5m，可用IS65-50-160A型离心泵（Q=15-28m3/h,N=3kw，n=2900r/min）两台，一台工作，一台备用，配套电机为YI100L-2。

）

（四）通风设备

由于与泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进行空--空冷却，但由于泵房简体较深，仍选用风机进行换气通风。

选用两台T35-11型轴流风机（叶轮直径700mm，转速960r/min，叶片角度15。

，风量10127m3/h，风压90pa，配套电机YSF-8026，N=0.37kw）。

（五）计量设备

在净化场的送水泵站内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不再设计流量设备。

九、泵房建筑高度的确定

泵房简体高度为17.85m，操作平台以上的建筑高度，根据起重设备以及起吊高度、电梯井机房的高度、采光及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距离为8.9m，从平台楼板到房顶底板净高12.8m.

十、泵房平面尺寸的确定

根据泵机组、吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的设置情况，用给水排水设计手册差出有关设备和管道配件的尺寸，通过计算，从而求得泵长22.168m,宽21.01m.