泵与泵站设计说明书.docx
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泵与泵站设计说明书
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：
29020801
学生姓名：
***
学号：
**********
指导教师：
杨玉思赵红梅王彤
日期：
2011年2月28日
第1节泵站概述………………………………………………………………………………2
第2节原始资料………………………………………………………………………………2
第3节原始资料分析说明级计算……………………………………………………………3
第4节水泵机组选择…………………………………………………………………………3
第5节水泵机组的基础设计…………………………………………………………………7
第6节吸水管和压水管的计算………………………………………………………………7
第7节其他主要配件的选择…………………………………………………………………8
第8节泵房形式的选择及机械间布置………………………………………………………10
第9节吸水井的设计…………………………………………………………………………10
第10节工艺标高的确定………………………………………………………………………11
第11节复核水泵和电机………………………………………………………………………12
第12节附属设备的选择………………………………………………………………………13
第1节泵站概述
某城镇，其最大日用水量为50000m3/d,需设计一中等规模的给水二级泵站。
本设计采用多台水泵并联的方法满足供水要求。
本泵站采用半地下式，自罐式吸水，泵房为矩形。
第2节原始资料
1.泵站的设计水量为5万m3/d
2.城镇供水曲线图：
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3.1%
3.消防用水量70L/s
4.经给水管网水力计算后得：
（1）最大用水时水泵站所需扬程为61.4米，其中几何水压高（Hst）32.9米
（3）最大转输时水泵站所需扬程为75.4米，其中几何水压高（Hst）42.2米
（4）最大用水加消防时水泵站所需扬程为69.7米，其中几何水压高（Hst）26.0米
5.清水池至泵站址的水平距离为120m
6.泵站处地面标高为78m
7.清水池最低水位标高76m
8.地下水位标高68m（可不考虑地下水的影响）
9.冰冻深度1.5m
第3节原始资料分析说明及相关计算
1.流量设计
（1）一级泵站供水设计流量
（2）二级泵站供水设计流量
（3）最大用水加消防设计流量
2.扬程计算
H需：
泵站所需扬程（m）
H安全：
安全水头（m）初估2m
Σh泵：
泵内水头损失（m）初估1m，最大消防时取2m
（1）最大用水时
H1=61.4+2+1=64.4
（2）最大转输时H2=75.4+2+1=78.4
（3）最大用水加消防时H3=69.7+2+2=73.7
第4节水泵机组选择
1.管路特性曲线参数计算及曲线方程
（1）最大用水S1=（H1-Hst1）/Q22=（64.4-32.9）/0.6942=65.4s2/m5
（2）最大转输S2=（H2-Hst2）/Q22=（78.4-42.2）/0.6942=75.2s2/m5
（3）最大用水加消防S3=（H3-Hst3）/Q火2=（73.7-26.0）/0.7642=81.7s2/m5
2.确定工况点
A（69464.4）B（69478.4）C（76473.7）
D（43044.99）E（43056.1）
3.绘制管路曲线并选择泵
由上图可知，为满足一级供水可选取两台KQSN350-N9437并联工作或一台KQSN600-N9680单独工作，；为满足二级供水及消防可选取一台KQSN450-M13580工作或一台KQSN600-M9782工作。
经比选，最终为满足以及供水选择两台KQSN350-N9437并联工作；为满足二级供水选取一台KQSN600-M9782工作。
特性曲线如下图所示。
具体方案如下：
1）在一级供水和一级转输时并联使用两台KQSN350-N9437水泵；
2）在最大用水和最大转输时使用一台KQSN600-M9782水泵；
3）当最大用水加消防时，仍可以使用一台KQSN600-M9782水泵。
4）实际运行中，两种泵需各备用一台，故泵站共需要5台泵。
即：
三台300S58型水
泵和两台KQSN600-M9782水泵。
5）泵站采用横向单排布置，故：
在订购水泵时需要求三台KQSN350-N9437型水泵和两台KQSN600-M9782水泵。
4.水泵性能参数如下
（1）水泵参数
泵型号
规格
流量
扬程m
转速r/min
功率（kw）
效率%
汽蚀余量m
泵重（kg）
（m3/h）
（L/S）
轴功率
电机功率
KQSN600-M9
782
1902
528.3
85
990
578.4
900
76
6.7
4160
3170
880.6
76
751.9
87
3804
1056.7
66
829.7
82
KQSN350-N9
437
558
152.4
63
1480
162.3
200
59
5.2
1201
940
253.9
56
177.0
81
1116
334.5
50
199.5
76
（2）安装尺寸
泵型号
尺寸（mm）
L
L1
L2
L3
B
H
H1
W
A
C
K
KQSN600-M9782
4138
2550
780
3571
1050
1700
/
1231
900
1250
42
KQSN350-M9437
3215
1890
700
2750
740
1640
205
1012.5
630
900
28
KQSN600-M9
KQSN600-M9
KQSN350-N9
KQSN350-N9
（3）电机参数
泵型号
电动机型号
功率kw
重量kg
电机
底座
KQSN600-M9782
Y500-6
900
4170
826
KQSN350-N9437
Y355-4
280~200
1800
550
第5节水泵机组的基础设计
KQSN350-M9437型水泵与KQSN600-M9782型水泵带底座，采用其基础为混凝土块式基础。
KQSN350-M9437型
基础长度L=底座长度L3+（150~200）mm=2750+150=2900mm
基础宽度B=底座螺栓间距（在宽度方向上）+（150~200）mm
=740+160=900mm
基础高度H=[（2.5—4.0）*（W水泵+W电机+W底座）]/（L*B*ρ）]
=[4*（1201+1800+550）]/（2.9*0.9*2400）
=2.2676m（取2.5m）
KQSN600-M9782型
基础长度L=底座长度L3+（150~200）mm=3571+179=3750mm
基础宽度B=底座螺栓间距（在宽度方向上）+（150~200）mm
=1050+150=1200mm
基础高度H=[（2.5—4.0）*（W水泵+W电机+W底座）]/（L*B*ρ）]
=[2.8*（4160+4170+826）]/（3.75*1.2*2400）
=2.3738（取2.5m）
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）
第6节吸水管和压水管的计算
根据最不利用水以及水泵工作台数确定流量及管径，初步选定吸水管管径。
一台KQSN350-M9437型水泵工作时，其最大流量Q=300L/s，为吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管管径DN=500mm,压水管管径DN＝450mm。
根据公式
计算得：
当吸水管管径DN＝500mm时，流速v=1.53m/s；
当压水管管径DN＝450mm时，流速v=2.0m/s；
一台KQSN600-M9782型工作时,其最大流量Q=800L/s，为吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管管径DN=800mm,压水管管径DN＝700mm。
根据公式
计算得：
当吸水管管径DN＝800mm时，流速v=1.59m/s；
当压水管管径DN＝700mm时，流速v=2.08m/s；
并设联络管DN=800mm，由两条输水干管DN=800mm输入干管送往城市管网。
泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。
第7节其它主要配件的选择
1.异径管
压水管路：
水泵出口锥管口径与水管口径不同，需另外选取同心异径管。
吸水管路：
为防止吸水管路中产生过多空气，采用偏心异径管。
异径管规格尺寸明细表
类型
规格
L
数量
同心异径管
DN450×250
550
3
DN700×500
550
2
DN800×450
850
3
偏心异径管
DN500×350
450
3
DN800×600
550
2
2．阀门
阀门名称
型号
DN
L
数量
闸阀
500
540
3
450
510
3
700
660
2
800
470
8
液压缓闭蝶形止回阀
HBH41H-10
450
222
3
700
292
2
电动蝶阀
D971X（H、F）
450
114
3
700
165
2
每台KQSN350-M9437水泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修阀门，型号为
，DN＝500mm，L＝540mm.
每台KQSN600-M9782水泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修阀门，型号为
，DN＝800mm，L＝470mm。
KQSN350-M9437水泵压水管设有电动操作阀，型号D971X（H、F），DN＝450mm，L＝114mm。
KQSN600-M9782水泵压水管设有电动操作阀，型号D971X（H、F），DN＝700mm，L＝165mm。
KQSN350-M9437水泵压水管处设手动常开检修阀门，型号为
，DN＝450mm，L＝510mm。
KQSN600-M9782水泵压水管处设手动常开检修阀门，型号为
，DN＝700mm，L＝660mm。
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KQSN350-M9437水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号HBH41H-10，DN=450L=222mm。
每台KQSN600-M9782水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号HBH41H-10，DN=700L=292mm。
第八节泵房形式的选择机械间布置
根据清水池最低水位H=76m，和水泵的汽蚀余量（6.1m6.7m）条件，确定泵房为矩形半地下室，自灌式吸水，水泵机组采用双排顺列式布置。
泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。
第九节吸水井设计
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；
吸水井最高水位=清水池最高水位=78m;
KQSN350-M13406
水泵吸水管进口喇叭口大头直径D≥（1.3-1.5）d＝1.4×700=980mm；（500*1.4=700）
水泵吸水管进口喇叭口长度L≥（3.0-7.0）×（D-d）＝4.0×
（980-500）＝1920mm；{（700-500）*3.5=700}
喇叭口边缘距吸水井侧壁距离≥（0.75-1.0）D＝1.0×980＝980mm
喇叭口边缘之间的距离≥（1.5-2.0）D＝2.0×980＝1960mm；
喇叭口距吸水井底部距离≥0.8D＝1.0×980＝980m（取1000mm）；
喇叭口淹没水深h≥0.5～1.0mm=1.2m；
综合上述尺寸，并根据泵房布置和吸水口布置最终确定吸水井尺寸如下：
吸水井长度为26200mm，吸水井宽度为3500mm，吸水井深度为6300mm。
第十节工艺标高的确定
KQSN600-M9782水泵
泵轴标高=吸水井最低水位-（1.860-0.95-0.21）-0.1=76-0.8=75.2m
水泵出口标高=泵轴标高-0.555=75.2-0.555=74.645m
水泵进口标高=泵轴标高-0.425-偏心异径管中心偏差=75.2-0.525=74.675m
基础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.2-1.16=74.04m
泵房地面标高=基础顶面标高-基础高度=74.04-0.2=73.84m
KQSN350-M9437水泵
泵轴标高=吸水井最低水位-（1.315-0.62-0.205）-0.1=76-0.59=75.410m
水泵出口标高=泵轴标高-0.356=75.410-0.356=75.054m
水泵进口标高=泵轴标高-0.274-偏心异径管中心偏差=75.410-0.349=75.061m
基础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.41-0.825=74.585m
为确保两种不同型号的泵出水口在同一出水面上则KQSN350-M9437型水泵机组基础需多挖深。
则KQSN350-M9437水泵泵轴标高为75.001m，水泵出口标高为74.645m，水泵进口标高74.652m，基础顶面标高74.176m
第十一节复核水泵和电机
根据已经确定的机组布置和管路情况重新计算泵房内的管路水头损失，复核所需扬程，然后校核水泵机组。
取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上闸阀为止为计算线路。
泵房内管路水头损失∑h内=∑hs+∑hd
1吸水管∑hs=∑hfs+∑hls
∑hfs=l1*i=3.62*10-3*2.12=0.0077
∑hls=（ξ1+ξ2）v22/2g+ξ3*v12/2g=（0.75+0.15）*1.592/2g+
0.2*2.122/2g=0.16m
ξ1——吸水管进口局部阻力系数，ξ1=0.75
ξ2——DN800闸阀局部阻力系数，按开启度为1/8考虑，ξ2=0.15
ξ3——偏心渐缩管DN800*600，ξ,3=0.2
故∑hs=∑hfs+∑hls=0.16+0.0077=0.1677
2压水管∑hd=∑hfd+∑hld
∑hfd=l2*i1+（l3+l4）*i2=1.421*7.36*10-3+（4.481+3.833）*3.62*10-3
=0.04
∑hld=ξ4*v32/2g+（ξ5+ξ6+ξ7）v42/2g+（2*ξ8+ξ9）*v52/2g=0.24*
4.072/2g+（0.15+5+0.2）*2.082/2g+（1.5*2+0.15）*1.592/2g
=1.8m
ξ4——渐放管DN700*500，ξ4=0.24
ξ5——DN700闸阀局部阻力系数，按开启度为1/8考虑，ξ5=0.15
ξ6——DN700止回阀局部阻力系数，ξ6=5
ξ7——DN700电动蝶阀局部阻力系数，ξ7=0.2
ξ8——三通局部阻力系数，ξ8=1.5
ξ9——DN800闸阀局部阻力系数，按开启度为1/8考虑,ξ9=0.15
故∑hd=∑hfd+∑hld=1.8+0.04=1.84
所以，水泵扬程=Z0+H0+∑h+∑h内=0.1677+1.84=2.0077<3
与估计扬程基本相同，，选定的水泵机组合适。
第十二节附属设备的选择
1在输水管设有电磁流量计，采用MT900F系列，DN800mm。
2起重设备
最大起重重量为Y500-6型电机的重量4170Kg，可选用LDT5-S形电动单梁桥式起重机，其擦去念书：
最大起重量5000Kg，LK10.5
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1200*1200*1500的集水坑，内置一台QD78-65型潜水泵。
4通风设备
开设窗户，采用自然通风。
5水锤防护设备
在压水管路上均设有HBH41H-10型微阻缓闭消声蝶式止回阀
（注：
本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
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