送水泵站课程设计Word文档下载推荐.docx
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⑵泵房型式的选择。
⑶机组基础设计；
平面尺寸及高度。
⑷计算水泵吸水管和压水管力直径：
选用各种配件和阀件的型号、规格种及安装尺寸（说明特点）。
⑸吸水井设计：
尺寸和水位。
⑹布置机组和管道。
⑺泵房中各标高的确定：
室内地面、基础顶面、水泵安装高度、泵房建筑高度。
⑻复核水泵及电机：
计算吸水管及泵站内压水管损关、求出总扬程、校核所选水泵，如不合适，则重选水泵及电机。
重新确定泵站的各级供水量。
⑼进行消防和转输校核。
⑽计算和选择附属设备。
设备的选择和布置
②计量设备
③起重设备
④排水泵及水锤消除器等
⑾确定泵站平面尺寸、初步规划泵站总平面。
泵房的长度和宽度，总平面布置包括：
配电室、机器间、值班室、修理间等。
1.1.3图纸要求
泵站平面及剖面图（机器间），应绘出主要设备、管路、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高，列出主要设备表和村料表（比例尺1∕50~1∕200）。
1.2设计资料
1.2.1任务书
鞍山市最高日用水量109004m3/d，最高日最高时用水量6404.94m3/h，用水最不利点地面标高105m、服务水头28m，泵站处的地面标高100m、水池最高水位99.80m、水池最低水位标高95.30m，经计算管网水头损失12.94m。
1.2.2地区气象资料
最低气温：
-30.4℃，最高气温：
36.9℃，年平均气温8.8℃，最大冰冻线深度0.9m。
泵站地址1：
100地形图。
站址处要求抗震设计烈度为7°
。
源资料：
采用双回路供电，电压等级为：
220V、380V、10KV。
第二章计算说明书
2.1二级泵站的组成及特点
2.1.1二级泵站的组成
（1）水泵机组包括水泵和电动机，是泵站中最重要的组成部分。
（2）吸压管路指水泵的吸水（进水）管路和压水（出水）管路，水泵通过吸水管从吸水井（池）中吸水，经水泵加压后通过压水管路送至用户。
（3）引水设备指真空引水设备（如真空泵、引水罐等）和灌水设备。
当水泵工作为吸入式启动时，需引水设备。
（4）起重设备指泵站内设备及管道安装，检修用的吊车、电动葫芦等设备。
（5）排水设备指排水泵、排水沟、集水坑等，用以排除泵站地面污水。
（6）计量设备指流量计、压力计、真空泵、温度计等。
（7）采暖及通风设备指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风机等设备。
（8）电气设备指变、配电设备。
（9）防水锤设备指水锤消除器等。
（10）其他设备包括照明、通信、安全与防水设施等。
2.1.2二级泵站的特点
二级泵站通常设在净水厂内，经水厂净化后的水进入清水池储存，清水池中水经管道自流入吸水井，水泵从吸水井吸水，经加压后送入城市输配水管网。
其工艺流程如：
清水池—吸水井—送水泵站—输配水管网—用户。
基本特点：
泵站埋深较浅，通常建成地面式或半地面式，为了适应用户水量、水质的变化，需要设置多台水泵机组，因而，泵房面积较大，泵房一般为矩形形状，砖混结构。
2.2泵站设计参数的确定
2.2.1设计流量的确定
二级泵站分两级供水，为满足各个时段的用水和保证供水的安全性，泵站的设计流量应按用户最高日最高时用水量来确定。
鞍山市城市最高日最高时用水量为：
Qh=6404.94m3/h=1779L/s
则泵站的设计流量为：
Q=6404.94m3/h=1779L/s
根据用水曲线确定的二级泵站工作制度，分二级工作。
第一级，从（23）时到（5）时，每小时占全天用水量的（2.86）%；
第二级，从（5）时到（23）时，每小时占全天用水量的（4.5）%。
泵站一级工作时的设计工作流量：
Q1=109004×
2.86%=3117.5m3/h=866.0L/s
泵站二级工作时的设计工作流量
Q2=109004×
4.5%=5559.2m3/h=1362.6L/s
2.2.2设计扬程的确定
设计扬程计算的一些设计计算结果如下表2.1所示：
供水流量（L/s）
水头损失/m
清水池最低水位与控制点地面高差/m
自由水压/m
泵站内
输水管
管网
供水流量
1779
2
0.48
12.94
4.5
28
消防2个火点
2×
60
0.58
21.81
10
表2.1设计计算成果
则与设计流量相应的管路系统的水头损失
∑h=（2+0.48+12.94）=15.42m
取安全水头为2m，
扬程的常数项HST=（2+4.5+28）=34.5m
则设计扬程为：
H=HST+∑h=（34.5+28）=62.5m
2.3水泵和电机的初步选
2.3.1选择水泵
1、水泵选择的基本原则
（1）所选水泵机组应满足用户最高日各个时刻（含最大的）流量和扬程的要求，保证供水的安全可靠性。
（2）依据所选水泵建造的泵站的造价低。
（3）水泵机组长期在高效率下工作，运行及管理费用低。
（4）水泵性能好，使用寿命长，便于安装和检修。
（5）在水泵供水能力上应考虑近、远期结合，留有发展余地。
2、初选水泵
图2.1sh型离心泵性能曲线型谱图
根据Q1=866.0L/s和Q2=1362.6L/s,
=62.5m，参考性能曲线图，选取与性能曲线图相交的水泵并联,其泵型分别为32sh-19型、24sh-9A型,综合考虑泵房选用24Sh-9A型离心泵。
性能参数如表2.2所示
表2.2sh型单级双吸离心泵的性能表
型号
流量Q（m3/h）
扬程H（m）
转速n（r/min）
轴功率N（kW）
效率
（％）
允许吸上真空高度Hs（m）
泵重（kg）
24Sh-9A
3168
880
61
970
585
90
2.5
4300
32Sh-19
4700～6460
1305～1795
25～35
730
580
80.4
4.35
4990
求出管路特性曲线方程中的参数，因为：
所以：
根据上表泵的性能参数以及泵的特性曲线，可确定设计方案为：
四台24Sh-9A泵并联，其中有一台为备用泵。
一级供水（两台泵并联工作），工况点如
二级供水时（三台水泵并联工作），工况点（见M点）
图2.2三台24sh-9A型号泵并联工作曲线
2.4泵机组的基础设计
表2.324sh-9A型单级双吸离心泵安装（mm）（不带底座）
泵外型尺寸（mm）
24sh-9A
1085
1100
900
600
1800
800
H
H1
H2
H3
H4
1706
950
55
532
663
24sh-9A型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础
2.5水泵吸水管路和压水管路设计
当泵站为一级供水时，两台14sh-9型单级双吸离心泵并联工作，其流量Q=434.028L/s，单台泵出水量Q=217.014L/s。
当泵站为二级供水时，三台14sh-9型单级双吸离心泵并联工作，其流量Q=842.014L/s，单台水泵出水量Q=280.671L/s；
水泵吸、压水管所通过的流量应按Q=280.671L/s（最大）设计，管材采用钢管。
2.5.1吸水管路
1、管路布置要求
吸水管路通常处在高压状态下工作，所以对吸水管路的基本要求是不漏气、不积气、不吸气，否则会使水泵的工作产生故障。
为此常采取一下措施：
（1）为保证吸水管路不漏气，要求管材必须严格。
（2）为使水泵及时排走吸水管路中的气体，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度。
（3）吸水管的安装与敷设应避免在管道内形成气囊。
（4）吸水管安装在吸水井内，吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量。
（5）吸入式工作的水泵，每台水泵应设单独的吸水管。
（6）当吸水池水位高于水泵轴线时，吸水管上应设闸阀，以利于水泵检修。
（7）当水中有大量杂质时，喇叭口下面应设置滤网。
（8）吸水管设计流速一般为：
DN＜250mm时，v=1.0～1.2m/s；
DN≥250～1000mm时，v=1.2～1.6m/s；
DN﹥1000mm时，v=1.5～2.0m/s。
故吸水管管径DN1=700mm,V1=1.37m/s,1000i=3.2m
2.5.2压水管路
1、压水管路布置要求
对压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。
（1）压水管路常采用钢管，采用焊接接口，与设备连接处或需要经常检修处采用法兰接口。
（2）为了避免管路上的应力传至水泵，以及安装和拆卸方便，可在压水管路适当位置上设补偿接头或可挠性接头。
（3）离心泵必须要关闸启动。
（4）当不允许水倒流时，需设止回阀。
（5）压水管设计流速为：
DN＜250mm时，v=1.5～2.0m/s；
DN≥250mm时，v=2.0～2.5m/s；
2、压水管管径
当Q=280.671L/s时，由钢管水力计算表查得管径D=400mm，流速V=2.17m/s，阻力系数i=16.3mm/m
2.5.3管路附件选配
每台水泵都单独设有吸水管，并设有闸阀，型号为Z41T-10，DN＝500mm，L＝540mm，W＝681Kg。
压水管设有止回阀，型号为H44T（X）-10，DN＝400mm，L＝900mm，W＝508kg。
水泵控制阀，型号D371X（H、F），DN＝400mm，L＝102mm，W＝128kg。
具体管路附件选配如下：
表2.424Sh-9A型水泵进出口尺寸
型
号
进口法兰尺寸mm
出口法兰尺寸mm
DN1
D01
D1
n1-Фd1
DN2
D12
D2
n2-Фd2
725
780
20-30
400
515
565
16-25
2.6布置机组和管道
水泵机组布置的基本要求是：
供水安全可靠、管道布置简短、安装与维护方便、机组排列整齐、起重设备简单并留有扩建余地。
常见的布置形式有：
1、纵向排列
适用于IS型单级单吸悬臂式离心泵。
采用这种排列形式可以使吸水管保持顺直，机组布置较为紧凑整齐，检修方便，泵房长度较小但宽度较大（IS型水泵轻，可以用移动式吊装设备）。
2、横向排列（泵轴线呈一直线布置）
横向排列这种布置形式适用于侧向进水、侧向出水的Sh型双吸式水泵，进出水管顺直，水力条件好，这种布置形式虽然泵房长度大些但跨度小，吊装设备采用单轨吊车即可。
3、横向双行排列
横向双行排列这种排列更为紧凑，节省建筑面积。
泵房跨度大、起重设备需考虑采用桥式行车。
适用于泵房中机组较多的圆形取水泵站。
但这种布置形式两行泵的转向从电机方向看去是彼此相反的，因此，在泵订货时应向水泵厂特别说明，以便水泵厂配置不同转向的轴套止锁装置。
横向排列侧向进、出水的泵，如单级双吸卧式离心泵Sh型、SA型采用横向排列比较好。
根据以上要点和实际情况，本泵站采用横向布置，
2.7吸水井的设计
水泵吸水管进口喇叭口大头直径为1.4d即1000mm；
喇叭口淹没深度为0.6D,即600mm；
吸水喇叭口距井底距离为0.8D,即800mm；
喇叭口净距为1.6D,即1600mm；
喇叭口距吸水井井壁距离为0.8D,即80mm；
吸水井长：
L=16000mm
吸水井宽：
L=4800mm
吸水井高：
L＝6500mm
吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量，取吸水井高度为6200mm，（其中超高300mm），吸水量显然满足要求。
2.8各工艺标高的设计
24sh-9A型水泵允许吸上真空高度为2.5m。
水泵允许安装高度：
Hss=[Hs]-V2/2g-∑hs
吸水管长度暂按8m估算，吸水管管径DN1=700mm,1000i=3.2m其沿程水头损失：
iL=0.03m
局部水头损失：
式中：
—吸水管进口喇叭口局部阻力系数，取0.3；
—90°
弯头局部阻力系数，取0.668；
—阀门局部阻力系数，取0.06；
—偏心渐缩管局部阻力系数，取0.20；
—吸水管中流速，1.38m/s
—水泵进口处流速，2.69m/s
吸水管总水头损失为∑hs=iL+∑ξV2/2g=0.03+0.54=0.57m
则
水泵安装高度为：
Zs<
Hss=3.34,考虑到安全取3.3m
水泵轴心标高为：
Z=Z1+Zs=95.3+3.3=98.6m其中Z1为吸水井最低水位标高
二泵房室内地坪标高为98.6-0.1-0.9=97.6m，其中0.1为水泵基础高出室内地平高度；
0.9为水泵底座至轴心高度。
泵房所在的室外地坪标高为100m，二泵房室内地面低于室外2.4m。
两泵房为半地下式泵房。
2.9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。
泵房内管路水头损失
其中：
吸水管总水头损失
压水管总水头损失
=iL=1.1×
16.3mm/m×
20=0.359m
（系数1.1表示压水管路中局部损失按沿程损失的10%计算.）
泵房内管路水头损失为1.359m。
所以，水泵泵扬程为
与估计扬程基本相同，说明选定的水泵机组合适。
2.10辅助设备的选择
2.10.1选择真空泵
水泵需要采用真空泵引水
真空泵的抽气量W：
其中：
W—真空泵的抽气量（m3/s）；
—漏气系数（1.05～1.10）取1.05；
W1—吸水管中空气体积，取0.385m3/m；
W2—泵壳内空气体积，0.39m3；
—水泵引水时间，一般应小于5min，取4min，
Hg—10.33m；
Zs—3.3m；
选取SZ-2型真空泵2台，一备一用，布置在泵房靠墙边处,配带动力10Kw，水消耗量30L/min,一字布置，L=4100mm,l=1500mm,B=700mm
2.10.2排水泵
选1台2BA-6A,Q=10～30m3/h,H=28.5～20m,N=2.55Kw,n=2900r/min
2.10.3计量设备
在压水管上设超声波流量计，选取SP-1型超声波流量计2台，安装在泵房外输水干管上，距离泵房7m。
在压水管上设压力表，型号为Y－60Z，测量范围为0.0～1.0MPa。
在吸水管上设真空表，型号为Z－60Z，测量范围为0～760mmHg。
2.10.4起重设备
24sh-9A型水泵的重量4300Kg，JRQ-47-6型电机的重量是2100Kg
根据电机和水泵的重量结合水泵房的高度选择起重机的重量的型号为
LH型电动葫芦双梁式，重机起重量5t,跨度16.5m，起升高度9m。
2.10.5房的高度
选用LH5t电动葫芦双梁桥式起重机，
泵房间地面以上高度为：
H1=a+c+d+e+h+n
=1400+1120×
1.2+1270+100+200
=4314mm=4.314m
a—为行车梁高度,mm
c—为行车梁底至其重钩中心的距离，a2+c2=1400mm;
d—起重钩的垂直长度,电机总宽为1120mm
e—最大一台机组的高度，1270mm
h—起吊物底部与泵房进口处平台的距离，200mm
n—100mm
泵房地下部分的高度H2=2.4m
所以，泵房总高度为H=H1+H2=6.714
2.10.6水锤设备
采用缓闭阀门来减少水锤的冲击。
2.10.7泵房建筑高度和平面尺寸的确定
水泵机组采用单排横向排列形式布置泵房设一进出设备的大门，控制室、配电室、值班室设在泵房左侧地上一层。
水泵间距：
L=2000mm
水泵与配电设备间距：
水泵距大门间距：
L=3000mm
水泵距吸水管侧墙的距离：
泵房长:
L＝39000mm
泵房净宽：
L=9000mm
泵房净高：
L＝4320mm
2.11设计二级泵站平面图及剖面图
泵站平面及剖面图（机器间），应绘出主要设备、管道、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高，列出主要设备表和材料表（比例1：
100）（见图纸）
结束语
在为期一周的课程设计里，学到了很多东西，也对学习有了更深的感悟。
在课程设计过程中，我们是主体，老师从旁指导，自己动手后才知道把课堂知识和实践联系在一起的过程很艰难。
不过在经过查资料以及老师的帮助下，我按时完成了课程设计的任务。
通过这通过这次课设，我了解和熟悉了许多关于送水泵站设计的相关知识，也学会了许多设计方面的常识，更增加了我对学习专业知识的浓厚兴趣。
感谢老师给我们这次课设的机会，提高了我们的CAD制图能力。
在以后的学习过程中，我会更加努力的学习课本上的知识，并多多联系实践，为以后的发展打下坚实的基础。
参考文献
[1]颜锦文主编.水泵与水泵站.北京：
机械工业出版社，2006.
[2]《给水排水设计手册》（第1册）第二版.北京：
中国建筑工业出版社，2002.
[3]《给水排水设计手册》（第11册）第二版.北京：
中国建筑工业出版社，2004.
[4]李亚峰,尹士君主编.给水排水工程毕业设计指南.北京：
化学工业出版社，2003.
[5]谷峡主编.水泵与水泵站.北京：
中国建筑工业出版社，2005.
[6]李亚峰，尹士军，蒋白懿编著.水泵及泵站设计计算.北京：
化学工业出版社.
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