泵與泵站設計說明書

1、 環(huán)境科學與工程學院給水排水教研室某城鎮(zhèn)給水工程第二水泵站工藝設計說明（計算）書 設計班級：29020801 學生姓名：畢淼睿 學 號：2902080110 指導教師：楊玉思 趙紅梅 王彤 日 期：2011年2月28日目錄第1節(jié) 泵站概述2第2節(jié) 原始資料2第3節(jié) 原始資料分析說明級計算3第4節(jié) 水泵機組選擇3第5節(jié) 水泵機組的基礎設計7第6節(jié) 吸水管和壓水管的計算7第7節(jié) 其他主要配件的選擇8第8節(jié) 泵房形式的選擇及機械間布置10第9節(jié) 吸水井的設計10第10節(jié) 工藝標高的確定11第11節(jié) 復核水泵和電機12第12節(jié) 附屬設備的選擇13第1節(jié) 泵站概述某城鎮(zhèn)，其最大日用水量為50000m3/

2、d,需設計一中等規(guī)模的給水二級泵站。本設計采用多臺水泵并聯(lián)的方法滿足供水要求。本泵站采用半地下式，自罐式吸水，泵房為矩形。第2節(jié) 原始資料1. 泵站的設計水量為5萬m3/d2. 城鎮(zhèn)供水曲線圖：第一級，從7:00到20:00，每小時占全天用水量的5%第二級，從20:00到7:00，每小時占全天用水量的3.1%3. 消防用水量70L/s4. 經(jīng)給水管網(wǎng)水力計算后得： （1）最大用水時水泵站所需揚程為61.4米，其中幾何水壓高(Hst)32.9米 （3）最大轉輸時水泵站所需揚程為75.4米，其中幾何水壓高(Hst)42.2米 （4）最大用水加消防時水泵站所需揚程為69.7米，其中幾何水壓高(Hst

3、)26.0 米5. 清水池至泵站址的水平距離為120m6. 泵站處地面標高為78m7. 清水池最低水位標高76m8. 地下水位標高68m（可不考慮地下水的影響）9. 冰凍深度1.5m第3節(jié) 原始資料分析說明及相關計算 1.流量設計 （1）一級泵站供水設計流量 （2）二級泵站供水設計流量 （3）最大用水加消防設計流量 2.揚程計算 H需：泵站所需揚程 （m） H安全：安全水頭（m）初估2m h泵：泵內水頭損失（m）初估1m，最大消防時取2m （1）最大用水時H1=61.4+2+1=64.4 （2）最大轉輸時 H2=75.4+2+1=78.4 （3）最大用水加消防時H3=69.7+2+2=73.7

4、第4節(jié) 水泵機組選擇1. 管路特性曲線參數(shù)計算及曲線方程（1）最大用水S1=(H1-Hst1)/Q22=(64.4-32.9)/0.6942=65.4s2/m5 （2）最大轉輸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. 確定工況點A(694 64.4) B(69478.4) C(76473.7)D(430 44.99) E(43056.1)3. 繪制管路曲線并選擇泵由上圖可知，為滿足一級供水可選取兩臺KQSN350-N9 437并

5、聯(lián)工作或一臺KQSN600-N9 680單獨工作，；為滿足二級供水及消防可選取一臺KQSN450-M13 580工作或一臺KQSN600-M9 782工作。經(jīng)比選，最終為滿足以及供水選擇兩臺KQSN350-N9 437并聯(lián)工作；為滿足二級供水選取一臺KQSN600-M9 782工作。 特性曲線如下圖所示。 具體方案如下：1）在一級供水和一級轉輸時并聯(lián)使用兩臺KQSN350-N9 437水泵；2）在最大用水和最大轉輸時使用一臺KQSN600-M9 782水泵；3）當最大用水加消防時，仍可以使用一臺KQSN600-M9 782水泵。4）實際運行中，兩種泵需各備用一臺，故泵站共需要5臺泵。即：三臺3

6、00S58型水泵和兩臺KQSN600-M9 782水泵。 5)泵站采用橫向單排布置，故：在訂購水泵時需要求三臺KQSN350-N9 437型水泵和兩臺KQSN600-M9 782水泵。 4.水泵性能參數(shù)如下（1）水泵參數(shù)KQSN350-N943714802005.21201（2）安裝尺寸 KQSN600-M9 KQSN600-M9 KQSN350-N9 KQSN350-N9 （3）電機參數(shù)第5節(jié) 水泵機組的基礎設計KQSN350-M9 437型水泵與KQSN600-M9 782型水泵帶底座，采用其基礎為混凝土塊式基礎。KQSN350-M9 437型基礎長度L=底座長度L3+(150200)mm

7、=2750+150=2900mm 基礎寬度B=底座螺栓間距（在寬度方向上）+(150 200)mm =740+160=900mm 基礎高度H=(2.54.0)*(W水泵+W電機+W底座)/(L*B*) =4*(1201+1800+550)/(2.9*0.9*2400)=2.2676m(取2.5m)KQSN600-M9 782型 基礎長度L=底座長度L3+(150200)mm=3571+179=3750mm 基礎寬度B=底座螺栓間距（在寬度方向上）+(150 200)mm =1050+150=1200mm 基礎高度H=(2.54.0)*(W水泵+W電機+W底座)/(L*B*)=2.8*(4160

8、+4170+826)/(3.75*1.2*2400) =2.3738(取2.5m)其中 水泵重量（kg）; 電機重量（kg）基礎長度（m） ; 基礎寬度（m）; 基礎密度（kg/m3）(混凝土密度2400 kg/m3)第6節(jié) 吸水管和壓水管的計算根據(jù)最不利用水以及水泵工作臺數(shù)確定流量及管徑，初步選定吸水管管徑。一臺KQSN350-M9 437型水泵工作時，其最大流量Q=300L/s，為吸水管和壓水管所通過的最大流量，初步選定吸水管管徑DN=500mm,壓水管管徑DN450mm。根據(jù)公式計算得：當吸水管管徑DN500mm時，流速v=1.53m/s；當壓水管管徑DN450mm時，流速v=2.0 m

9、/s；一臺KQSN600-M9 782型工作時,其最大流量Q=800L/s，為吸水管和壓水管所通過的最大流量，初步選定吸水管管徑DN=800mm,壓水管管徑DN700mm。根據(jù)公式計算得：當吸水管管徑DN800mm時，流速v=1.59m/s；當壓水管管徑DN700mm時，流速v=2.08 m/s；并設聯(lián)絡管DN=800mm，由兩條輸水干管DN=800mm輸入干管送往城市管網(wǎng)。泵房內管路采用直進直出布置，直接敷設在室內地板上。第7節(jié) 其它主要配件的選擇1.異徑管壓水管路：水泵出口錐管口徑與水管口徑不同，需另外選取同心異徑管。吸水管路：為防止吸水管路中產(chǎn)生過多空氣，采用偏心異徑管。異徑管規(guī)格尺寸明

10、細表類型規(guī)格L數(shù)量同心異徑管DN450×2505503DN700×5005502DN800×4508503偏心異徑管DN500×3504503DN800×60055022閥門閥門名稱型號DNL數(shù)量閘閥5005403450510370066028004708液壓緩閉蝶形止回閥HBH41H-1045022237002922電動蝶閥D971X（H、F）45011437001652每臺KQSN350-M9 437水泵都單獨設有吸水管，并設有手動常開檢修閥門，型號為，DN500mm，L540mm.每臺KQSN600-M9 782水泵都單獨設有吸水管，并設

11、有手動常開檢修閥門，型號為，DN800mm，L470mm。KQSN350-M9 437水泵壓水管設有電動操作閥，型號D971X（H、F），DN450mm，L114mm。KQSN600-M9 782水泵壓水管設有電動操作閥，型號D971X（H、F），DN700mm，L165mm。KQSN350-M9 437水泵壓水管處設手動常開檢修閥門，型號為，DN450mm，L510mm。KQSN600-M9 782水泵壓水管處設手動常開檢修閥門，型號為，DN700mm，L660mm。并設有聯(lián)絡管（DN800mm），由兩條輸水干管（DN800mm）送往城市管網(wǎng)。為預防停泵水錘，每臺KQSN350-M9 437

12、水泵配有液壓緩閉蝶形止回閥，型號HBH41H-10，DN=450 L=222mm。每臺KQSN600-M9 782水泵配有液壓緩閉蝶形止回閥，型號HBH41H-10，DN=700 L=292mm。第八節(jié) 泵房形式的選擇機械間布置根據(jù)清水池最低水位H=76m，和水泵的汽蝕余量（6.1m 6.7m）條件，確定泵房為矩形半地下室，自灌式吸水，水泵機組采用雙排順列式布置。泵房內管路采用直進直出布置，直接敷設在室內地板上。第九節(jié) 吸水井設計吸水井尺寸應滿足安裝水泵吸水管進口喇叭口的要求：清水池最低水位（視為吸水池最低水位）76m；吸水井最高水位=清水池最高水位=78m;KQSN350-M13 406水泵

13、吸水管進口喇叭口大頭直徑D（1.3-1.5）d1.4×700=980mm；（500*1.4=700）水泵吸水管進口喇叭口長度L（3.0-7.0）×（D-d）4.0×（980-500）1920mm；（700-500）*3.5=700喇叭口邊緣距吸水井側壁距離（0.75-1.0）D1.0×980980mm喇叭口邊緣之間的距離（1.5-2.0）D2.0×9801960mm；喇叭口淹沒水深h0.51.0mm=1.2m綜合上述尺寸，并根據(jù)泵房布置和吸水口布置最終確定吸水井尺寸如下：吸水井長度為26200mm，吸水井寬度為3500mm，吸水井深度為6300

14、mm。第十節(jié) 工藝標高的確定KQSN600-M9 782水泵泵軸標高=吸水井最低水位-(1.860-0.95-0.21)-0.1=76-0.8=75.2m水泵出口標高=泵軸標高-0.555=75.2-0.555=74.645m水泵進口標高=泵軸標高-0.425-偏心異徑管中心偏差=75.2-0.525=74.675m基礎頂面標高=泵軸標高-泵軸到基礎頂面高度=75.2-1.16=74.04m泵房地面標高=基礎頂面標高-基礎高度=74.04-0.2=73.84mKQSN350-M9 437水泵泵軸標高=吸水井最低水位-(1.315-0.62-0.205)-0.1=76-0.59=75.410m水

15、泵出口標高=泵軸標高-0.356=75.410-0.356=75.054m水泵進口標高=泵軸標高-0.274-偏心異徑管中心偏差=75.410-0.349=75.061m基礎頂面標高=泵軸標高-泵軸到基礎頂面高度=75.41-0.825=74.585m為確保兩種不同型號的泵出水口在同一出水面上則KQSN350-M9 437型水泵機組基礎需多挖深。則KQSN350-M9 437水泵泵軸標高為75.001m，水泵出口標高為74.645m，水泵進口標高74.652m，基礎頂面標高74.176m第十一節(jié) 復核水泵和電機根據(jù)已經(jīng)確定的機組布置和管路情況重新計算泵房內的管路水頭損失，復核所需揚程，然后校核

16、水泵機組。取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上閘閥為止為計算線路。泵房內管路水頭損失h內=hs+hd1吸水管hs=hfs+hlshfs= l1*i=3.62*10-3*2.12=0.0077hls=(1+2)v22/2g +3* v12/2g=（0.75+0.15）*1.592/2g+0.2*2.122/2g=0.16m1吸水管進口局部阻力系數(shù)，1=0.752DN800閘閥局部阻力系數(shù)，按開啟度為1/8考慮，2=0.153偏心漸縮管DN800*600，,3=0.2故hs=hfs+hls=0.16+0.0077=0.16772壓水管hd=hfd+hldhfd=l2*i1+(l3+l4)*i2=

17、1.421*7.36*10-3+(4.481+3.833)*3.62*10-3 =0.04hld=4* v32/2g +(5+6+7)v42/2g +(2*8+9)* v52/2g=0.24*4.072/2g+（0.15+5+0.2）*2.082/2g+（1.5*2+0.15）*1.592/2g =1.8m4漸放管DN700*500，4=0.245DN700閘閥局部阻力系數(shù)，按開啟度為1/8考慮，5=0.156DN700止回閥局部阻力系數(shù)，6=57DN700電動蝶閥局部阻力系數(shù)，7=0.28三通局部阻力系數(shù)，8=1.59DN800閘閥局部阻力系數(shù)，按開啟度為1/8考慮,9=0.15故hd=hfd+hld=1.8+0.04=1.84所以，水泵揚程=Z0+H0+h+h內=0