水泵課程設計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上泵與泵站課程設計 設計說明泵與泵站課程設計任務書本課程設計的任務是根據(jù)所給定的原始資料設計某城市新建給水工程的送水泵房。一、設計目的本課程設計的主要目的是把泵與泵站中所獲得的理論知識加以系統(tǒng)化，并應用于設計工作中，使所學知識得到鞏固和提高，同時培養(yǎng)同學們有條理地創(chuàng)造性地處理設計資料的獨立工作能力。二、設計基本資料1、某城市最高日用水量為4萬m3/d，時變化系數(shù)Kh=1.6，日變化系數(shù)Kd=1.3，管網(wǎng)起點至最不利點水頭損失為12m，最不利點 地面標高為20m，樓房一般四層（服務水頭20m），泵站至管網(wǎng)起點設兩條輸水管（均為鑄鐵管），每條長500m，管徑500mm，泵站

2、處地面標高為17.2m，吸水井最高水位17.70m，最低水位14.20m，按一處火災核算，消防流量30L/s，發(fā)生火災時管網(wǎng)起點至最不利點水頭損失為17.50m，管網(wǎng)中無水塔。2、地區(qū)氣象資料可根據(jù)設計需要由當?shù)貧庀蟛块T提供。3、水廠為雙電源進行。三、工作內(nèi)容及要求本設計的工作內(nèi)容由兩部分組成：1、說明說2、設計圖紙其具體要求如下：1、說明書（1）設計任務書（2）總述（3）水泵設計流量及揚程（4）水泵機組選擇（5）吸、壓水管的設計（6）機組及管路布置（7）泵站內(nèi)管路的水力計算（8）輔助設備的選擇和布置（9）泵站各部分標高的確定（10）泵房平面尺寸確定2、設計圖紙根據(jù)設計計算成果及取水構(gòu)筑物的布

3、置草圖，按工藝初步設計要求繪制送水泵房平面圖、剖面圖及機組大樣圖，圖中應繪出各主要設備、管道、配件及輔助設備的位置、尺寸、標高。泵站建筑部分可示意性表示或省略，在圖紙上應列出泵站主要設備及管材配件的等材料表。1、總述（1）城市最高日用水量為40000m?/d，消防水量按30L/s考慮。（2）吸水井最高水位標高為17.70m，最低水位標高為14.20m。（3）管網(wǎng)最不利點地面標高為20.00m，管網(wǎng)起點至最不利點水頭損失為12.00m，消防時為17.50m。2、水泵機組的選擇（1）水泵設計流量及揚程Q=740.74(L/s)H=HST+Hsev+h輸+h網(wǎng)+hp+安全水頭因為有兩條輸水管，所以單

4、管流量 ，查得1000i=9.3785，h輸= 5.16m所以 H=46.96m（2）選擇水泵型號 為了在用水量減少時進行靈活調(diào)度，減少能量浪費，利用水泵綜合性能圖選擇幾臺水泵并聯(lián)工作來滿足最高時用水流量和揚程需要，而在用水量減小時，減少并聯(lián)水泵臺數(shù)或單泵運行供水都能保持在各水泵高效段工作。當Q=30L/s時，泵站內(nèi)水頭損失甚小，此時輸水管和配水管網(wǎng)中水頭損失也較小，假定三者之和為2m，則相應的水泵的揚程為：根據(jù)Q=740.74L/s，H=46.96m和Q=30.00L/s，H=29.80m，在水泵綜合性能圖上確定兩點連接成參考管道特性曲線，選取與參考管道特性曲線相交的水泵并聯(lián)。通過比較，選用

5、兩臺14Sh-13，一臺12Sh-9B型水泵并聯(lián)，且選用一臺14Sh-13型水泵為備用泵（見表1）。表1 水泵性能水泵型號流量/(L/s)揚程/m轉(zhuǎn)速/(r/min)軸功率/kW效率/%允許吸上真空度值Hs/m重量Wp/kg12Sh-9B1402327.237147082.510878824.577314Sh-132704105037147016418079843.51000即管道特性曲線方程為將水泵特性曲線及管道特性曲線均繪于坐標紙上，檢驗其效率，得出結(jié)論：上述方案可行。（3）電機配置 查給排水設計手冊第11冊，采用水泵廠家指定的配套電機，見表2表2 電機配置水泵型號軸功率/kW轉(zhuǎn)速/(r/

6、min)電機型號電機功率/kW重量Wm/kg12Sh-9B82.51081480JS-115-413597014Sh-131641801480JS-127-426015203、機組布置和基礎設計（1）機組布置 采用單行順列布置，便于吸、壓管路直進直出布置，減少水力損失，同時也可簡化起吊設備。（2）基礎尺寸 基礎根據(jù)廠家提供樣本，12Sh-9B型和14Sh-13型水泵均不帶底座，其基礎尺寸按水泵、電機安裝尺寸提供的數(shù)據(jù)確定，見表3。表3 基礎尺寸水泵型號L4/mmL6/mmL8/mmB3/mmb/mmL/mmB/mmH/mm12Sh-9B3209445905206202254102094814S

7、h-13600893650600710254311101116其中L= L4 + L6 + L8+ 400， ，W=Wp+Wm， 2400kg/m?。4、吸水管路和壓水管路設計（1）管路布置 根據(jù)當?shù)貤l件，泵房選用半地下式。每臺水泵設有獨立的吸水管直接從吸水井吸水，各泵壓水管出泵房后，在閘閥井內(nèi)以橫向聯(lián)絡管相接，且以兩條總輸水管送至管網(wǎng)。由后續(xù)計算、設計得知，吸水井中最高水位為17.70m，此時水泵為自灌式引水，吸水管上設閘閥，以便停泵檢修時使用。吸水井最低水位為14.20m，此時水泵為吸入式引水，需要相應的引水設備，管路布置如右圖。（2）管徑計算 一臺水泵單獨工作時，其流量為水泵吸水管和壓水

8、管所通過的最大流量，根據(jù)單泵運行流量初步選定吸水管和壓水管管徑，計算結(jié)果見表4表4 吸水管和壓水管管徑計算水泵型號流量/(L/s)吸水管壓水管管徑/mm流速/(m/s)1000i管徑/mm流速/(m/s)1000i12Sh-9B2705001.3754.954002.1516.114Sh-134306001.524.815002.1912.6由圖1可知，橫向聯(lián)絡管的流量應為兩臺大泵并聯(lián)流量Q=690L/s，取d=600mm，則v=2.44m/s，1000i=12.4；每條輸水管按最大總流量的75%考慮，即Q=690×0.75=517.5L/s，取d=500mm，v=2.64m/s，1

9、000i=18.5。（3）管路附件選配 附件見表5橫向聯(lián)絡管與輸水管選用Z41T-10型閘閥，DN500，L=540mm，W=681kg。5、泵房機器間布置表5 管路附件選配12Sh-9B14Sh-13名稱型號規(guī)格主要尺寸名稱型號規(guī)格主要尺寸喇叭口DN500鋼制D1=700，H600喇叭口DN600鋼制D1=800，H60090°彎頭DN500R=500mmL=500mm90°彎頭DN600R=600mmL=600mm手動蝶閥D40X-0.5DN500L=225mmW=112kg搖桿傳動蝶閥D3T41X-6-10DN600L=390mmW=544kg偏心減縮管DN500&#

10、215;300L=810mm偏心減縮管DN600×350L=840mm同心漸擴管DN300×400L=790mm同心漸擴管DN350×500L=830mm球形補償DN400L=700mm球形補償DN500L=844mm緩閉止回閥HH44T-10DN400L=900mm緩閉止回閥HH44T-10DN500L=1100mm電動蝶閥DX941X-10DN400L=310mmW=450kg電動蝶閥DX941X-10DN500L=350mmW=600kg90°彎頭DN400R=400mmL=400mm90°彎頭DN500R=500mmL=500mm同心漸

11、擴管DN400×500L=260mm十字管DN500L=1000mm（1）機器間長度 因為電機功率大于55KW，故基礎間距取1.5m，基礎與墻壁間距離取1.4m,。除4臺水泵外，機器間右端按最大一臺機組布置，設一塊檢修場地，平面尺寸為4.0m×3.0m，故得機器間總長度為：（2）機器間寬度 吸水管蝶閥距墻取1m，壓水管蝶閥一側(cè)留1.2m寬的管理管路，水泵基礎與墻壁凈距按水管配件安裝的需要確定，故機器間寬度為：綜上，所以機器間平面尺寸最后確定為長20m，寬11m。6、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。吸水井最低水位：Hmin =14.2m水泵吸水管進口

12、喇叭口大頭直徑D（1.31.5）d，取1.33×600 = 800mm水泵吸水管進口喇叭口長度L（3.07.0）×（Dd），取3.0×（800600）600mm喇叭口距吸水井井壁距離（0.751.0）D，取1.0×800 = 800mm喇叭口之間距離（1.52.0）D，取2.0×800 = 1600mm喇叭口距吸水井井底距離0.8D，取700mm喇叭口淹沒水深h（0.51.0）m，取1.0m吸水井井底標高：14.201.00.712.5m吸水井高度為：17.700.5012.505.7m吸水井長度為：800×2800×416

13、00×39600mm吸水井寬度為：800×28002400mm所以，初定吸水井長度為9600mm，寬度為2400mm，吸水井高度為5700mm。因為吸水井中蓄水量要滿足最大泵3min抽水量，即430×3×6077400L77.4m?，而初定吸水井枯水期蓄水量為（14.2012.50）×9.60×2.4039.17m?，故初定吸水井面積不滿足用水需要，調(diào)整為長20000mm，寬4000mm。7、泵站內(nèi)管路的水力計算取最不利路線，如右圖所示，按大泵計算（1）吸水管路中水頭損失hs:吸水管路沿程損失為0.02m吸水管路局部水頭損失hls計算

14、結(jié)果見表6。表6 吸水管路局部水頭損失計算管道直徑/mm管件阻力系數(shù)最大流量/（L/s）流速v/（m/s）水頭損失/m600喇叭口0.564301.520.06690°彎頭1.014301.520.119蝶閥0.154301.520.018600×350偏心減縮管0.204304.470.204合計hls=0.407吸水管路水頭損失為0.43m（2）壓水管路水頭損失hd：壓水管路沿程損失為0.16m壓水管路局部水頭損失hd計算見表7。表7 壓水管路局部水頭損失計算管道直徑/mm管件阻力系數(shù)最大流量/（L/s）流速v/（m/s）水頭損失/m350×500漸擴管0.2

15、14304.470.214500止回閥1.74302.190.416蝶閥0.154302.190.03790°彎頭0.964302.190.235十字管0.24302.190.0492×閘閥0.064302.190.029合計0.98壓水管路總水頭損失1.14m水泵實際揚程枯水位時：Hmax =（2014.2）+ 20 + 5.16 + 12 + 1.57 + 2 =46.53m洪水位時：Hmin =（2017.7）+ 20 + 5.16 + 12 + 1.57 + 2 =43.03m8、消防校核H =（2014.2）+ 10 + 5.16 + 12 + 1.57 + 2

16、=42.03mQ = 740.74 + 30 =770.74L/s在坐標紙上描出此點可知無需備用泵。9、水泵安裝高度的確定按大泵計： Hss2.04m取Hss為1.8m。10、輔助設備的選擇（1）起重設備：最大起重量為1520 + 340 = 1860kg選用DL型3t單梁橋式起重機，MDI3-9D型電動葫蘆，起升高度為9m。（2）真空泵：排氣量：Q=O.38m?/minHv=266mmHg選用SZ-2型真空泵兩臺，一備一用。（3）排水設備：選用50QWDL-15潛水排污泵兩臺，一備一用，設排水溝。（4）通風設備：采用自然通風。11、泵房各部分標高的確定因Hss定為1.50m，枯水位標高為14

17、.20m，所以進水管標高為14.20+1.50=15.70m。由14Sh-13型水泵外形尺寸中可查得泵軸至基礎頂面距離H1 = 620mm，泵軸中心線高于進水管管中心距離H3為320mm，所以進水管管中心至基礎頂面的距離為H1H3300mm所以泵基礎頂面標高泵進水管標高（H1H3） 15.40mm基礎高出泵房底按0.2m計，可得泵房室內(nèi)地坪高程為15.400.2015.20m泵房室內(nèi)地坪高程為15.20m，室外地面高程為17.20米，故泵房為半地下式。地下部分高度為17.2015.202.00m。最高設備JS-127-4至室內(nèi)地坪高度：取吊物底部至最高一臺機組頂距f0.5m，則g + f =1.86m 泵房絕對高度為：H = (n+h2+h+d+e+f+g) = 0.1+0.65+1.15+1.2×（2.6761.291+0.99+0.5+1.36 = 6.412m所以取泵房絕對高度為7.0m，其中泵房間高度為5.0m。12、泵房平面尺寸確定根據(jù)基礎尺寸及其間距，泵房地下部分定為長20m，寬10.1m，根據(jù)吊車梁尺寸及其他因素考慮，泵房地面部分長25.30m，寬10.94m。另工藝改進討論：考慮泵站中