泵房初步設(shè)計

1、 泵站工藝設(shè)計說明書 學(xué)校： xxxx班級： xxxx姓名： xxx學(xué)號： xxx 指導(dǎo)老師:xxx 完成時間:2015.01.16 目 錄第一章 基本資料21.1 設(shè)計題目22.1設(shè)計原始資料2第二章 設(shè)計計算說明書22.1 泵站設(shè)計參數(shù)的確定22.1.1 基本設(shè)計資料22.1.2 設(shè)計流量的確定32.1.3 設(shè)計揚(yáng)程的確定32.2 水泵選型42.2.1 水泵選擇原則42.2.2 初選水泵42.2.3 水泵方案比較72.3 水泵機(jī)組布置及基礎(chǔ)設(shè)計計算92.3.1 布置機(jī)組92.3.2 基礎(chǔ)設(shè)計計算92.4 水泵吸水管路和壓水管路設(shè)計102.4.1 吸水管路102.4.2 壓水管路112.5

2、精確選泵并消防校核122.5.1 吸水管路水頭損失122.5.2 壓水管路水頭損失122.5.3 水泵房內(nèi)總水頭損失122.5.4 消防校核122.6 輔助設(shè)備的選擇132.6.1 充水設(shè)備132.6.2 計量設(shè)備132.6.3 起重設(shè)備132.6.4 排水設(shè)備132.6.5 通風(fēng)設(shè)備132.7 泵房平面尺寸142.7.1 泵房總長度142.7.2 泵房總寬度142.8 泵房內(nèi)部標(biāo)高及泵房高度142.8.1 水泵安裝高度及泵房形式的確定142.8.2 泵房高度14第三章 總結(jié)及致謝15 附圖一 附圖二第1章 設(shè)計資料1.1 設(shè)計題目 蘭州市某水廠送水泵房初步設(shè)計1.2 設(shè)計原始資料10萬m3/

3、d(近期)15萬 m3/d(遠(yuǎn)期) 時變化系數(shù)Kh=1.7日變化系數(shù)Kd1.3最大日用水變化曲線見教程P151 輸水管水頭損失為1.0m用水區(qū)供水最高建筑物3層管網(wǎng)最大用水水頭損失為9.0m泵站吸水井最低水位到管網(wǎng)中最不利點地形高差為2m。第2章 設(shè)計計算說明書2.1 泵站設(shè)計參數(shù)的確定 2.1.1 基本設(shè)計資料 二級泵站分兩級供水，為滿足各個時段的用水和保證供水的安全性，泵站的設(shè)計流量應(yīng)按用戶最高日最高時用水量來確定。由教材P151最大日用水變化曲線（圖4-11）一級供水(7-20時)： = 5.6二級供水(20-24,0-7時)： = 2.472.1.2 設(shè)計流量的確定 10萬m3/d(近

4、期),作為平均日流量，則最高日最高時流量Q最高日最高時用水量= = = 2558 L/S即設(shè)計流量為：Q設(shè)計 = 2558 L/S泵站一級工作時設(shè)計流量 Q1= = 2022 L/S泵站二級工作時設(shè)計流量 Q2= = 892 L/S2.1.3 設(shè)計揚(yáng)程的確定 水頭損失（m） 吸水井到管網(wǎng) 中最不利點 （m） 服務(wù)水頭（3層樓） （m） 安全水頭 （m） 泵站內(nèi) 輸水管管網(wǎng)最大 2 1 9 2 16 2設(shè)計揚(yáng)程為：H = Z0 + H0 + h + HC = 2+1+9+2+16+2 = 32m 其中： Z0 地形高差 H0 自由水壓 h 總水頭損失 HC 安全水頭2.2 水泵選型 2.2.1

5、水泵選擇原則 （1）必須滿足用戶對水量和水壓的要求，保證供水的安全可靠性； （2）盡量降工程造價和運(yùn)行費用（水泵機(jī)組在長期使用運(yùn)行中，水泵工 點的效率最高，選用效率較高的水泵）； （3）水泵使用性能好（選用允許吸上真空高度值較大，汽蝕余量值較小 水泵） （4）結(jié)構(gòu)合理，適用壽命長，便于安裝、檢修和管理； （5）所配備電機(jī)總裝機(jī)容量小，避免“大馬拉小車”； （6）泵站投資要少； （7）近遠(yuǎn)期結(jié)合，留有發(fā)展余地。 2.2.2 初選水泵 S型水泵型譜圖 Sh型水泵型譜圖 如上圖所示，根據(jù)Q設(shè)計 = 2558 L/S和H = 32m，在泵綜合性能圖上做出a點，當(dāng)Q較小時（如性能曲線圖上的坐標(biāo)原點處），

6、泵站內(nèi)水頭損失較小，此時輸水管網(wǎng)和配水管網(wǎng)中水損也較小，假定三者之和為2 m，所需泵的揚(yáng)程為：H = 22 m，在圖中做出b點，因為該區(qū)時變化系數(shù)Kh=1.7日變化系數(shù)Kd1.3 ,可得平均日平均時用水量為：Q平均 =2558÷1.3÷1.7=1157 L/S，在圖中標(biāo)出Q=1157 L/s時ab線上所對應(yīng)的點，根據(jù)ab線穿過型譜圖上的泵型號，進(jìn)行合理搭配要滿足最大用水量要求，且運(yùn)行時處在水泵的高效段內(nèi)，以此選出最合理的方案，節(jié)約能量。 在S型水泵型譜圖中挑出：1000S46 、800S47 、600S47 、500S59 、500S59A 、350S75A 在Sh型水泵型

7、譜圖中挑出：32sh-19 、24sh-19 、24sh-19A 、14sh-19 、14sh-19A 、12sh-13 、12sh-13A 查資料，列出各型號離心泵性能參數(shù)如下:泵型號流量Q揚(yáng)程轉(zhuǎn)速功率N（KW）效率最大允許吸Hn上真空高度m3/hL/S（m）（r/min）軸功率Pa配套功率（%）（m）14SH-1997127032145099.7132853.51260350261028814404002295.78214SH-19A86424026145076.5110803.5112031021.57785129636016.5807324SH-19248070037970295380

8、862.53170880323108939601100222798524SH-19A230464031.5970235280842.52880800272388936001000202318532SH-194700130535730575630783.55500135032.5580846010167028.956783.5646079525.456780.432SH-19A4550126031730492560783.55310147529500845800160026.549683.5625017352348780.412SH-1361217038145076.290834.5792200

9、32.279.88790025025.578.18012SH-13A55015331145058.175804.57202002660.78481022520.55878泵型號流量Q揚(yáng)程轉(zhuǎn)速功率N（KW）效率最大允許吸Hn上真空高度m3/hL/S（m）（r/min）軸功率Pa配套功率（%）（m）600S472160600881100056.5970415.4560806.5(24SH-13)317047455.988.1360040.5461.786500S591620 450 561 65068970379.7450795(20SH-9)20205939183234047374.480500

10、S59A150041752060357970315400745(20SH-9A)1872493337521703932072350S75A900250701450220280785.81170325652478413323705625779 根據(jù)各泵性能參數(shù)進(jìn)行合理搭配滿足來最大用水量要求，且運(yùn)行時處在水泵的高效段內(nèi)，進(jìn)行初步篩選的方案有：一臺800S47一臺600S47一臺500S59A三臺600S47三臺600S47一臺350S47A泵性能參 三臺24Sh-19一臺14Sh-19兩臺24Sh-19一臺24Sh-19 A一臺14Sh-19四臺24Sh-19A四臺24Sh-19兩臺24S-19

11、兩臺14S-192.2.3 水泵方案比較 在初選方案中選出能量利用較好，運(yùn)行時耗能少，一、二級供水流量、揚(yáng)程符合的兩套方案進(jìn)行比較：兩臺24S-19兩臺14S-19兩臺24Sh-19一臺24Sh-19 A一臺14Sh-19 方案編號用水變化范圍 運(yùn)行泵及 泵揚(yáng)程 所需揚(yáng)程 揚(yáng)程利 泵效率 （L/S） 其臺數(shù) （m） （m） 用率(%） （%） 兩臺24Sh-19 8288 2160 2558 一臺24Sh-19 A 3732 3032 81100 8084 一臺14Sh-19 8087 1280 2160 兩臺24Sh-19 3631 2931 80100 7883 兩臺24sh-19 一臺2

12、4Sh-19 A 8088一臺24sh-19A 800 1280 一臺24Sh-19 3530 2930 82100 8288 一臺14sh-19 一臺14Sh-19 8084 400 800 一臺24Sh-19 3230 2429 75100 7688 <400 一臺14Sh-19 >24 <24 < 87 2110 2558 兩臺24Sh-19 3732 3032 81100 7883 兩臺14Sh-19 8088 1760 2110 兩臺24Sh-19 3732 2831 76100 8288 兩臺24sh-19 一臺14Sh-19 8084 兩臺14sh-19

13、1230 1760 兩臺24Sh-19 3731 2830 75100 8088 880 1230 一臺24Sh-19 3228 2629 81100 8286 一臺14Sh-19 8087 <880 一臺24Sh-19 >26 <26 < 88 由上表可以看出，第一方案能量利用率略好于第二方案，特別是在一級供水時，第一方案各泵在效率上見優(yōu)勢，做出第一方案的水泵工況分析曲線如下： 兩種工況下的水泵性能曲線如上圖所示，一、二級供水流量、揚(yáng)程均符合，且在常供水流量下效率較高因此采用第一方案2.3 水泵機(jī)組布置及基礎(chǔ)設(shè)計計算 2.3.1 布置機(jī)組 水泵機(jī)組布置的基本要求是：供

14、水安全可靠、管道布置簡短、安裝與維護(hù)方便、機(jī)組排列整齊、起重設(shè)備簡單并留有擴(kuò)建余地。 常見的布置形式有：縱向排列、橫向排列、橫向雙行排列。泵設(shè)計采用橫向排列。 2.3.2 基礎(chǔ)設(shè)計計算 水泵及電動機(jī)外形尺寸如下： 型號 水泵外形尺寸（沈陽水泵廠） 電動機(jī)尺寸 型號 （mm） （mm） L(max) B(max) H(max) L(max) B(max) H(max)24Sh19 1766 940 768 1161 1150 560 JRQ-147-624Sh19A14Sh19 1271 620 680 1145 1100 375 JS-116-4 基礎(chǔ)長度L=相應(yīng)地角螺釘間距大者+（40050

15、0） =1766+1161+500=3437 （取3.5m） 基礎(chǔ)寬度B=相應(yīng)地角螺釘間距大者+（400500） =940+500=1440 （取1.5m） 基礎(chǔ)高度H=(2.54)×(水泵重+電機(jī)重)÷(基礎(chǔ)長×基礎(chǔ) 寬×基礎(chǔ)寬)=2.5×(3850+3400)÷(3.5×1.5×2400)1.5m最終確定水泵分別占地：3.5m×1.5m×1.5m、3.0m×1.3m×1.1m。 2.4 水泵吸水管路和壓水管路設(shè)計 當(dāng)泵站為用戶供水時，最高日最高時流量下兩臺24Sh19、一

16、臺24Sh19A、一臺14Sh19型單級雙吸離心泵并聯(lián)工作其流量分別按最大流量進(jìn)行計算。2.4.1 吸水管路 （1）吸水管路布置要求 吸水管路通常處在高壓狀態(tài)下工作，所以對吸水管路的基本要求是不漏氣、不積氣、不吸氣，否則會使水泵的工作產(chǎn)生故障。 （2）吸水管徑 24Sh19、24Sh19A型采用DN1000、14Sh19型采用DN600。 （3）吸水管路的管件布置 .喇叭口設(shè)計 喇叭口擴(kuò)大直徑：D(1.31.5)DN 故分別取 1.3m、0.8m 喇叭口高度：H=4（D-ND） 故分別取 1.2m、0.8m 喇叭口距墻壁的距離：T=(0.30.5)D 故分別取0.5m、0.4m 喇叭口距室底的

17、距離：P=0.62 D 故分別取 0.8m、0.5m 喇叭口之間距離：L 3D 故分別取 3.6m、2.4m.進(jìn)水閘閥：采用Z941T-10電動法蘭明桿楔式閘閥，分別為 DN=1000mm、L=800mm =0.06，DN=600mm、L=400mm、=0.03.偏心見縮管:為了防止吸水管積有空氣其規(guī)格為DN=1000-600 L=800mm =0.21，DN=600-400mm、L=500mm、=0.3 .90度彎頭：DN=1000mm、=0.712.4.2 壓水管路 （1） 壓水管路布置要求 對壓水管路的基本要求是耐高壓、不漏水，供水安全，安裝及 檢修方便。（2） 壓水管徑 24Sh19、

18、24Sh19A型采用DN800、14Sh19型采用DN500。（3） 壓水管路配件 .止回閥：采用HD741X液壓式緩沖止回閥，分別規(guī)格為 DN=800mm、L=500mm =1.7，DN=500mm、L=340mm、=2.閘閥：設(shè)置在壓水管路的常開閘閥，采用Z941T-10電動法蘭 明桿楔式閘閥，分別為DN=800mm、L=850mm =0.06 DN=500mm、L=400mm、=0.03.同心漸擴(kuò)管:DN=800-600mm、L=600mm =0.41 DN=500-400mm、L=400mm、=0.32.90度彎頭：DN=800mm、=0.91 ，DN=500mm、=1.3 具體管路附

19、件配選如下表： 型號 進(jìn)口法蘭尺寸 進(jìn)口法蘭尺寸 （mm） （mm） DN1 D11 D1 n1-d1 DN1 D11 D1n1-d124Sh1924Sh19A 780 725 600 2030 670 620 500 203014Sh19 490 445 350 1223 440 400 300 12232.5 精確選泵并消防校核 2.5.1 吸水管路水頭損失 沿程水頭損失：hf=i·L=0.00219×25=0.055 （設(shè)吸水管長25m） 局部水頭損失：hj=× =(0.06+0.21+0.71)× =0.8 吸水管水頭損失h吸=hf+hj=0.0

20、55+0.800 =0.855m 2.5.2 壓水管路水頭損失 沿程水頭損失：hf=i·L=0.00813×20=0.163 （設(shè)壓水管長20m） 局部水頭損失：hj=(1.7+0.06+0.41+0.91)× =0.77 壓水管水頭損失h壓=hf+hj=0.163+0.77 =0.933m 2.5.3 水泵房內(nèi)總水頭損失 泵房內(nèi)總的水頭損失為：h=h吸+h壓 = 0.855+0.933=1.8m 小于估計的泵房內(nèi)總水頭損失2m，故選擇的水泵合適。 2.5.4 消防校核取一次可有兩個著火點，每個著火點消防用水為100L/S,則消防 時，泵站的供水量為：Q=2558

21、+2×100=2758 L/S消防時泵站的揚(yáng)程為：H = Z0 + H0 + h + HC = 2+10+15+2=29 L/S故所選機(jī)組能滿足消防時的水量和揚(yáng)程的要求。2.6 輔助設(shè)備的選擇2.6.1 充水設(shè)備當(dāng)吸水井水位低于泵軸線時，水泵需要采用真空泵充水。其中沖水的方法有很多，對于小型水泵裝置在進(jìn)水管路進(jìn)口安裝有底閥一般用人工沖水，不帶底閥時，用真空水箱沖水，對于大中型泵多采用真空泵沖水。本題設(shè)計兩臺真空泵，其中一臺做備用。2.6.2 計量設(shè)備 在壓水上設(shè)超聲波流量計，選取SP1型超聲波流量計，兩臺安裝在泵房外輸水干管上。2.6.3 起重設(shè)備根據(jù)電機(jī)和水泵的重量結(jié)合水泵房的高度

22、選擇起重機(jī)型號，選擇起重機(jī)時，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范及起重機(jī)的尺寸要求選擇合適的起重機(jī)。本設(shè)計選用電動葫蘆，型號為CD124D。2.6.4 排水設(shè)備 （1）排水溝一般采用縱向布置，矩形明溝，寬0.050.25m，深0.050.3m，坡度1/50，本設(shè)計排水溝寬0.2m、深0.2m,坡度1/50 （2）采用排水泵排水，沿泵房內(nèi)壁設(shè)排水溝，將水集道集水坑內(nèi)，然后用排水水泵抽送出去。本設(shè)計采用排水泵型號為50ZZB10。2.6.5 通風(fēng)設(shè)備 因泵房高度比較高，可以設(shè)計多個窗戶來通風(fēng)，本設(shè)計分別在側(cè)墻上設(shè)兩扇大窗戶高度為1.2m。通風(fēng)效果效果較好，故不再單獨設(shè)機(jī)械通風(fēng)設(shè)備。2.7 泵房平面尺寸水泵間距：L=1.5m 水泵與配電設(shè)備間距：L=3.5m水泵距大門間距：L=5m 水泵距吸水管側(cè)墻的距離：L=3.7m2.7.1 泵房總長度值班室、控制室和配電室總寬度為d1=7m，值班室距第一根進(jìn)水管為L1=1.5,最后一根進(jìn)水管距墻L2=3.5m,吸水管間距L3=1,5m，水泵底座占地分別為D1=3.5m,D2=3m。 則泵房的總長度為：L=D1×4+D2+L3×4+L1+L2+