《給水泵站課程設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)說明書

《水泵及水泵站》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目沈陽市渾南凈水廠給水泵站設(shè)計(jì)。1.2原始資料該水泵站為渾南新區(qū)凈水廠的二級(jí)泵站，用以滿足沈陽渾南產(chǎn)業(yè)區(qū)的生產(chǎn)、生活、消防用水需求。1.2.1用水量資料用水部門平均日用水量(t/d)用水時(shí)間(h)時(shí)變化系數(shù)(kh)日變化系數(shù)(kd)最高日最時(shí)用水量(l/s)最高日用水量（m3/h）工廠甲工廠乙居住區(qū)甲居住區(qū)乙22004200200048002424181.31.258.0286050402600576093.360.2揚(yáng)程計(jì)算資料供水區(qū)域內(nèi)各處標(biāo)高（m）為：工廠甲48；工廠乙52；小區(qū)甲50；小區(qū)乙52；水泵房處設(shè)計(jì)地面標(biāo)高45。水廠內(nèi)吸水池最高水位41；吸水池最低水位37；最高日最高時(shí)管網(wǎng)水頭損失為25米，管網(wǎng)最不利點(diǎn)的自由水頭為12米。1.2.3消防用水量消防時(shí)，按兩處同時(shí)著火計(jì)，qf=60l/s。城市給水系統(tǒng)采用低壓消防，即城市管網(wǎng)最不利點(diǎn)的自由水頭為14米。消防時(shí)管網(wǎng)水頭損失為25米。1.3給水泵站設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟1．設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估算；2．初選水泵和電機(jī)；3．機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定；4．吸水管路與壓水管路計(jì)算；5．機(jī)組與管道布置；6．吸水管路與壓水管路中水頭損失的計(jì)算；7．水泵安裝高度的確定和泵房筒體高度計(jì)算；8．附屬設(shè)備的選擇；9．泵房建筑高度的確定；10．泵房平面尺寸的確定。1.4繪圖根據(jù)以上設(shè)計(jì)計(jì)算及選出的各種設(shè)備進(jìn)行給水泵房設(shè)備布置。應(yīng)繪制如下圖1．給水泵站平面圖。（1號(hào)圖紙一張，比例為1：50）。2．給水泵站剖面圖。（1號(hào)圖紙一張，比例為1：50）3．繪圖要求1）平面圖和剖面圖上應(yīng)注明水泵機(jī)組位置，管路系統(tǒng)，管件尺寸，位置，各設(shè)備之間，設(shè)備與建筑維護(hù)之間相對(duì)位置尺寸及標(biāo)高，并應(yīng)附有主要設(shè)備明細(xì)表。2）圖紙尺寸、標(biāo)題欄等均應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)繪制。1.5設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)完成時(shí)應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)說明書的整理，說明書應(yīng)包括下列內(nèi)容：1．計(jì)算部分，列出計(jì)算次序、項(xiàng)目、計(jì)算公式、符號(hào)、單位及結(jié)果數(shù)據(jù)，中間的演算過程從略。吸壓水管路水頭損失計(jì)算畫出線路圖。2．對(duì)于選定的水泵型號(hào)，泵房土建設(shè)計(jì)應(yīng)簡要說明確定該方案時(shí)的依據(jù)及其優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)。3．本水泵房在設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)。4．在必要的計(jì)算及說明部分，為表達(dá)清楚應(yīng)附有草圖。5．附有主要設(shè)備材料表。說明書應(yīng)使用的符號(hào)要通用，計(jì)算中必須寫清單位，且單位的寫法及其文字要前后一致，重要的公式要注明出處，后面應(yīng)有參考資料目錄，寫完應(yīng)連同任務(wù)書一起用封面裝訂成冊(cè)。沈陽市渾南凈水廠給水泵站----設(shè)計(jì)說明書專業(yè)班級(jí)：2009級(jí)給水排水工程班姓名：劉來源2.1水泵選擇112.2電機(jī)選擇114.1吸水管路的設(shè)計(jì)18194.2壓水管路的設(shè)計(jì)5機(jī)組與管道布置205.1機(jī)組的排列方式205.2吸水管和壓水管的布置6吸水管路與壓水管路中水頭損失的計(jì)算6.1吸水管路總水頭損失2122226.2壓水管路水頭損失7泵的安裝高度的確定8泵房設(shè)計(jì)2425278.1泵房內(nèi)部布置8.2平面尺寸的確定8.3泵房中各標(biāo)高確定8.4管路附件選配9進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)10水泵工況點(diǎn)的校核11輔助設(shè)備設(shè)計(jì)2728283031323311.1引水設(shè)備3311.2起重設(shè)備的選擇3411.3排水設(shè)備11.4通風(fēng)設(shè)備3536沈陽市渾南凈水廠給水泵1設(shè)計(jì)流量的確定及設(shè)計(jì)揚(yáng)程的確定該水泵站為渾南新區(qū)凈水廠的二級(jí)泵站，用以滿足沈陽渾南產(chǎn)業(yè)區(qū)的生產(chǎn)、生活、消防用水需求。1.1設(shè)計(jì)流量的計(jì)算表1城市用水資料用水部門平均日用水量(t/d)用水時(shí)間(h)時(shí)變化系數(shù)(kh)日變化系數(shù)(kd)最高日最時(shí)用水量(l/s)最高日用水量（m3/h）工廠甲工廠乙居住區(qū)甲居住區(qū)乙22004200200048002424181.31.258.093.3286050402600576060.2124.41.城市最高日用水量Q1’=2680+5040+2600+5760=16260m3/d=188.2l/s城市綜合用水量：Q1=58.0+93.3+60.2+124.4=1209.24m3/h=335.9l/s2.澆灑道路綠用水量:Q2=Q1’*15%=16260*0.15=2436m3/d=28.2l/s3.管網(wǎng)漏損水量：Q3=（Q1+Q2）*0.12=（335.9+28.2）*0.12=43.7l/s4.未預(yù)見水量：Q4=0.10（Q1+Q2+Q3）=0.10*（335.9+28.2+43.7）=40.8l/s5．設(shè)計(jì)流量：Q=Q1+Q2+Q3+Q4=335.9+28.2+43.7+40.8=448.6l/s1.2設(shè)計(jì)揚(yáng)程的計(jì)算供水區(qū)域內(nèi)各處標(biāo)高（m）為：工廠甲48；工廠乙52；小區(qū)甲50；小區(qū)乙51；泵房處設(shè)計(jì)地面標(biāo)高45。水廠內(nèi)吸水池最高水位41；吸水池最低水位37；最高日最高時(shí)管網(wǎng)水頭損失為25米，管網(wǎng)最不利點(diǎn)的自由水頭為12米。則由以上數(shù)據(jù)得：Hp=(Z0-Zp+H0+h管網(wǎng)+h站內(nèi))×1.05（米）式中Z0——管網(wǎng)最不利點(diǎn)的標(biāo)高，52米；Zp——泵站吸水池最低水面標(biāo)高37米；H0——管網(wǎng)最不利點(diǎn)的自由水頭12米；h管網(wǎng)——最高日最高時(shí)管網(wǎng)水頭損失25米h站內(nèi)——泵站內(nèi)吸、壓水管管路系統(tǒng)水頭損失，估算為2.5米；1.05——安全系數(shù)；Hp——泵站按Qmax供水時(shí)的揚(yáng)程。則由以上數(shù)據(jù)得：枯水位時(shí)：hp=(52-37+12+25+2.5)*1.05=58.3米；洪水位時(shí)：hp=(52-41+12+25+2.5)*1.05=54.3米。1.3消防用水量消防時(shí)，按兩處同時(shí)著火計(jì)，qf=60l/s。城市給水系統(tǒng)采用低壓消防，即城市管網(wǎng)最不利點(diǎn)的自由水頭為14米。消防時(shí)管網(wǎng)水頭損失為25米。Q＇=Qmax+Q消=448.6+60=508.6（升/秒）Hp＇=(Z0-Zp+H0+10+h＇管網(wǎng)+h站內(nèi))×1.05（米）式中Q消——城市消防用水量；Q＇——消防時(shí)泵站總供水量；h＇管網(wǎng)——消防時(shí)管網(wǎng)的水頭損失；10——低壓制消防時(shí)應(yīng)保證的最不利點(diǎn)自由水頭；Hp＇——消防時(shí)泵站的揚(yáng)程。則由以上公式得：hp’=52-37+14+25+10+2.5)*1.05=65.6(升/秒)2初選水泵和機(jī)組2.1水泵選擇選泵的主要依據(jù)：流量、揚(yáng)程以及其變化規(guī)律1大小兼顧，調(diào)配靈活②型號(hào)整齊，互為備用③合理地用盡各水泵的高效段④要近遠(yuǎn)期相結(jié)合?！靶”么蠡A(chǔ)”⑤大中型泵站需作選泵方案比較。說明：我們采用該軟件選擇泵方案如下：二級(jí)泵站智能選泵表2250S65型泵的性能參數(shù)方水泵轉(zhuǎn)速案型號(hào)（r/mi流量單泵單泵揚(yáng)單泵泵電單泵泵運(yùn)水泵總流總揚(yáng)總軸電動(dòng)機(jī)汽程軸率動(dòng)機(jī)效率行運(yùn)行量程(m)功率總功率蝕n）(L/s)(m)（kw）功臺(tái)數(shù)方式(L/s)(kw)(kw)余率量1250S1450149.5361.5762.76116.613277.4172.293并聯(lián)并聯(lián)448.661.57341.83964402.6一652300S1450224.3190.9122022448.662.76391.842.6二90根據(jù)泵站特性曲線圖得出的工況點(diǎn)，第二個(gè)方案效率太低，綜合考慮取水泵站采用第一種三（250S65）臺(tái)泵并聯(lián)的方案。圖1泵的安裝信息根據(jù)上述選泵要點(diǎn)以及離心泵性能曲線型譜圖(圖2)和選泵參考書綜合考慮初步擬定以下：近期選擇三臺(tái)250S65型泵，兩臺(tái)工作一臺(tái)備用，單泵工況點(diǎn)為（150，51），滿足近期工況的要求。遠(yuǎn)期增加一臺(tái)250S65型泵，三臺(tái)工作一臺(tái)備用。遠(yuǎn)期三臺(tái)水泵并聯(lián)時(shí)單泵工況點(diǎn)為(149.53,61.57),此時(shí)三臺(tái)泵均工作在高效段工作。綜上所述，選擇s型單機(jī)雙吸離心泵；1結(jié)構(gòu)：S型單級(jí)雙吸離心泵是臥式中開離心泵，泵進(jìn)，出口均在泵軸線以下，與軸線垂直呈水屁股方向。從電機(jī)端看，泵為順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。2性能；S型單級(jí)雙吸離心泵性能見圖1和表1。圖2S型泵外形及安裝尺寸2.2電機(jī)選擇500S59A型單能雙吸式離心式水泵性能參數(shù)如下：流量Q=100～170l/s，揚(yáng)程H=56～71m，轉(zhuǎn)數(shù)n=1450轉(zhuǎn),泵軸額定功率：N=132kW，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y315M1-4型異步電動(dòng)機(jī)，配電機(jī)功率為800kw，效率為72%～74%，氣蝕余量：Hs=2.6米。圖3S型泵的性能曲線3機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定3.1電動(dòng)機(jī)的尺寸1電動(dòng)機(jī)的安裝結(jié)構(gòu)形式為B3，B3機(jī)座帶底腳，端蓋無凸蓋。2250S型泵（帶底座）安裝尺寸如下表：表3250S型泵（帶底座）安裝尺寸型號(hào)電動(dòng)機(jī)尺寸底座尺寸EH2L2Ln3-&d3重量kgL4hBL1L3bb1b2250S65134086577418442501200600675628116004-500000240303由上表知：Y315M1-4型電機(jī)長度：L=1340mm寬度：B=774mm高度：H=865mm3.2水泵的外形尺寸表4水泵的外形尺寸型號(hào)外形尺寸進(jìn)口法蘭尺寸重量kgLL1L2L1HHBBnDDDn123-N011&11-d&d1250S651046.55814103845442331155010-55922000002000-07203長度：L泵=1046.5mm寬度：D泵=796mm高度：H泵=850mm圖43.3確定基礎(chǔ)尺寸（設(shè)計(jì)手冊(cè)03，P369）機(jī)組基礎(chǔ)的作用是支撐和固定機(jī)組，便其運(yùn)行不致發(fā)生劇烈震動(dòng)，更不允許產(chǎn)生基礎(chǔ)沉陷。因此對(duì)基礎(chǔ)的要求如下：1堅(jiān)實(shí)牢固，除能承受機(jī)組的靜荷載外，還能承受機(jī)械振動(dòng)荷載。2要澆在較堅(jiān)實(shí)的地基上，不宜澆在松軟的地基或新填土上，以免發(fā)生基礎(chǔ)下沉或不均勻沉陷?；A(chǔ)布置情況見取水泵站祥圖。泵機(jī)組布置原則：在不妨礙操作和維修的需要下，盡量減少泵房建筑面積的大小，以節(jié)約成本。結(jié)合以上要點(diǎn)及所選泵的類型，本次設(shè)計(jì)選用混凝土塊式基礎(chǔ)。由于所選泵均不帶底座，所以基礎(chǔ)尺寸的確定如下：（1）長度：L=L電機(jī)+L泵=1340+1046.5=2386.5mm；取L基礎(chǔ)=2500mm（2）寬度：B電機(jī)=774mmB水泵=850mm取B基礎(chǔ)=1000mm（3）高度查泵與電機(jī)樣本，計(jì)算出250S65型泵機(jī)組基礎(chǔ)平面尺寸為2500mm*1000mm，機(jī)組總重量W=Wp+Wm=（1540+1200）*9.81=26880N基礎(chǔ)深度H按下式計(jì)算：H=3.0W/L*B*r式中L—基礎(chǔ)長度B—基礎(chǔ)寬度r—基礎(chǔ)所用材料的容重，對(duì)于混凝土基礎(chǔ)，r=23520N/m3故H=3.0*26880/（5*1.0*23520）=1.40m4吸水管路與壓水管路的計(jì)算4.1吸水管路的設(shè)計(jì)1.流量Q吸=448.6/3=149.53l/s2.吸水管直徑及流速管徑小于250㎜時(shí)，V取1.0～1.2m/s管徑等于或大于250㎜時(shí)，V取1.2～1.6m/s假設(shè)吸水管設(shè)計(jì)流速為1.5米/秒，則由Q吸=3.14*D2*V吸/2得D吸=356mm故設(shè)計(jì)吸水管直徑為350mm,V吸=1.555米/秒采用DN350鋼管，則v=1.5553.吸水管路的要求①不漏氣，管材及接逢②不積氣，管路安裝③不吸氣吸水管進(jìn)口位置4.吸水管路的管件布置<1>手動(dòng)閘閥采用Z41T—10正齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)暗桿楔式閘閥，其規(guī)格為：250S65：DN=350㎜，L=450㎜〈2〉偏心漸縮管為了防止吸水管積有空氣，所以采用偏心漸縮管，查表得：250S65：DN350250，L=450㎜,<3>90°彎頭：250S65:DN350,R=380,每臺(tái)水泵都單獨(dú)設(shè)有吸水管，并設(shè)有手動(dòng)常開檢修閥門，并設(shè)有聯(lián)絡(luò)管（DN＝350mm），由兩條輸水干管（DN＝350mm）送往城市管網(wǎng)。4.2壓水管路的設(shè)計(jì)(1)流量Q：Q1=448.6/2=224.3l/s(2)壓水管路要求①要求堅(jiān)固而不漏水,通常采用鋼管,并盡量焊接口,為便于拆裝與檢修,在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)可高法蘭接口。為了防止不倒流，應(yīng)在泵壓水管路上設(shè)置止回閥。2壓水管的設(shè)計(jì)流速：管徑小于250㎜時(shí)，為1.5～2.0m/s管徑等于或大于250㎜時(shí)，為2.0～2.5m/s。設(shè)壓水管道直徑為350mm,則V壓=2.33m/s③壓水管的選?。翰捎肈N350×6鋼管，則V=2.34m/s，i=20.5‰(3)、壓水管路配件①止回閥采用H44T－10微阻緩閉式止回閥，其規(guī)格為250S65：DN350，L=800㎜，②壓水管上電動(dòng)閘閥采用Z945T－10電動(dòng)暗桿楔式閘閥，其規(guī)格為：250S65：DN350,L=450㎜,W=444kg,③手動(dòng)閘閥設(shè)置在水管路上的常開閥門，采用Z45T－10暗桿閘閥，其規(guī)格為：250S65DN350,L=450㎜,W=313kg,④同心漸擴(kuò)管壓水管路上的漸擴(kuò)管規(guī)格如下：250S65，DN250350,L=700㎜,⑤三通管：DN350350,L=1080,6出水管上的電動(dòng)閘閥采用Z945T－10電動(dòng)暗桿楔式閘閥，其規(guī)格為：250S65：DN350,L=450㎜,W=444kg。5機(jī)組與管道布置5.1機(jī)組的排列方式采用機(jī)組橫向排列方式，這種布置的優(yōu)點(diǎn)是：布置緊湊，泵房跨度小，適用于雙吸式泵，不僅管路布置簡單，且水力條件好。同時(shí)因各機(jī)組軸線在同一直線上，便于選擇起重設(shè)備,泵機(jī)組布置原則：在不妨礙操作和維修的需要下，盡量減少泵房建筑面積的大小，以節(jié)約成本。橫向排列各個(gè)部分尺寸應(yīng)滿足下列要求：1D1:進(jìn)水側(cè)泵與墻壁的凈距,應(yīng)根據(jù)管道配件安裝的需要決定，但D1≥1000，D1=190+600=790mm,取D1=1200㎜②B1:出水側(cè)泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距,也應(yīng)根據(jù)水管配件安裝的需要確定，但是，考慮到泵出水側(cè)是管理操作的主要通道，故B1≥3000,取B1=3000㎜③A1:泵凸出部分到墻壁的凈距A1=最大設(shè)備+0.5m=1000+1000=2000㎜④C1:電機(jī)凸出部分與配電設(shè)備的凈距，應(yīng)保證電機(jī)轉(zhuǎn)子在檢修時(shí)能拆卸，并保持一定的安全距離C1=電機(jī)軸長+0.5m。所以C1=1340+500=1840㎜但是,低壓配電設(shè)備應(yīng)C1≥1.5m;高壓配電設(shè)備應(yīng)C1≥2m,C1取2000㎜應(yīng)該是滿足的。⑤E1:泵基礎(chǔ)之間的凈E1值與C1要求相同,即E1=C1=2000㎜⑥B:管與管之間的凈距B≥0.7m⑦F:管外壁與機(jī)組突出部分的距離對(duì)于功率大于50KW的電機(jī)，F(xiàn)要求大于1000㎜，取F=1200㎜⑧A2:泵及電機(jī)突出部分長度A2=200～250㎜⑨D1:壓水管路管徑D1=350㎜⑩L:機(jī)組基礎(chǔ)長度L=2500㎜圖5壓水管道的布置圖5.2吸水管和壓水管的布置在決定了機(jī)組布置圖式之后，可以進(jìn)行管道設(shè)計(jì)，其主要內(nèi)容如下：（1）布置圖式一般吸水管從專設(shè)的吸水池或直接從清水池吸水（注意：應(yīng)該從能分成完全隔開的兩個(gè)獨(dú)立的吸水池或清水池中吸水），一般每臺(tái)水泵有一條獨(dú)立的吸水管，吸水管上一般不設(shè)閘閥，但當(dāng)吸水池中水位有可能比水泵安裝位置高時(shí)才設(shè)閘閥。壓水管應(yīng)該彼此連通，經(jīng)連通后的壓水管的根數(shù)等于管網(wǎng)輸水管數(shù)，一般至少為兩根（中、小型泵站多為兩根，大型泵站兩根以上）。為了減少泵站面積，連通管及不常開關(guān)的閘閥可設(shè)在泵站外，在每臺(tái)水泵的壓水管上應(yīng)該有逆止閥和閘閥，此外，在連通管上應(yīng)設(shè)閘閥，閘閥的數(shù)量應(yīng)該根據(jù)事故時(shí)必須保證的供水安全程度決定，在任一管道、機(jī)組、閘閥或逆止閥發(fā)生事故時(shí)泵站不允許斷水，但供水量可有適當(dāng)?shù)慕档停瑧?yīng)與管網(wǎng)的供水保證率相一致。（2）管材及配件規(guī)格決定站內(nèi)管道可用焊接鋼管，管道上的配件如彎頭、三通、四通、大小頭、吸水喇叭口等均可采用鋼板焊制，管道上閘閥及逆止閥可用法蘭式接頭的鑄鐵制品，口徑應(yīng)和管徑一致。一般吸水管和連通管上不常開的閘閥采用手動(dòng)，直徑大于400毫米以上的閘閥可用電動(dòng)，每臺(tái)泵出水管上的閘閥因開關(guān)頻繁采用電動(dòng)（配件的規(guī)格可以根據(jù)管道口徑及管道布置圖式?jīng)Q定，如彎頭口徑和管道相同，大小頭按前后管徑?jīng)Q定，三通四通亦可根據(jù)前后連接管道口徑?jīng)Q定其規(guī)格。（3）管道敷設(shè)地點(diǎn)當(dāng)泵站為地面式或埋深不大時(shí)，站內(nèi)管道直徑小于500毫米時(shí)，管道一般設(shè)在管溝中，管溝的寬度視管徑的大小而定，溝底應(yīng)有1%坡度坡向集水坑。站內(nèi)管道大于500毫米時(shí)，可設(shè)在專門的地下室中，這時(shí)閘閥應(yīng)在機(jī)器間內(nèi)的地面上操作，地下室高度不小于1.8米，地下室頂蓋應(yīng)有部分能揭開的以便把管件運(yùn)入或拆出。半地下式泵站，（買深約為2-3米）可把管道直接設(shè)在地板上。吸水及壓水管道設(shè)計(jì)部分的說明書中應(yīng)用文字說明采用的管材，設(shè)計(jì)流速和各管道的設(shè)計(jì)流量，管徑的計(jì)算，管道的敷設(shè)地點(diǎn)，管道、閘閥布置圖式的安全保證率，閘門的開啟方式，并應(yīng)附以草圖表示管道的布置（可與機(jī)組布置合為一張）。草圖應(yīng)表示出平面及立面的布置情況，注上管徑及尺寸，草圖上管道可用單線表示，各種配件用符號(hào)表示。這里要注意，平面尺寸這時(shí)已決定，但由于泵的安裝高度未定，因而立面上有一段立管尺寸未定，需留待計(jì)算水泵安裝高度后方可確定。6吸水管路與壓水管路中水頭損失的計(jì)算6.1吸水管路總水頭損失取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計(jì)算線路圖圖6吸水管路中水頭損失∑hs:∑hs=∑hfs+∑hls1、吸水管路沿程水頭損失:∑hfs=l1×is=3.56‰×6.870=0.024m2、局部水頭損失:∑hls=(ζ1+ζ2)+ζ3式中ζ1———吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)，ζ1=0.075ζ2———DN600×8鋼管閘閥局部阻力系數(shù)，按開啟度=0.125考慮，ζ2=0.45；1.905ζ3———偏心漸縮管DN700×500,ζ3=0.80則∑hls=（0.75+0.45）×+0.2×=0.559m所以吸水管路總水頭損失為:∑hs=∑hfs+∑hls=0.559+0.024=0.583m6.2壓水管路水頭損失∑hd:∑hd=∑hfd+∑hld1、壓水管路沿程水頭損失:∑hfd=il=0.0039×4+0.00323×10+0.00843×5=0.08m2、局部水頭損失:∑hld=（ζ1+ζ2+ζ3+ζ4+ζ5+ζ6+ζ7）·式中ζ1———止回閥局部阻力系數(shù):0.41；ζ2———手動(dòng)閘閥局部阻力系數(shù):0.06；ζ3———壓水管上的電動(dòng)閘閥局部阻力系數(shù):0.06；ζ4———同心漸擴(kuò)管局部阻力系數(shù):0.21；ζ5———連接三通的同心漸擴(kuò)管局部阻力系數(shù):0.31；ζ6———出水管上的電動(dòng)機(jī)閘閥局部阻力系數(shù):0.06;ζ7———三通局部阻力系數(shù):1.02；v2———壓水管的流速:1.81m/s。∑hld=（0.41+0.06×3+0.21+0.31+1.02）×=0.63m所以壓水管路總水頭損失為∑hd=∑hfd+∑hld=0.08+0.63=0.71m則泵站內(nèi)水頭損失:∑h=∑s+∑d=0.583+0.71=1.3m，符合假設(shè)的實(shí)際水頭損失。7泵的安裝高度的確定根據(jù)選定的水泵可在手冊(cè)水泵性能曲線上找出汽蝕余量，必須注意每臺(tái)泵的HS在抽水量不同時(shí)也不同，因而應(yīng)根據(jù)該泵在可能的工作范圍內(nèi)的最大抽水量來查出對(duì)應(yīng)的HS，如果水泵的安裝地點(diǎn)的氣壓不是10.33米水柱或水溫不是20℃時(shí)，應(yīng)對(duì)HS作出修正，變HS＇為，并由下式計(jì)算該泵的安裝高度HSS：Hss=－Hsv－∑hs－h(huán)va式中Hss——安裝高度,泵軸至最低水位的幾何高度；Pa——水面上的絕對(duì)大氣壓；Hsv——水泵的氣蝕余量；∑hs——吸水管路總水頭損失；hva——實(shí)際水溫下的飽和蒸汽壓力。對(duì)臥式泵HSS應(yīng)從吸水池最低水位算至泵軸（對(duì)大泵則算至吸水口上端）。hS包括從吸水喇叭口到真空表安裝處的所有水頭損失（沿程與局部）。V12/2g可以根據(jù)最大抽水量和真空表處的過水?dāng)嗝娣e來計(jì)算。當(dāng)管道布置已定時(shí)，配件與管徑也已定，所以吸水管中局部水頭損失h局部應(yīng)按水力公式計(jì)算，其中局部阻力系數(shù)由設(shè)計(jì)手冊(cè)查得。這時(shí)由于立管長度未定（見下圖），沿程水頭損失未知，但水平的長度L已知，可近似地令：HSS=XXLHSS0真空表圖7所以有：式中i——吸水管段水力坡度，可查表?；颍菏街衕水平——為吸水管水平段的水頭損失，h水平=iL。Hss=10.33-0.24-3.2-0.58=6.31m泵軸標(biāo)高=吸水間最低水位+Hss=37+6.31=43.31一般泵站建在地面上造價(jià)最低。如計(jì)算的最小HSS值從最低吸水位算起比泵站所在地地面高，那么泵站地面取大致和地平面齊，以此可決定水泵的安裝高度（水泵軸線位置）。如最小的HSS比地面低，則據(jù)值HSS決定水泵軸線標(biāo)高（最低吸水水位標(biāo)高+HSS）后再?zèng)Q定泵站地面標(biāo)高。一般水泵基礎(chǔ)比地板高20～30厘米。水泵安裝位置決定后，管道立面布置尺寸也就決定了。注意吸、壓水管道水平段的標(biāo)高是由起控制作用的那臺(tái)泵的軸線標(biāo)高、通過吸、壓水口以及偏心異徑管與泵軸高差推出的。然后根據(jù)其余各泵吸、壓水管管徑，壓水管交聯(lián)情況可推出各泵的泵軸標(biāo)高。最后可確定各機(jī)組基礎(chǔ)的標(biāo)高。8泵房設(shè)計(jì)（包括內(nèi)部布置，平面尺寸的確定，及泵房各控制高程的推求；附屬設(shè)備的選擇）8.1泵房內(nèi)部布置根據(jù)清水池最低水位標(biāo)高H=37m和水泵hs=6.3m的條件，確定泵房為矩形半地下式。泵房右側(cè)設(shè)有設(shè)備出入的大門、值班室，左側(cè)設(shè)配電室、變壓器等。圖8在機(jī)組及管道布置決定之后，可以決定泵站尺寸。二泵站一般為地面或半地下式，平面形狀一般采用矩形。房屋面積大小可根據(jù)機(jī)組及管道布置所必須的間距確定，但考慮到二泵站運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)度較頻繁，所以泵站面積應(yīng)適當(dāng)寬裕些，站內(nèi)除機(jī)組管道外尚需設(shè)置儀表臺(tái)，配電盤和開關(guān)箱以及其他輔助設(shè)備。機(jī)組設(shè)備、管道之間距離應(yīng)符合規(guī)范要求。站內(nèi)面積應(yīng)滿足小修要求，半地下式泵站可以扎設(shè)一走道平臺(tái)，壓水管及連通管如在平臺(tái)下，則平臺(tái)部分地板應(yīng)能揭開，以便安裝修理。8.2平面尺寸的確定可用下圖的方法初步確定泵站（機(jī)器間）的平面尺寸B和L。圖9圖中：a——機(jī)組基礎(chǔ)長度；b——機(jī)組基礎(chǔ)間距；c——機(jī)組句出與墻距離；I5——機(jī)組基礎(chǔ)寬度；圖10I1～I(xiàn)4，I6分別為三通、閘閥、逆閘閥以及水泵進(jìn)、出口異徑管的長度。B和L確定后，再考慮修理場(chǎng)地等因素，便可最后確定泵站機(jī)器間的平面尺寸（最后的B與L還應(yīng)考慮到建筑模數(shù)的要求）。泵站總平面尺寸還應(yīng)包括變壓器室、配電室、機(jī)器間值班室等單元。有關(guān)矩形泵房的布置型式與尺寸可參考手冊(cè)第3冊(cè)第447頁。長度=2500*4+3*E1+C1+A1+2500=10000+6000+2000+2000+2500=22500mm寬度=E1+B1+1000+500=1000+3000+1000+1000=6000mm8.3泵房中各標(biāo)高確定①泵房內(nèi)底地面標(biāo)高=452泵基礎(chǔ)頂標(biāo)高=泵軸標(biāo)高-H1=43.31-0.5=42.81m3泵基礎(chǔ)底標(biāo)高=42.81-1.4=41.41m4水泵進(jìn)水口中心標(biāo)高=泵軸標(biāo)高－H2=43.31－0.15=43.16m5水泵出水口中心標(biāo)高=泵軸標(biāo)高-H4=43.31－0.25=43.26m6地下部分泵房高度=室外地面高度－泵房內(nèi)底標(biāo)高=45-41.41=3.6m7泵房地下高度=泵房內(nèi)部標(biāo)高－泵房內(nèi)底標(biāo)高=45-41.41=3.59m8.4管路附件選配每臺(tái)水泵都單獨(dú)設(shè)有吸水管，并設(shè)有閘閥，型號(hào)為Z41T-10，DN＝350mm，L＝450mm，W＝444Kg。壓水管設(shè)有止回閥，型號(hào)為H44T-10，DN＝350mm，L＝800mm，W＝508kg。水泵控制閥，型號(hào)D341X，DN＝350mm，L＝190mm，W＝108kg。具體管路附件選配如下：表5管路附件選配表名稱型號(hào)規(guī)格單位個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)數(shù)量喇叭口90度彎頭蝶閥DN500350DN35044444444D341X型DN350，L＝190DN350，L=450DN350350L=570DN350L＝800DN350250閘閥Z41T-10三通管止回閥偏心漸縮管偏心漸擴(kuò)管H44W-10DN250350表6250S65型水泵進(jìn)出口尺寸型號(hào)進(jìn)口法蘭尺寸mm出口法蘭尺寸mmn1-n2DDD-DN1D11D1N1Ф2Фd22d121832122-250S652503509-34820200033泵站高度應(yīng)滿足設(shè)備起吊要求，當(dāng)一臺(tái)水泵機(jī)組吊起時(shí)應(yīng)能在已安裝好的機(jī)組上方通過且距機(jī)組頂應(yīng)不小于0.5米。所以泵房的高度在無起重設(shè)備時(shí)應(yīng)不小于3米（指進(jìn)口處室內(nèi)地面至內(nèi)屋頂梁底的距離）。當(dāng)有起重設(shè)備時(shí)，其高度通過計(jì)算確定。給水二泵站一般不設(shè)專門的休息室或生活間，可以附有一個(gè)小的儲(chǔ)藏室以存放潤滑油、小的零件及修理工具等。泵站的門應(yīng)能便于機(jī)組運(yùn)入或運(yùn)出，大小應(yīng)能通過最大的設(shè)備。對(duì)大型泵房，還應(yīng)考慮汽車能進(jìn)入，使起重機(jī)械能直接從車上起吊設(shè)備。另外可設(shè)一小門用來經(jīng)常出入。這部分說明書應(yīng)以草圖為主，配以簡單文字，說明決定平面及高程尺寸的原因，并簡單說明門窗、采暖通風(fēng)等問題，草圖可以和管道及機(jī)組布置合為一張，注明尺寸。9進(jìn)水建筑物設(shè)計(jì)圖11設(shè)有S型泵的半地下式平面布置圖吸水井的設(shè)計(jì)吸水井尺寸應(yīng)滿足安裝水泵吸水管進(jìn)口喇叭口的要求。喇叭口擴(kuò)大直徑喇叭口高度D≥(1.3～1.5)DN=1.4×350=490㎜取500㎜4（D-DN）=4×（500-350）=600㎜喇叭口距墻壁的距離a>(0.75～1.0)D取a=0.9×500=450㎜取500㎜喇叭口距室底的距離h1≥(0.6～0.8)D=0.75×500=375㎜，取400喇叭口之間距離l1≥（1.5～2.0）D=2.0×500=1000㎜喇叭口淹沒深度h2≥（1.0～1.25）D=1.25×500=625㎜取600，喇叭口中心線與后墻的距離C=（0.8～1.0）D,1.0*500=500mm喇叭口與進(jìn)水室的距離l≥3D=1500㎜所以，吸水井長度為7200mm（根據(jù)管道布置調(diào)整為12400），吸水井寬度為2500mm（最終調(diào)整為3000），吸水井高度為6500mm(包括超高300)。10水泵工況點(diǎn)的校核復(fù)核水泵和電機(jī)根據(jù)已經(jīng)確定的機(jī)組布置和管路情況重新計(jì)算泵房內(nèi)的管路水頭損失，復(fù)核所需揚(yáng)程，然后校核水泵機(jī)組。泵房內(nèi)管路水頭損失其中：吸水管總水頭損失壓水管總水頭損失=iL=0.71m（系數(shù)1.1表示壓水管路中局部損失按沿程損失的10%計(jì)算.）泵房內(nèi)管路水頭損失為1.29m。所以，水泵泵揚(yáng)程為，與估計(jì)揚(yáng)程基本相同，說明選定的水泵機(jī)組合適。消防校核消防時(shí)，泵站的供水量Q＇=Qmax+Q消=448.6+60=508.6（升/秒）消防時(shí)，泵站的揚(yáng)程hp’=52-37+14+25+10+2.5)*1.05=65.6(升/秒)所選機(jī)組能滿足消防時(shí)的水量和揚(yáng)程的要求。11輔助設(shè)備設(shè)計(jì)11.1引水設(shè)備因?yàn)槲坏陀诒幂S線時(shí)，水泵需要采用真空泵引水。真空泵的抽氣量：真空泵所需的真空值其中：—真空泵的抽氣量（m3/s）；—漏氣系數(shù)（1.05～1.10）；—最大一臺(tái)水泵泵殼內(nèi)空氣容積（m3）；—吸水管中空氣容積；—水泵引水時(shí)間（min）