泵站课程设计某城镇给水工程第二泵站工艺设计说明

目录
一、综述 (2)
1.1泵站概括 (2)
1.2原始资料 (2)
二、水泵机组的选择 (3)
2.1 泵站设计参数的确定 (3)
2.2 水泵机组的选择 (4)
三、水泵机组基础设计 (9)
四、水泵吸水管和压水管的计算 (10)
五、泵房形式的选择及机械间布置 (12)
六、吸水井设计 (12)
七、泵房工艺标高及尺寸的确定 (13)
7.1 工艺标高 (13)
7.2 泵房尺寸 (15)
八、泵站内管路的水力计算 (15)
九、附属设备的选择 (17)
9.1计量设备 (17)
9.2起重设备 (17)
9.3排水设备 (17)
9.4通风设备 (17)
某城镇给水工程第二泵站工艺设计说明
一、综述
1.1泵站概括
某中小型城市，其最大日用水量为60800（m3/d），需要设计一中等规模的二级泵站（满足城市全部生产和生活用水）。

城市管网中有水塔，但其调节能力有限，并且整个供水扬程不是很高，因此本设计采用多台水泵并联工作的方法以得到更好的满足供水要求。

由于所需水泵较多，占地面广，但吸水条件较好，故本泵站采用半地下式，自灌式吸水，泵房呈矩形。

1.2原始资料
1.最大日用水量 60800m3/d
2.消防用水 70L/s
3.经给水管网水力计算后
（1）最大用水时泵站所需扬程为61.4m，其中几何压水高32.9m。

在选择泵时最大扬程需要加上2m站内水头损失和1m安全水头，则
H=61.4+2+1=64.4m
（2）最大传输时泵站所需扬程为75.4m，其中几何压水高42.2m。

在选择泵时最大传输所需扬程需要加上2m站内水头损失和1m安全水头，则H=75.4+2+1=78.4m
（3）最大传输用水加消防时泵站所需要扬程为69.7m，其中几何压水高度26m。

在选择泵时最大用水加消防需要加上2m站内水头损失和1m安全水头，则H=69.7+2+1=72.7m
（4）清水池至泵站址的水平距离为120m，此段水力损失可以忽略不计。

（5）泵站处地面标高78m
（6）清水池最低水位标高76m
（7）地下水位标高68m，可不考虑地下水位影响
（8）冰冻深度1.5m，可不考虑管道埋深
二、水泵机组的选择
2.1 泵站设计参数的确定
根据用水曲线确定送水泵站工作制度，分两级工作：
最大用水与最大转输：从7：00到20：00，每小时占全天用水量的5％。

Q=60800*5%=3040m3/h=845L/s；
一级用水与一级转输：从20：00到7：00，每小时占全天用水量的3.1％。

Q=60800*3.1%=1885m3/h=524L/s。

泵站最大用水时的设计工作流量为：845L/s
泵站最大用水时的设计扬程为：64.4m
泵站最大转输时的设计工作流量为：845L/s
泵站最大转输时的设计扬程为：78.4m
泵站最大用水加消防时的设计工作流量为：845+70=915L/s
泵站最大用水加消防时的设计扬程为：72.7m
泵站一级用水及一级转输时的设计工作流量为：524 L/s
故可确定5个工况点： (524 , 56 ) (524 ， 45) (845 ,78.4) (845 ,64.4) (915 ,72.7)
2.2 水泵机组的选择
根据以上计算可得如下示意曲线，并参照《KQSN系列双吸泵》
选取适合泵型。

选出两个方案：
方案一：
三台KQSN500-M6-757型水泵，两用一备，选择相同型号的泵可以互
为备用，减少备用泵台数，减少泵房面积，选泵图示如图2.2.1：
图2.2.1
方案二：
两台KQSN500-M9-675和两台KQSN700-M9-752型号的泵，每种型号的泵都是一用一备，选泵图示如图2.2.2：
图2.2.2
现对两方案进行比较，如表2.2.1：
表2.2.1
方案编号
用水变化
范围L/S
运行泵及
台数
泵的扬程
M
所需扬程
M
扬程利用
率
%
泵效率
% 一：2台KQSN500-
M6-757
524 一台M6-757 75 45-56 60--75 75
845—915 两台M6-757 79--76 64.4-78.4 82--96 76-78 二：1台
KQSN500-M9-675
1台
KQSN700-M9-752
524 一台M9-675 60 45-56 75--93 85
845—915 一台M9-752 80--78 64.4-78.4 81--98 79-80 从表2.2.1可以看出，第二方案能量利用优于第一方案，能量浪费少，从节能的角度出发，综合考虑，采用第二方案。

具体运行方案如下：
1.在一级供水时开启KQSN500-M9-675型号水泵。

2.在最大供水、最大转输及最大用水加消防时开启KQSN700-M9-752型号水泵。

3.实际运行中，两种泵各备用一台，故本站共需要共需要4台泵两台KQSN500-M9-675两台KQSN700-M9-752
水泵机组性能参数如下：
（1）水泵参数见表2.2.2
表2.2.2
（2）安装尺寸见表2.2.3
表2.2.3
设备草图及其主要尺寸如下：KQSN500-M9-675水泵:
KQSN700-M9-752水泵：
电机选择见表2.2.4：
表2.2.4
水泵型号电机电压（V）功率（KW）电机重量（Kg）KQSN500-M9-675 Y450-6 6000 450 3895 KQSN700-M9-752 Y560-6 6000 1120 6670 注：KQSN500-M9-675型水泵以下简称M9-675型水泵；
KQSN700-M9-752型水泵以下简称M9-752型水泵。

三、水泵机组基础设计
M9-675 和M9-752型水泵均不带有底座，故根据水泵底座尺寸和安装尺寸有：
M9-675泵机组基础尺寸：
基础长度L1=地角螺钉间距+（400～500）=2
4(400)L ⨯+～500
47005003300(3400mm)mm
=⨯+=实际取
基础宽度B1=地角螺钉间距+（400～500）(400500)B =+～
9605001460mm mm =+=（实际取1800）
基础高度H1=()(){}()ρ⨯⨯+⨯B L /W W .~.电机水泵0452
{}()3(22483895)/ 3.3 1.62400=1.45m=1.5m =⨯+⨯⨯（方便施工）M9-752泵机组基础尺寸：
基础长度L2=地角螺钉间距+（400～500）=1000+W+B+（400～500）
=5500mm
基础宽度B2=地角螺钉间距+（400～500）=1300+500=1800mm 基础高度H2=()(){}()ρ⨯⨯+⨯B L /W W .~.电机水泵0452
{}()3(44656670)/ 5.5 1.824001.41 1.5()
m m =⨯+⨯⨯==方便施工
其中：水泵W —水泵重量（kg ）；电机W —电机重量（kg ）；ρ—基础密度（kg/m 3）(ρ＝2400 kg/m 3)
综上：基础设计见表3.1
表3.1
四、水泵吸水管和压水管的计算
管材选用铸铁管
当泵站为一级供水时，一台M9-675型水泵工作，其最大流量Q=524L/S，故该水泵的吸、压水管的设计流量为524L/S。

当泵站为最大供水时，一台M9-752型水泵工作，其最大流量为Q=915L/S,故该水的泵的吸压水管的设计流量为915L/S。

根据吸水管（1.2～1.6m/s）和压水管(2.0～2.5m /s)的流速范围，根据公式DN v
计算得：
4
Qπ
/
max
M9-675型水泵吸水管路ＤＮ＝6００ｍｍｖ＝１.85ｍ／ｓ
压水管路根据工程实际取ＤＮ＝５0０mm ｖ＝２．65 m/s M9-752型水泵吸水管路ＤＮ＝９００ｍｍｖ＝１.４３ｍ／ｓ压水管路尺寸取ＤＮ＝７００ｍｍｖ＝２.３７ｍ／ｓ吸压水管管径选择见表4.1：
表4.1
设备材料表如表4.2所示：
表4.2
各泵压水管之间设联络管DN=700mm，由两条输水干管DN=700mm 输入干管送往城市管网。

泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。

每台水泵都单独设有吸水管，并设有手动检修阀门。

每台水泵单独设有压水管，并设有橡胶接头、电动操作阀、手动检修阀门，为预防停泵水锤，还配有缓闭止回阀，见表4.2：
五、泵房形式的选择及机械间布置
根据清水池最低水位标高H=76m和水泵的气蚀余量（5.0m，5.7m）条件，确定泵房为矩形半地下式，自灌式吸水，水泵机组采用单排并列布置。

泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。

六、吸水井设计
吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求：吸水池最低水位（约为清水池最低水位）＝76m；吸水池最高水位=78m；
水泵吸水管进口喇叭口大头直径D≥（1.3～1.5）d＝1.3×
900=1170mm（实际取1200mm）；（1.33×600=800mm）；
水泵吸水管进口喇叭口长度L≥（3.0～7.0）×（D－d）＝4×（1200-900）＝1200mm；（4×（800-600）=800mm）；
喇叭口边缘距吸水井侧壁距离≥（0.75～1.0）D＝1.0×1200＝
1200mm(实际取1500mm)；（1.0×800=800mm（实际取1200mm））；
喇叭口边缘之间的距离≥（1.5～2.0）D＝2.0×1200＝2400mm；
喇叭口距吸水井井底距离≥0.8D＝1×1200＝1200mm；
喇叭口淹没水深h≥500～1000mm=1200 mm（由于是采用灌入式故根据泵的吸水条件最终喇叭口的布置取2460mm）
综合上述尺寸，并根据泵房布置和吸水口布置最终确定吸水井尺寸如下：
吸水井长度为25280mm，吸水井宽度为4200mm,深度为6760 （此处长度均值轴线之间的距离）。

七、泵房工艺标高及尺寸的确定
7.1 工艺标高
M9-675型水泵
为保证泵壳中能自动灌满水取泵外壳最顶端至最低水位的距离为100mm；
泵轴标高=吸水井最低水位
-(1.41-0.80-0.21)-0.10=76-0.30=75.50m
水泵出口标高=泵轴标高-(0.80-0.32)=75.5-0.48 =75.02m
水泵进口标高=泵轴标高-0.37 =75.5-0.37=75.13m
水泵压水管轴线标高=泵轴标高-0.37-偏心异径管中心偏差
=75.5-0.37-0.05=75.08m
基础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.5-1.01=74.49m M9-752型水泵
泵轴标高=吸水井最低水位-(1.98-1.08)-0.1=76.00-1.00 =75.00m 水泵出口标高=泵轴标高-0.60=75.00-0.60=74.40m
水泵进口标高=泵轴标高-0.57 =75.00-0.57=74.43m
水泵压水管轴线标高=泵轴标高-0.57-偏心异径管中心偏差
=75.00-0.57—0.10=74.33m
基础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.00-1.08=73.92m 为确保两种不同型号的泵出水口在同一出标高上，故M9-675型水泵机组基础需多挖深。

M9-675型水泵高程调整：水泵轴标高为74.88m，水泵出口标高为74.40m，水泵进口标高74.51m，水泵压水管轴线标高74.46m，基础顶面标高73.87m。

根据基础需要露出地表面100-200mm的规定，故取泵房地面标高为73.70m。

7.2 泵房尺寸
泵房宽度=最大水泵机组宽度+吸压水管路附件和配件长度+必要的间距+人员通行宽度=13600mm=13.6m ；
泵房长度=泵机组长+必要的间距+检修场地+其他长度（值班室等） =39900mm=39.9m ；
泵房高度根据所选起重机和电动葫芦型号取值10.2m
八、泵站内管路的水力计算
取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图。

吸水管路中水头损失s h ∑：
ls fs s h h h ∑+∑=∑
fs h ∑=1l ·s i =7.7×0.00695=0.0535m
ls h ∑=g
v g v 22）1（2
132
221•+++ξξξ 式中 ：
1ξ——吸水管进口局部阻力系数，1ξ=0.22；
2ξ——DN600闸阀局部阻力系数，2ξ=0.15
3ξ——偏心渐缩管DN600×500，3ξ=0.18
则 ls h ∑=（0.22+0.15+1）（1.85×1.85/(2×g)+0.18×（2.67×2.67/（2×g ））=0.23+0.06=0.29m
故 ls fs s h h h ∑+∑=∑=0.34m
压水管路水头损失∑hd ：
d h ∑= ld fd h h ∑+∑
fd
h
∑=3.965×0.0184+24.3×0.00962=0.31m
ld
h
∑=（4§+5§+6§+7§+8§+9§）
×(2.67×2.67/(2×g)+( 10§+2×11§+12§+13§) ×(1.36×1.36/(2×g))
=1.28 m
其中 4§—DN350×500渐放管 4§=0.21
5§—DN500橡胶接头 5§=0.2 6§—DN500缓闭止回阀阀 6§=1.8 7§—DN500电动操作阀 7§=0.16 8§—DN500蝶阀 8§=0.1 9§—DN500×700渐放管 9§=0.24 10§—DN700正三通直流 10§=0.1 11§—DN700正三通转弯流 11§=1.5 12§—DN700 500异径三通 12§=0.1 13§—DN700蝶阀 13§=0.1
故 d h ∑= ld fd h h ∑+∑=1.59m
从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为：
d s h h h ∑+∑=∑=0.34+1.59=1.93m<2m （预留水头损失）
因此，该管路设计合理。

九、附属设备的选择
9.1计量设备
在送水管设有超声波流量计，采用MT900F系列，DN=700mm。

9.2起重设备
由于KQSN700-M9-752型水泵机组的重量超过10t，故该机组采取解体吊装（注意：采取解体吊装应先取得生产厂方的同意再实施），单次最大起重重量为Y560-6型电机重量为6670Kg，可选取LDT8-S
型电动单梁起重机，配用电动葫芦型号为AS520-16 4/1，最大起重量8000Kg，跨度13.6m，起升高6m，H=650mm，b1=1245mm，最小轮压8.72KN，最大轮压52.53KN。

9.3排水设备
为了保持泵房环境整洁和安全运行，必须排出水泵填料盒滴水、闸阀和管道接口的漏水，检修设备时泄放的存水以及地沟渗水等。

因此沿基础设一条集水槽，泵房一角设1200mm×1200mm×2000mm，坡度i=1%的集水坑，内置两台（一备一用）QDN1.5-7-0.12KW潜水型排污泵。

9.4通风设备
本站采用自然通风。