《泵与泵站》课程设计说明书-肖永健课件

《泵与泵站》课程设计说明书

第一部分设计任务书

一、设计题目

取水泵站工艺扩大初步设计

二、目的和要求

1、加深理解和巩固《泵与泵站》所讲授的内容；

2、掌握给水泵站工艺设计的步骤、方法和内容；

3、提高设计计算及绘图能力；

4、熟悉并能应用一些常用的设计规范。设计资料及设计手册；

5、培养独立的分析和解决问题的能力。

三、设计资料

α。

1、设计水量：43

2010/

⨯，水厂自用水系数=0.5

m d

2、原水水质符合国家饮用水水源卫生规定。河边无冰冻现象。根据地质地形条件已决定采用固定式取水泵房由吸水井中抽水，吸水井采用自流管从江中取水，取水头部到吸水井之间的自流管长度为70m。

3、水源洪水位标高为94m（1%频率），枯水位标高为82m（97%频率），常年平均水位标高为86m，净化场混合井水面标高为103m，取水泵站到净化场输水干管全长1700m。

4、水厂为双电源进线，电力充分保证。

5、其他资料由自己调查、踏勘获取。

四、设计内容和成果

1、设计内容：自流管；水泵机组的选择、布置；吸水井、泵房平面及高度；吸、压水管道；泵站辅助设施；输水干管。

2、设计成果：

(1)设计说明书：要求文字通顺，字体工整，简明扼要，内容完整。其内容包括：设计概述；水泵机组的选择和布置；吸压水管道的设计计算与布置；泵站附注设备的选择与布置；泵站平面图及高度的确定。

(2)设计图纸：以一张A1号图纸为宜，其内容包括：取水泵站（包括自流管）工艺平、剖面图，主要设备材料表，图纸说明。图面要整洁，必须手工绘制并要求工程字体。

五、时间安排

本课程设计为期1周，从2011年12月31日至2012年1月6日。

第二部分 设计计算说明书

一、设计流量和设计扬程确定

1、设计流量Q

考虑到输水干管漏损和净化场本身自用水量，其自用水系数=1.05α，则设计流量为：

443331=1.0520102110(/)8750(/) 2.43(/)Q m d m h m s ⨯⨯=⨯==

为保证供水的安全可靠，取水头部到吸水井之间的自流管道采用钢管，并设计2条，由

此可知每条自流管的流量为：321

= 2.43=1.22(/)2

Q m s ⨯

根据平均经济流速表，取流速为v=1.4，由D =

表在哪

1.053()1053()D m mm =

==

考虑标准管径的规格，选取110010DN ⨯（单位：mm ）的管径。由此查水力计算表得出流速v 和水力坡度i 分别为：

1.28(/)v m s =， 1.558i =‰

2、设计扬程

(1)泵所需的静扬程ST H

通过取水部分的计算已知在最不利情况下，即一条自流管检修，另一条自流管通过70%的设计流量时，从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失计算如下：

由巴甫洛夫斯基公式（2

5.330.002021q i D

=）可得水力坡度为：

2

5.33

(2.4370%)0.0020210.0035181.1

i ⨯== 从而沿程水头损失h 为： 0.00351870

0.2f h i l m

=⋅=⨯= 局部阻力损失按沿程阻力损失的20%计算，得：

20%20%0.250.05()m f h h m =⋅=⨯= 综合得全部水头损失为：

10.250.050.30()f m h h h m ∑=+=+=

则吸水间中最高水位标高为：94.00－0.30=93.70（m ） 吸水间中最低水位标高为：82.00－0.30=81.70（m ） ∴ 泵所需要的扬程为：

洪水位时：110393.709.30()ST H m =-= 枯水位时：210381.7021.30()ST H m =-= (2)输水干管中的水头损失2h ∑

原水输水干管采用2条110010DN ⨯（单位：mm ）并联的钢管，当一条输水管检修时，另一条输水管渠应通过70%的设计流量，此时，同上可计算得出：管内流速为 1.28/v m s =，水力坡度为0.003518i =。然后取包括局部阻力损失而加大的系数为 1.1，从而输水干管的水头损失为：

2 1.10.0035181700 6.58()h m ∑=⨯⨯= (3)泵站内管路中的水头损失p h 初始估计泵站中的水头损失p h 为2m 。 综上所述，可知泵的设计扬程为：

洪水位时：39.30 6.58 2.00 2.0019.88()ST H m =+++=为什么有两个2 安全高度 枯水位时：421.30 6.58 2.00 2.0031.88()ST H m =+++=

二、初选泵和电机

根据泵的流量31 2.43(/)2430(/)Q m s L s ==，扬程431.88()ST H m =，查单级双吸式离心泵手册可选取24SAP —18型号的泵4台，三台工作，一台备用，并选用与之配套的Y400—6电机。24SAP —18单级双吸式离心泵的主要性能如下表1所示：

三、机组基础尺寸确定

泵的基础采用混凝土基础，则其容重为：3=23520(/)N m γ。

查24SAP —18单级双吸式离心泵外形安装尺寸表，可得： \23=+++0.5=0.94+1.00+1.19+0.50=3.63()L A B L m 泵机组的基础宽度为：

30.500.720.50 1.22()B B m =+=+= 泵机组的总重量为：

=()(35002820)9.861936()p m p m W W W m m g N +=+⋅=+⨯= 所以泵的基础深度为：

3.0 3.061936

1.78()3.63 1.2223520

W H m L B γ⨯=

==⋅⋅⨯⨯

从而基础实际深度连同泵房底板在内应为3.00m 。泵房底板是什么？

四、吸水管路和压水管路计算

水泵采用三用一备的运行方式（即三台工作，一台备用），共选择4台，每台都有单独的吸水管和压水管，共输送31=2.43(/)Q m s 的总流量，因而每台水泵的流量为：

31

3=

=0.81(/)3

Q Q m s 所以，查水力计算表知：

吸水管采用90010DN ⨯的钢管，此时流速 1.27/v m s =，水力坡度 1.989i =‰。 压水管采用70010DN ⨯的钢管，此时流速 2.10/v m s =，水力坡度7.536i =‰。

五、泵机组与管道布置(阀门型号自查手册解决)

为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将4台泵机组交错并列布置成两排，其中2台为正常转向，2台为反常转向，在订货时向厂商予以说明。

每台泵都有单独的吸水管、压水管，压水管引出泵房后在切换井处两两连接起来。其中，为便于泵机组的操作和检修以及保证供水的安全可靠性，在吸水管上设手动闸板闸阀（D371x-6），在泵出水管上设有液控蝶阀（D971x-16）和手动蝶阀（D371x-6）。为减少泵房建筑面积，闸阀切换井设置在泵房外面。两条1100DN 的输水干管用1100DN 蝶阀（D371x-6）连接起来，每条输水管上各设一个切换用的蝶阀（D371x-6）。

六、吸水管路和压水管路中水头损失的计算

取一条最不利管线，从吸水口到输水干管上的切换井闸阀止为计算管线图。(此处图暂略) 1、吸水管路中的水头损失s h ∑