送水泵站课程设计

土木与交通工程学院课程设计

课程名称：泵与泵站

设计名称：送水泵站的设计

专业班级：2014级给排水一班学号：**********

学生姓名：***

指导教师：***

2016 年12 月13 日

《泵与泵站》课程设计任务书

本课程设计的任务是根据所给定的原始资料设计某城市新建给水工程的送水泵房。

一、设计目的

本课程设计的主要目的是把《泵与泵站》中所获得的理论知识加以系统化，并应用于设计工作中，使所学知识得到巩固和提高，同时培养同学们有条理地创造性地处理设计资料的独立工作能力。

二、设计基本资料

1、某城市最高日用水量为4万m3/d，时变化系数Kho=1.6，日变化系数K d=1.3，管网起点至最不利点水头损失为12m，最不利点地面标高为20m，楼房一般四层（服务水头20m），泵站至管网起点设两条输水管（均为铸铁管），每条长500m，管径500mm，泵站处地面标高为17.2m，吸水井最高水位17.70m，最低水位14.20m，按一处火灾核算，消防流量30L/s，发生火灾时管网起点至最不利点水头损失为17.50m，管网中无水塔。

水泵流量和扬程的估算

根据最高日流量为4万吨那么：

Qmax=40000÷24*1.6=2666.7m^3/h=740.7L/S.

Qcommon=4000÷24÷1.3=1282.0m^3/h=356.1L/S

输水为两条输水管，但是输水管的水头损失为总流量的75%（一条管坏了另一条管输水流量为总流量75%）来计算。

Q`=0.75Qmax=0.55555m^3/S=555.55L/S

根据Q`=555.55L/S我们选择铸铁管DN500×9在560L/S时V=2.75m/s，1000i=19.5，Ki=0.99。根据H=KIL得H=9.6525m。

通过上述我们得到

Hmax=20+12+5.8+2+2+9.6525=51.4525

H（消防）=20+2+5.8+2=29.8m

这些都知道了我们就可以在选泵参考特性曲线上面选择我们所需要的泵了，连接(30，29.8)和（740.7,51.4258）我们连线上面有20sh-9A,14sh-13,12sh-9A,12sh-9B,10sh-9和8sh-13A。

管道特性曲线的计算

由上面我们计算的水头损失可以得到，管道的沿程阻力损失和局部阻力损失之和大约是△H=12+2+9.6525，S=△H/Q^2下我们的管道的特性曲线方程为，H=27.8+43.11Q^2.这个在我们的选泵和选泵后泵的性能曲线中非常有用的。

有了上述一个图像我们在泵的方案比较的时候根据流量就知道了所需要的扬程。我们有6种泵的的方法有很多种让我们先将各种泵的性能参数列出来我们在进行比较。

型号流量

（L/S）扬程（米）轴功率

(千瓦)

效率(%) Hs(米) 参考价格

（1986）

20sh-9A 390~630 58~42 300~360 72~75 4 5907

14sh-13 270~410 50~37 164~189 79~84 3.5 2761

12sh-9A 147~248 55~42 99.2~131 78~83 4.5 2091

12sh-9B 140~232 7.2~37 82.5~108 78~82 4.5 2091

10sh-9 100~170 12.5~32.5 55.5~68 75~81 6 1515

8sh-13A 55~86 43~31 30.5~34. 76~80 5.2~3.0 1022

根据管道的特性曲线我们选泵是组合的来，在管道特性曲线的那个图中我在（0.3561,33.45）那里标了一个点，很显然在普通日普通时所需要的扬程和流量。后面三个泵流量扬程太小而且而不符合经济和场地需求，所以就排除了。

根据查表我们找到离心泵的性能曲线，然后画出性能曲线，进行所有泵曲线的叠加根据我们的需求来看哪一种方案最符合我们的要求。Icon 1 是各种泵的特

性曲线图谱。

Icon1

有了上述图片我们把我们需要的泵的各种搭配在图形上面进行叠加（相当于各种泵的并联，假设我们各种泵在公共前面的损耗忽略）。

Icon 2

在icon 2 我们可以观察到当Q越大的时候在管道特性曲线上H越大，最高日最高时（740.7,51.4258）需要大泵来供水，在我们选择的型号中，没有哪一个泵是可以单独实现的，所以需要两个泵叠加来实当然也需要一个小泵在需水量较小的时候使用或者三台一起，12sh-9B流量和扬程与12sh-9A相近，但是功率小，。在最高日最高时我们选择泵的组合有以下几种；第一种是2个20sh-9A第二种是2台14sh-13第三种是20sh-9A和14sh-13，第四种是20sh-9A和两台12sh-9A。以下是运算过程。

x=1:0.01:1000;

x2=1:0.01:300;

y1=-8.659e-05*x.^2+0.02094*x+63.58;

y=-0.0001578*x.^2+0.02882*x+53.26;

plot(x,y)

hold on

plot(x,y1)

x2=0:0.01:300;

x3=0:0.01:200

y2=-0.0003125*x2.^2+0.01939*x2+58.01;

y3=-0.0005612*x3.^2+0.08523*x3+46.71;

plot(x2,y2)

plot(x3,y3)

end

F1=

(4611686018427387904*(17897883401448010047776706760133137/519229685853 482762853049632922009600 - (1456370444619369*x)/2305843009213693952).^(1/2))/1456370444619369 + 132945684539224736/1456370444619369;

F2=(9223372036854775808*(4964590331119231/144115188075855872 - (2910896214831367*x)/4611686018427387904).^(1/2))/2910896214831367 + 72070/789;

F3 =(4611686018427387904*(6596419866605293/288230376151711744 - (798651784671255*x)/2305843009213693952).^(1/2))/798651784671255 + 5973094695759677/35184372088832；

syms x;

F4(12SH-9A)=1600*(182216339/2500000000 - x/800)^(1/2) + 3868/125

f=sym(23.78+43.11*(x/1000).^2);

finverse(f)

q=(1000*2.^(1/2)*479.^(1/2)*(50*x - 1189).^(1/2))/1437;

F1，F2,F3是20sh-9A,14sh-13,12sh-9B的性能曲线方程的反函数。下面是在