泵与泵站计算说明书

扬 州 大 学 设 计 报 告 纸
《泵站工艺设计》
1.设计流量的确定和设计扬程估算:
(1)设计流量Q
考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数α=1.05，则 近期流量为：Q=1.05⨯80000/24=3500h /m 3=0.97s /m 3
远期流量为：Q ’=1.05⨯120000/24=5250h /m 3=1.458s /m 3
（2）设计扬程H
1）泵所需要的静扬程ST H
①自流管管径选择
查手册1，流量为80000d /m 3，故取DN820钢管两根并联作为自流管。

②则自流管最不利Q=0.5⨯5250h /m 3=2625h /m 3查表知：V=1.45m/s ， 1000i=3.02,则从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为,h=1.1⨯0.00302⨯220m=0.73m 吸水间的最高水面标高：10 -0.73=9.27m
最低水面标高：3.85-0.73=3.12m
洪水水位时：H st=21.86-9.27m=12.59m
枯水水位时: H st=21.86-3.12m=18.74m
2)输水干管取DN820钢管两根，远期事故流量Q=2625h /m 3，查水利计算表得知管内流速V=1.45m/s ,1000i=3.02，则h=1.1⨯0.00302⨯2500m=8.30m
3）泵站内管路中的水头损失p h
粗估为2m
则泵设计的扬程为：
洪水水位时：Hmin=18.74+8.30+2+2=31.04m
枯水水位时：Hmax=12.59+8.30+2+2=24.89m
2.初选泵和电机
500S35型泵(Q=1620-2340h /m 3,H=28-40m,N=280kw ，Hs=4)。

近期三台两台工作，一台备用。

远期增加一台同型号泵，三台工作，一台备用。

根据500S35型泵的要求，选用Y400-43-6型异步电动机（312kw ，380v ）
3．机组基本尺寸的确定：
500S35型泵组的基本平面尺寸为（580+420）mm ⨯（580+500）mm,泵重量w=2210⨯9.8N=21658N 基础深度：m 13.223520
3.10.1216580.3LB w 0.3H =⨯⨯⨯==γ
4.吸水管路和压水管路计算：
（1）吸水管 1Q =3500/2=1750h /m 3
采用DN720钢管， 则V=1.26m/s 1000i=2.76
（2）压水管
采用DN520钢管， 则V=2.5m/s 1000i=16.4
5.机组和管道的布置
为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组横向布置成一排，三台为正常使用，一台为备用泵。

每台水泵有单独的吸水管，压水管引出泵房后两两连接起来。

泵出水管
设有液控蝶阀（D971X-10）,吸水管上设有电动暗杆楔式单板闸阀（Z945T-10）。

为了减少泵房面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN800的输水干管用DN800蝶阀连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀一个。

阀门选择如下：
闸阀—Z941T-10型电动明杆楔式闸阀（DN700），选4个,L=0.66m 。

止回阀--HH49X-1型蝶式微阻缓闭止回阀，选4个，L=0.35m 。

液位蝶阀—D971X-10型蓄能器式液控缓闭蝶阀。

选4个，尺寸为L=0.127 m 。

蝶阀—GD371Xp-6型对夹式管网蝶阀,选3个。

L=0.359。

蜗杆传动式蝶阀。

选4个，L=0.127m 。

6、吸水管和压水管路中水头损失的计算
取一条最不利的线路，从吸水口到输水管干管上切换闸阀止为计算路线图(即外围管道）。

（1）吸水管路中水头损失
h
∑h s=∑h f s+∑h l s
∑h f s=l 1×i s= 1.49×2.76×3-10=0.0049m
∑hl s=(ζ1+ζ2) ×g 2v 2
2+ ζ3×g 2v 21 =(0.75+0.15) ×(1.272/2g)+0.20×(2.482
/2g)
=0.131m
其中式中 ζ1—吸水管进口局部阻力系数，ζ1=0.75
ζ2—DN700闸阀局部阻力系数，按开启度a/d=1/8考虑，ζ2=0.15
ζ3—DN700×500, ζ3= 0.20
故 ∑h s =∑h f s +∑h l s =0.0049+0.14 =0.145m
（2）压水管路水头损失∑h d
∑h d =∑h f d +∑h ld
∑h f d =(l 2 +l 3 +l 4 + l 5) × i d1 + l 6×i d2
=（1.6+1+6.46+3.251+1.5）×16.4×3-10+1.721×3.02×3
-10
=0.215m ∑h ld =ζ4×g 2v 23+(ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+2ζ9+ζ10+ζ11 )×g 2v 2
4+(ζ12+2ζ13+ζ14+ζ15)×g
2v 25 =0.21×5.022/2g+(0.15+0.21+0.15+2×0.96+0.31+0.48)×2.52/2g+(0.5+2×
1.5+2×0.15)×1.452
/2g =1.6m
故 ∑h d =∑h f d +∑h ld =0.215+1.6=1.815m
其中式中 ζ4—DN400×500渐放管，ζ4 =0.12
ζ5—止回阀，ζ5 =0.15
ζ6—DN800伸缩接头，ζ6 =0.21
ζ7—DN500手动蝶阀，ζ7 =0.15
ζ8—DN500×800渐放管，ζ9 =0.31
ζ9—DN500钢制90°弯头，ζ8 =0.96
ζ10—DN500钢制45°弯头,ζ10=0.48
ζ11—DN800钢制斜三通，ζ11 =0.5
ζ12—DN800钢制正三通，ζ12 =1.5
ζ13—DN800蝶阀，ζ13 =0.15
全部水头损失∑h=∑h s +∑h d =0.145+1.815=1.96m
因此，水泵的实际扬程为
洪水水位时：Hmax=18.74+8.3+1.96+2=31m
枯水水位时：Hmin=12.59+8.3+1.96+2=24.85m
由此可见，初选的水泵符合要求。

7、水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算
为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而水泵为自灌式工作，所以水泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无需计算。

已知吸水间最低动水位标高为 3.12m,为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为
1.52m （吸水管上缘的淹没深度为3.12-1.52-D/2=1.25m ）。

取吸水管下缘距吸水间底板0.7m,则吸水间底板标高为1.52-（0.35+0.7）=0.47m 。

洪水位标高为10.0m,考虑1m 的浪高，则操作平台标高为11.0m 。

故泵房筒体高度为:11.0-0.47=10.53m 。

8、附属设备的选择
（1）起重设备
最大起重量是水泵重量w m =2882kg ，最大起吊高度为10.53+2.0=12.53m,(其中2.00是考虑操作平台上汽车的高度)。

为此，选用3t 电动单梁单钩桥式起重机，跨度为18，起重量为3t ，起吊高度为18m,CD3-18D 。

（2）排水设备
由于泵房较深，故采用电动水泵排水。

沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去。

取水泵房的排水量一般按15~30 m 3/h 考虑，排水泵的静扬程按9.53计，水头损失大约
3m ，故总扬程在9.53+3=12.53m 左右，可选用QX10-4-0.75型离心泵两台，一台工作，一台备用，配套电机为Y100L-2。

（3）通风设备
选用两台T35-11型轴流风机（叶轮直径700mm ，转速960r/min ，叶片角度15°，风量10127 m 3/h ，风压90Pa,配套电机YSF-8026,N=0.37kw ）。

9、泵房建筑高度的确定
泵房建筑高度已知为10.53,操作平台以上的建筑高度，根据起重设备及起吊高度、电梯井机房的高度、采光及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距离为3.00m，从平台楼板到房顶底板净高位3.50m.
10、泵房平面尺寸的确定
根据水泵机组、吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的设置情况，从给水排水设计手册中查出有关设备和管道配件的尺寸（如图1）。

通过计算，求得泵房长×宽×高=19m×14.5m×10.53m。