泵站课程设计完成版教学提纲

泵站课程设计完成版

摘要

为了安全可靠地满足某企业生产用水量需求，本设计完成了日供水能力20000m3/d的供水工程的取水泵站工艺设计，一共包括了以下三部分内容：在确定了该泵站的设计规模后，进行工程总体布置，水泵选型布置，管路设计，辅助设备选型布置，泵房类型选择和平面设计，剖面设计。

关键词：泵站水泵工艺

1 前言

1.1 设计任务

根据河流水资源状况，经取水水源地方案论证，企业水厂从河流取水，本设计要求完成水厂取水泵站工艺设计。

1.2 基本设计资料

1.2.1某企业拟建自用水厂一座，日供水能力20000m3/d。水源采用地表水，水源地位于企业西部。

1.2.2 自然条件

1.2.2.1地形描述，自主河槽到岸边，地形变台阶，详见河流取水段地形图。

1.2.2.2地震烈度6度。

1.2.2.3 水文与水源

地表水水质三级，符合企业用水水源条件。河床最高洪水位为111.8米，为减少水厂泥沙处理费用，降低工程造价，工程规划在河床中布置两眼大口井，每眼井供水10000m3/d，水井静水位107.8米，设计动水位104.8米。

1.2.3 初步规划部分结果

两眼井到泵房的吸水管路长度均为200米，有喇叭口，弯头，闸阀，渐缩管，等管件。局部阻力系数分别为0.1，0.54(90°)，0.4(60°)，0.07，0.2。

净水厂清水池设计水位124.8米，泵房到净水厂的管路长3500米，压水局部水力损失按沿程损失的10％计。

2 送水泵站工艺设计

2.1 工程总体布置及主要设计参数

本工程河床较宽，采用河床式泵站，为减少水厂泥沙处理费用，降低工程造价，在主河槽附近布置两眼大口井（兼作吸水井），通过引（吸）水管道将主河槽水引至泵房水泵，在泵房东南侧布置进场道路（引桥），在泵房周围和进场道路两侧河床用干砌石加固，厚0.3米。水泵站设置泵房间、配电间、值班室和检修间。

该取水泵房为半地下式矩形泵房,也可采用圆形泵房。

泵站级别根据《泵站设计规范》参照设计参数确定为小（1）型，泵房建筑物级别划分为4级。

2.2 泵站主要设计参数

（1）防洪标准

设计洪水重现期20年，校核洪水重现期50年。

（2）设计水位

净水厂混合池设计水位124.8米，水源设计最低水位104.8米，校核洪水位108.6米。

（3）泵站设计流量：

由设计资料可知，水厂供水规模为20000m3/d，采用泵站均匀供水方式，所以泵站的设计流量按最高日平均时用水量计算，因此，泵站设计流量

Q＝1.05×20000/24＝875m3/h＝0.243m3/s。

2.3 泵站设计扬程估算

泵站设计扬程为: H＝H

＋∑h ev（2.1）

ST

—进水池最低水位与水厂混合池设计水位高差（mH2O）式中，H

ST

H

＝124.8－104.8＝20mH2O。

ST

O），包括沿程水头损失和局部水头损∑h—为管路中的总水头损失（mH

2

失。

输水干管沿程水头损失可按比阻法计算，局部水头损失计算按沿程水头损失10％计。

输水干管通过的设计流量均为0.2431m3/s，根据经济设计流速v2＝1.5～

＝1.934m/s，查手册比阻A＝

2.5m/s，取管径DN400,则输水干管流速v

5

0.2062。

压水管路水头损失∑h d＝1.1ALQ2＝1.1×0.2062×3500×0.2431×0.2431 ＝46.92m

吸水管路与泵房内管路水头损失估算为2.5m.

安全水头1m

泵站装置需要扬程H＝20＋2.5+46.92+1＝70.42m。

2.4初步选泵

选泵的主要依据是泵站设计扬程和泵站设计流量。根据泵站设计扬程70.42 m, 泵站设计流量为0.243m 3/s ，查双吸离心泵的型谱图，根据选泵原则和选泵步骤，淘汰明显不合理的选泵方案，符合选泵原则要求的水泵列表如下：

表2.1 初选水泵性能列表

根据表2.1，列举出以下选泵方案：

（1）方案一为：选用2台10Sh-6，备用1台10Sh-6，总计3台。 （2）方案二为：选用2台10Sh-6A ，备用1台10Sh-6A ，总计3台。 方案一水泵组合流量和扬程满足要求。

初选电机：根据10Sh-6型水泵的要求，选用配套三相交流异步电动机。

2.5 水泵机组的布置与基础

本设计采用的是3台Sh 系列单级双吸卧式离心泵，因此机组布置采用横向排列方式。

机组基础采用混凝土基础，混凝土容重γ＝23520N/m 3,机组的基础深度计算公式为

H ＝

γ

⨯⨯B L W

0.3 （2.2）

式中，W—机组总重量（N），

L—基础长度（m），

B—基础宽度（m），

γ—基础所用材料的容重（N/m3）。

查给水排水设计手册，得到10Sh-6型水泵机组的基础平面尺寸为2800mm×900mm，机组总重量为1778kg，则根据公式（2.2）计算出其基础深度为900mm.

2.6 吸水井的设计

根据场地条件，为降低造价，泵站的吸水井采用受力条件好的半地下式圆形吸水井两个，为避免泥沙进入吸水井中，降低泥沙处理费，设计成大口井，各有1根吸水管路置于井中，吸水井设计动水位为104.8m，池顶高程为

108.0m。

吸水井口径为3m，深度7m，有效容积为28m3。两眼大口井相距120米。

2.7管路计算与水泵校核

由于钢管的强度高，接口可焊接，密封性远胜于铸铁管，因此吸水管路和出水管（泵房内）均采用壁厚为10mm的钢管，敷设在泵房地板上。压水管采用球墨铸铁管。

2.7.1 管线的布置

每台水泵均有单独的吸水管，伸入大口井中。水泵吸水管上设有对夹式蜗杆传动蝶阀（D371X P－10）。三条水泵出水管路在距离泵房后墙1.095m处两两连接后，与DN400的输水干管相连。水泵出水管上设有对夹式蜗杆传动蝶阀（D371X P－10）和对夹式液动蝶阀（D771X－10）。管线详细布置见附图。

2.7.2 管路流速计算