二级泵站课程设计(原稿)

目录1.1设计资料 (2)2.1 水泵和电机的初步选择 (3)2.1.1 二级泵站的组成及特点 (3)2.1.1.1 二级泵站的组成 (3)2.1.1.2 二级泵站的特点 (3)2.1.2 泵站设计参数的确定 (3)2.1.2.1 流量的确定 (3)2.1.2.2扬程的确定 (3)2.1.3选择水泵 (4)2.1.3.1水泵选择的基本原则 (4)2.1.3.2 初选水泵和电机 (5)2.2水泵机组的设计 (8)2.2.1机组基础设计 (8)2.3 水泵吸水管和压水管系统的设计 (10)2.3.1吸水管路 (10)2.3.1.1吸水管路的布置要求 (10)2.3.1.2 吸水管径 (11)2.3.2 压水管路 (11)2.3.2.1压水管路的布置 (11)2.3.2.2 压水管管径 (11)2.3.3 管路附件选配 (11)2.4布置机组和管道 (12)2.4.1泵的布置形式 (12)2.4.2吸水井的设计 (13)2.4.3泵标高的计算 (13)2.5机组校核 (14)2.5.1水泵扬程校核 (14)2.5.2消防校核 (14)2.6辅助设备的选择 (15)2.6.1引水设备 (15)2.6.2计量设备 (15)2.6.3起重设备 (15)2.6.4排水设备 (16)2.6.5通风采暖设备 (16)2.6.6防水锤设备 (16)2.6.7噪声消除设备 (16)2.7泵站平面尺寸和初步规划 (16)2.7.1泵房高度计算 (16)2.7.2泵站的平面图和剖面图 (17)参考文献 (17)结束语 (17)1.1设计资料1．基本情况。

某市地处华东平原，为满足城市生活及生产用水需要，拟新建给水工程。

取水泵站和给水泵站是给水工程中的重要组成部分。

2．气象资料。

年平均气温15.9℃，最高气温39.5℃，最低气温－1.6℃，最大冻土深度0.2m。

主导风向，夏季为东南风，冬季为东北风。

3．水源及用水量资料。

设计供水量近期为 8万吨/日，远期为 15万吨/日。

采用固定取水泵泵房，采用两条自流管从江中取水，自流取水管全长255m。

水源洪水位标高为131.20m，枯水位标高为128.60m。

取水泵站到自来水厂的输水干管全长1600m。

自用水系数α=1.05~1.1，泵房底板高度取1—1.5m。

4.给水系统工艺设计中拟定泵站分二级工作：1）一级供水每小时供水量为设计日工水量的5.5％，此时输配水管网压力损失值为23.00mH2O2）二级供水每小时供水量为设计日工水量的3.4％5.净水厂设计资料。

净水构筑物前配水井的水面标高为155.50m。

净水厂地面标高151.55m，清水池最高水位151.39m，清水池最低水位149.23m.。

6.给水管网最不利供水点地面标高为166.29m自由水压H为28mH2O2.1水泵和电机的初步选择2.1.1二级泵站的组成及特点2.1.1.1二级泵站的组成1）水泵机组包括水泵和电动机，是泵站中最重要的组成部分；2）吸压管路指水泵的吸水（进水）管路和压水（出水）管路，水泵通过吸水管从水井中吸水，经水泵加压后通过压水管路送至用户；3）饮水设备指真空引水设备（如真空泵、引水罐等）和灌水设备。

当水泵工作为吸入式启动时，需引水设备。

4）起重设备指泵站内的设备及管道安装，检修用的吊车，电动葫芦等设备。

5）排水设备指排水泵、排水沟、集水坑、用以排除地面污水；6）计量设备指流量计、压力计、真空泵、温度计等；7）采暖及通风设备指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风设备；8）电气设备指变电设备、配电设备；9）防水锤设备指水锤消除器；10）其他设备包括照明、通信、安全与防水设施等。

注：在泵站中除设有机器间（安装水泵机组的房间）外，还设有高低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。

2.1.1.2二级泵站的特点二级泵站通常设在净水厂内，经水厂净化后的水进入清水池贮存，清水池中的水经管道自流入吸水井，水泵从吸水井吸水，经加压后送入城市输配水管网。

其工艺流程如：清水池—吸水井—送水泵站—输配水管网—用户。

基本特点：泵站埋深较浅，通常建成地面式或半地面式，为了适应用户水量、水质的变化，需要设置多台水泵机组，因而，泵房面积较大，泵房一般为矩形形状，砖混结构。

2.1.2泵站设计参数的确定2.1.2.1 流量的确定近期流量设计：泵站一级工作时的设计流量：Q1=80000×5.5%=4400m3/ℎ=1222.2L/s泵站二级工作时的设计流量：Q2=80000×3.4%=2720m3/ℎ=755.5L/s远期流量设计：泵站一级工作时的设计流量：Q2=150000×5.5%=82500m3/ℎ=2291.7L/s 泵站二级工作时的设计流量：Q2=150000×3.4%=5100m3/ℎ=1416.7L/s2.1.2.2扬程的确定H=Z c+H0+∑ℎ+∑ℎ+H c泵站内=(166.29−148.23)+28+23+2+1.5=72.56mZ c——最不利点的地面标高和吸水井最低水位的高程差（m）；H0——自由水压（m）；∑ℎ——管网中总水头损失（m）；∑ℎ——泵站内的损失（估计为2m）；泵站内H c——安全水头（取1.5m）；2.1.3选择水泵2.1.3.1水泵选择的基本原则选泵要点（1）大小兼顾，调配灵活再用水量和所需的水压变化较大的情况下，选用性能不同的泵的台数越多，越能适应用水量变化的要求，浪费的能量越少。

（2）型号齐全，互为备用希望能选择同型号的泵并联工作，这样无论是电机、电气设备的配套与设备管道配件的安装与制作均会带来很大的方便。

（3）合理的用尽各泵的高效段单级双吸是离心泵是给水工程中常见的一种离心泵（如SH型、SA型）。

他们的经济工作范围（即高效段），一般在0.85Qp-1.05Qp之间（Qp为泵铭牌上的额流量值）。

（4）近远相结合的观点在选泵的过程中应给予相当的重视，特别是在经济发展活跃的地区和年代，以及扩建比较困难的取水泵站中，可考虑近期用小泵大基础的办法，近期发展采用还大泵轮以增大水量，远期采用换大泵得办法。

（5）大中型泵站需要选泵方案比较。

考虑因素：（1）泵的构造形式对泵房的大小、结构形式和泵房内部布置等有影响，因而对泵站的造价很有关系。

（2）应保证泵的正常吸水条件，在保证不发生汽蚀的前提是下，应充分利用泵的允许席上真空高度，以减少泵的埋深，降低工程造价。

（3）应选择效率较高的泵，劲量选用大泵，因为一般而言大泵比小泵要要效率高，（4）根据供水对象对供水可靠性的不同要求，选用一定数量的备用泵，以满足在事故情况下的用水要求：①再不允许减少供水量的情况下，应有两套备用机组。

②允许短时间内减少供水量的情况下，备用泵只保证事故用水量。

③允许短时间内中断供水时，可只设一台备用泵，城市给水系统中的泵站，一般也只设一台备用泵，通常备用泵的型号可以和泵站中最大的工作泵相同。

④当管网中无水塔且泵站内机组较多时，也可考虑增设一台备用泵，它的型号和最长运行的工作泵相同。

（5）如果给水系统中就有足够大容积的高的水池或水塔时，可以部分或全部代替泵站进行短时间供水，则泵站中可不设备用泵，仅在仓库中贮存一套备用机组即可。

2.1.3.2 初选水泵和电机1）在型谱图上绘制一条参考管道系统特性曲线ab。

其中a点坐标为：Q max=Qℎ=1222.2L/sH m=H=72.56m,其中泵的净扬程为46.06mb点坐标：Q min=50m3/s=13.8L/s,此时设总水损为2m，则所需泵的扬程为：H=46.06+2+1.5=49.56m2）过a点绘制一条H=H m的水平线3）在ab线和H=H m都相交的高效方框图中，选2~3台进行并联组合，即在H=H m等扬程下流量相加求出并联组合Q1+2+3≥Q max的组合方案，所选得各泵的高效段与ab线的交点，以及两两并联或三台水泵并联曲线与ab线的交点，就是分级界限工况点。

4）所选出的水泵经管路布置、确定管径后，在验算初步确定的∑ℎ值是否合适，即精选水泵。

如上图，为SA型泵的综合性能图，与ab线和H=H m都相交的方框都有28SA-10,24SA-10,16SA-9B,10SA-6B等;根据上述分析反复比较有以下方案： ○1方案一：24SA-10x2(一用一备)，16SA-9B○2方案二：28SA-10Ax2(一用一备),10SA-6B 一级供水时：s =∑H+∑ℎ+ℎcQ =23+2+1.51.2222=17.74s 2/m 5所以：H 1=H ST +sQ 2=46.06+16.74Q 2二级供水时：s =∑H+∑ℎ+ℎcQ 2=23+2+1.50.75552=46.43s 2/m 5所以：H 2=H ST +sQ 2=46.06+46.43Q 2二级供水：单开一台24SA-10水泵；由下图可知，均符合一级、二级水泵所需的供水要求，泵基本在高效段范围内工作，减少了能量的损失浪费。

所以选择方案一比较合理方案二：一级供水：28SA-10A和10SA-9B并联供水；二级供水：单开一台28SA-10A水泵；由下图可知，一级供水达到所需流量，但二级供水时泵不在高效段工作，浪费很多能量，所以排除此方案5）电机选择根据水泵样本提供的配套可选电机，16SA-9B选定Y400-4型电机;24SA-10选定Y500-6型电机2.2水泵机组的设计2.2.1机组基础设计泵外形尺寸表1）16SA-9B 型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，查尺寸表，可得：基础长度L=地脚螺栓间距+（400～500）= L 1+L 3+A 2+（400～500）=1510+1110+820+560=4000mm基础宽度B=地脚螺栓间距(宽度方向)+（400～500）=A+（400～500）=710+490=1200mm基础高度H ＝()(){}()ρ⨯⨯+⨯B L /W W .~.电机水泵0452＝2.9(1910+2770)/(4x1.2x2400)=1.2mρ——基础密度，取2400kg/m 32)24SA-10型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，查尺寸表，可得：基础长度L=地脚螺栓间距+（400～500）= L 1+L 3+A 2+（400～500）=1510+1110+820+560=4000mm基础宽度B=地脚螺栓间距(宽度方向)+（400～500）=B 3+B 4+（400～500）=500+500+400=1200mm基础高度H ＝()(){}()ρ⨯⨯+⨯B L /W W .~.电机水泵0452＝2.5(4100+4850)/(4x1.4x2400)=1.66m 取1.8m2.3 水泵吸水管和压水管系统的设计当泵站为一级供水时，一台16SA-9B 和一台24SA-10并联工作，设计流量为1222.2L/s ，其单台泵出水流量分别为375L/s ，847.2L/s当泵站为二级供水时，为一台23SA-10单独工作，设计流量为755.5L/s ，泵的出水流量为755.5L/s 。