取水泵站设计

泵与泵站设计

设计题目：取水泵站工艺扩大初步设计

目录

设计说明书 (1)

<一>工程概述 (2)

(一)工程概括 (2)

(二)(二) 设计资料 (2)

<二>设计计算 (2)

（一）设计流量Q (2)

（二）设计扬程H (2)

（三）初选泵和电机 (3)

（四）吸水、压水管路设计 (7)

（五）吸水井设计计算 (8)

（六）水泵间布置 (8)

（七）吸水管与压水管的水头损失计算 (10)

（八）泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 (12)

（九）辅助设备设计 (13)

（十）泵房建筑高度的确定 (14)

设计图纸（附）

设计说明书

<一>设计概述 （一）设计概括

因发展需要，规划设计日产水能力为8万m3的水厂，现需设计该水厂取水泵站。

（二）设计资料

1、设计流量8万m3/d （不包括厂内自用水），水厂自用水系数α=10%。

2、水质符合国家饮用水水源卫生规定。河边无冰冻现象，根据河岸地质地

形已确定采用固定式取水泵房，从吸水井中抽水，吸水井采用自流从江中取水，取水头部到吸水井间自流管的长度为100米。

3、水源洪水位标高为80.3米（1%频率），枯水位标高为55.2米（97%频率），

常年平均水位为70.75米。

4、净化场混合井水面标高为98.25米，取水泵站到净化场输水干管全长为

130米。

水厂为双电源进线，电力充分保证。

<二>设计计算

（一） 设计流量Q

已知日产水量8万m3(不包括厂内自用水)，自用水α=10%，曲T=24h ，则 设计流量为 Q=1.1×

24

80000

=3666.7 m3/h=1.02 m3/s （二） 设计扬程H

1）泵所需静扬程ST H

通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管道检修，另一条自流管道通过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失。

设采用两条DN900的钢制自流管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修，另一条输水管应通过75%的设计流量，即Q=0.75×3666.7=2750m3/h=0.764m3/s 查水力计算表得管内流速 v=1.21m/s,i=1.8‰ 沿程水头损失：18.0=⋅=l i h f m

局部水头损失：查局部水头损失表，局部水头损失系数ξ=0.56 g

h v

j 22ξ

==0.568.922112

⨯.=0.042m

全部水头损失m h h h j f 222.018.0042.0=+=+=

所以，从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为0.222m ，则吸水井中最高水面标高为80.3-0.222=80.08m ，最低水面标高为55.2-0.222=54.98m ，所以泵所需静扬程ST H 为：

洪水位时，ST H =98.25-80.08=18.17m 枯水位时，ST H =98.25-54.98=43.27m 2）输水干管中的水头损失∑h

设采用两条DN900的钢制自流管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修，另一条输水管应通过75%的设计流量，即Q=0.75×3666.7=2750m3/h=0.764m3/s 查水力计算表得管内流速 v=1.21m/s,i=1.8‰ 输水管路水头损失；∑h =1.1×0.0018×130=0.2574m (式中1.1包括局部损失而加大的系数) 3）泵站内管路中的水头损失∑h 粗估2.0m ，安全水头2m 则泵设计扬程为：

枯水水位时：m H m 53.470.20.22574.043.27ax =+++= 洪水水位时：m H m 43.220.20.22574.018.17in =+++=

（三） 初选泵和电机

(1) 管道特性曲线的绘制

管道特性曲线的方程为Q S H h H H ST ST 2

+=∑+= 式中 ST H ——最高时水泵的净扬程，m; h ∑——水头损失总数，m;

S ——沿程摩阻与局部阻力之和的系数；

Q ——最高时水泵流量，m3/s

ST H =43.27m ，把Q=0.764m3/s ,H=47.53m ，代入上式得:S=7.3所以，管路特性

曲线即为:H=ST H +7.3Q 2=43.27+7.3Q 2

可由此方程绘制出管路特性曲线,见表1

表1 管路特性曲线Q-H 关系表

Q(m 3/h) 0 500 1000 1500 2000 ∑h(m) 0.00 0.14 0.57 1.29 2.29 H(m) 43.27 43.41 43.84 44.56 45.56 Q(m 3/h) 2500 3000 3500 4000 4500 ∑h(m) 3.48 5.15 6.87 9.16 11.41 H(m)

46.75

48.42

50.14

52.43

54.68

（2）水泵及电机的选择

根据管路特性曲线、流量和扬程及选泵要点，本设计可以选用四台14SA-10A 型泵（Q=250-350L/s， H=54-60m， N=209.99KW， Hs=2.6m），三台工作，一台备用。

根据14SA-10A型泵的要求选用Y355-39-4中型交流异步电动机（250KW，380V，IP33冷水式）。

（3）水泵及电机参数

14SA-10A型单级双吸离心式水泵性能参数如下：

流量Q=250-350L/s，扬程H=54-60m，转数n=1450r/min,泵轴额定功率：

N=209.99kW，电动机型号为Y355-39-4中型交流异步电动机，配电机功率为250kw，效率为70-74%，气蚀余量：Hs=2.6m