泵与泵站课程设计计算说明书.

水泵及水泵站课程设计

题目四川省某城镇自来水厂的取水泵站工艺设计学院建筑与环境学院

专业给排水工程

学生姓名呙晓欧

学号 1043052072 年级 2010级指导教师王庆国

二Ο一四年六月二十六日

目录

一、课程设计任务书 (3)

1.1设计任务及要求 (3)

1.2设计资料 (3)

1.3主要设计步骤 (4)

二、设计流量的确定和设计扬程估算 (4)

2.1设计流量Q (4)

2.2设计扬程H (4)

三、初选泵和电机 (6)

3.1选泵 (6)

四、机组基础尺寸的确定 (9)

五、吸水管路与压水管路计算 (10)

5.1吸水管路的设计 (10)

5.2压水管路的设计 (11)

5.3吸压水管路的敷设 (11)

六、机组与管道布置 (11)

6.1布置原则 (11)

6.2本设计分析 (12)

七、吸水管路和压水管路中水头损失的计算 (12)

八、泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 (13)

九、附属设备的选择 (13)

十、泵房建筑高度的确定 (14)

十一、设计体会 (14)

十二、参考资料 (15)

一、课程设计任务书

1.1设计任务及要求

设计题目：四川省某城镇自来水厂的取水泵站工艺设计

该城镇规划近期为2020年，远期为2030年。取水泵站设计要求近远期结合，泵房土建部分按远期设计，设备只安装近期要求的设备。

1.2设计资料

1.2.1城镇规划资料

①设计用水量资料

该城镇近期设计水量为6000+72×100=13200（m³/d），远期设计水量为近期的1.4倍。

②城镇消防供水要求

根据防火规范要求，该城镇同时发生火灾次数为两次，每次消防用水量为45L/s，火灾延续时间按2小时计。消防储水使用后要求24小时内补满。

③供水安全性要求

要求连续供水，事故时输水管供水量不低于正常供水时流量的75%。

1.2.2泵站设计资料

①水文、地质资料

在拟建一级泵站河段处百年一遇洪水位为590.60m，常水位为585.20m，97%保证率的枯水位为582.50m。97%保证率的枯水流量为31.5m³/s。河流断面见附图1。

河流水质符合《生活饮用水水源水质标准》。

在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。由地质柱状图可看出，表层有2m厚的砂粘土覆盖层，以下是中密卵石层或砂岩，适合工程建设。

②地形资料

拟建一级泵站处的地形见附图2。

水厂配水井设计水位标高为600.3m。

③气象资料

年平均气温15.8℃，最高气温39.5℃，最低气温－5.6℃，最大冻土深度0.30m。河流冬季无结冰现象，夏季最高水温为26℃。河流主导风向，夏季为东南风，冬季为西北风。

1.3主要设计步骤

1.设计概述、设计范围、设计资料。

2.选泵、配电机方案。

3.布置机组和管道、机组基础的设计、吸水管和压水管的设计。

4.泵房平面及高程设计。

5.其它辅助建筑物或构件的设计。

二、设计流量的确定和设计扬程估算

2.1设计流量Q

为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约基建投资，在这种情况下，本设计考虑一级泵站中的泵昼夜不均匀工作。因此，泵站的设计流量应为：

式中 Qr ——一级泵站中水泵所供给的流量(m 3/h)；

Qd ——供水对象最高日用水量(m 3/d)；

α——为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数，一般取α=1.05-1.10；

T ——为一级泵站在一昼夜内工作小时数。

考虑到输水干管漏损和水厂本身用水，取自用水系数α=1.1，则

近期设计流量为Q=1.1×13200÷24=605m ³/h=0.1681m ³/s

远期设计流量为Q ’=1.1×1.4×18480÷24=847m ³/h=0.2353m ³/s

2.2设计扬程H

①总体布置

选择站址、绘制取水泵站枢纽布置图。

T

Q αQ d r

根据课程设计资料附图2，从河岸到净水厂的距离为60×5000÷1000 (m）=300m。

在本设计中，从取水头部到泵房吸水间的长度为25m，泵站的长度为22m，则输水干管的长度为300-25-22m=253m。

②输水干管中的水头损失Σh

查给水工程界限流量表，本设计中使用两条500mm钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量（按远期考虑），即：Q=0.75×0.2353m³/s=0.1765m³/s，管内流速v=Q÷A=0.8989m/s,查《给水排水设计手册》得1000i=3，i=0.003。

Σh=1.1×0.003×253=0.84m（式中1.1系包括局部损失而加大的系数）。

③泵所需静扬程HST

在最不利情况下，从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为0.003×25m=0.08m。则吸水间中最高水面标高为590.60—0.08=590.52m，最低水面标高为582.50—0.08=582.42m，所以泵所需静扬程HST为：

洪水位时，HST=600.3—590.52=9.78m

枯水位时，HST=600.3—582.42=17.88m

④泵站内管路中的水头损失hp

粗估为2m，并考虑安全水头2m。

则泵设计扬程为：

枯水位时，H max=0.84+17.88+2+2=22.72m

洪水位时，H min=0.84+9.78+2+2=14.62m

三、初选泵和电机

3.1选泵

近期选用三台凯泉第四代KQW系列单级卧式离心泵，型号为KQW200/285-37/4。近期三台泵，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。

在凯泉网站上查到该型号泵的参数如下。

参数表