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1、3歩丈摩环境科学与工程学院给水排水教研室某城镇给水工程第二水泵站工艺设计说明（计算）书设计班级：29020801学生姓名：毕淼睿学 号：2902080110指导教师：杨玉思赵红梅王彤日 期：2011年2月28日目录第1节泵站概述 2第2节原始资料 2第3节原始资料分析说明级计算 3第4节水泵机组选择 3第5节水泵机组的基础设计 7第6节吸水管和压水管的计算 7第7节其他主要配件的选择 8第8节泵房形式的选择及机械间布置 10第9节吸水井的设计 10第10节工艺标高的确定 11第11节复核水泵和电机 12第12节附属设备的选择 13第1节泵站概述某城镇，其最大日用水量为50000mVd,需设计一
2、中等规模的给水二级泵站。本设计采用多台水泵并联的方法满足供水要求。本泵站采 用半地下式，自罐式吸水，泵房为矩形第2节原始资料1.泵站的设计水量为5万md2.城镇供水曲线图:第一级，从7:00到20:00,每小时占全天用水量的5%第二级，从20:00到7:00,每小时占全天用水量的3.1%占最 大日百介CO3.消防用水量70L/S4.经给水管网水力计算后得:（1）最大用水时水泵站所需扬程为61.4米，其中几何水压高（Hst）32.9米（3） 最大转输时水泵站所需扬程为75.4米，其中几何水压高（Hst）42.2米（4） 最大用水加消防时水泵站所需扬程为69.7米,其中几何水压高（Hst）26.0
3、米5. 清水池至泵站址的水平距离为120m6. 泵站处地面标高为78m7. 清水池最低水位标高76m8. 地下水位标高68m （可不考虑地下水的影响）9. 冰冻深度1.5m第3节原始资料分析说明及相关计算1. 流量设计(1) 一级泵站供水设计流量 Qi 50000 3.1% 1550m3/h 430L/S(2) 二级泵站供水设计流量 Q250000 5%2500m3/h 694L / s(3) 最大用水加消防设计流量 Q火Q1 70 764L/S2. 扬程计算HH需h泵h安全H 需：泵站所需扬程(m)H安全：安全水头(m)初估2m艺h泵：泵内水头损失(n)初估1m,最大消防时取2m(1) 最大
4、用水时 H=61.4+2+仁64.4(2) 最大转输时比=75.4+2+仁78.4(3) 最大用水加消防时 =69.7+2+2=73.7第4节水泵机组选择1. 管路特性曲线参数计算及曲线方程(1) 最大用水 S=(H1-Hst1)/Q22=(64.4-32.9)/0.694 2=65.4S/m5H132.9 65.4Q2(2) 最大转输 Se=(H2-Hst2)/Q 22=(78.4-42.2)/0.694 2=75.2s2/m5H242.2 75.2Q2(3) 最大用水加消防 S3=(Ha-Hsta)/Q 火2= (73.7-26.0)/0.764 2=81.7s2/m5Ha 26.0 81
5、.7Q22. 确定工况点A(69464.4)B(694 78.4)C(76473.7)D(43044.99)E(430 56.1)3. 绘制管路曲线并选择泵由上图可知，为满足一级供水可选取两台 KQSN350-N9 437并联工作或一台KQSN600-N9 680单独工作，；为满足二级供水及消防可选取一台 KQSN450-M13 580工作或一台KQSN600-M9 782工作。经比选，最终为满足以及供水选择两台 KQSN350-N9 437并联工作；为满足 二级供水选取一台KQSN600-M9 782工作。特性曲线如下图所示。具体方案如下：1） 在一级供水和一级转输时并联使用两台KQSN35
6、0-N9 437水泵；2） 在最大用水和最大转输时使用一台KQSN600-M9 782水泵；3） 当最大用水加消防时，仍可以使用一台KQSN600-M9 782水泵。4）实际运行中，两种泵需各备用一台，故泵站共需要 5台泵。即：三台300S58型水 泵和两台KQSN600-M9 782水泵。5）泵站采用横向单排布置，故：在订购水泵时需要求三台KQSN350-N9 437型水泵和两台KQSN600-M9 782水泵。4. 水泵性能参数如下（1）水泵参数泵型号规格流量扬程m转速r/min功率（kw）效率%汽蚀余量m泵重(kg)(m3/h)(L/S)轴功率电机功率KQSN600-M978219025
7、28.385990578.4900766.741603170880.676751.98738041056.766829.782KQSN350-N9437558152.4631480162.3200595.21201940253.956177.0811116334.550199.576（2）安装尺寸泵型号尺寸（mmLL1L2L3BHH1WACKKQSN600-M9 78241382550780357110501700/1231900125042KQSN350-M9 43732151890700275074016402051012.563090028KQSN600-M9ss匚穴玉Gpg 3KQSN
8、600-M9KQSN350-N9吸入法兰（Sucta RanaejDNI及吐出睡出口芒吐出注兰(Pisdiarge Flange)DN2m管长E=5Q0辻出锂管出口总二（Dixharge FlangeJX;l(Suction F 3nqe)DM孔岀法艺 M2KQSN350-N9（3）电机参数泵型号电动机型号功率kw重量kg电机底座KQSN600-M9 782Y500-69004170826KQSN350-N9 437Y355-42802001800550第5节水泵机组的基础设计KQSN350-M9 437型水泵与KQSN600-M9 782型水泵带底座，采用其基础为混凝土块式基础。KQSN35
9、0-M9 437型基础长度 L二底座长度 L3+（150200）mm=2750+150=2900mm基础宽度B= 底座螺栓间距（在宽度方向上）+（150200）mm=740+160=900mm基础高度 H=（2.5 4.0）*（W 7水泵 +WW+W底座）/（L*B* p ）二=2.2676m（取 2.5m）KQSN600-M9 782型基础长度 L二底座长度 L3+（150200）mm=3571+179=3750mm基础宽度B= 底座螺栓间距（在宽度方向上）+（150200）mm= 1050+150=1200mm基础高度 H=（2.5 4.0）*（W 7水泵 +WW +W底座）/（L*B*
10、p ） =2.3738（取 2.5m）其中 w水泵 水泵重量（kg） ;W电机 电机重量（kg）L 基础长度（m） ;B 基础宽度（m）;基础密度（kg/m3）（混凝土密度p= 2400 kg/m3）第6节吸水管和压水管的计算根据最不利用水以及水泵工作台数确定流量及管径，初步选定吸水管管径。一台KQSN350-M9 43型水泵工作时，其最大流量 Q=300L/s,为吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管管径DN=500mm,压水管管径DN= 450mm根据公式DN j4Q/n v计算得：当吸水管管径 DN= 500mn时，流速v=1.53m/s ;当压水管管径 DN= 450mn时，流
11、速v=2.0 m/s ;一台KQSN600-M9 782型工作时，其最大流量 Q=800L/s，为吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管管径DN=800mn压水管管径DN= 700mm根据公式Dn j4Q/n v计算得：当吸水管管径 DN= 800mn时，流速v=1.59m/s ;当压水管管径 DN= 700mn时，流速v=2.08 m/s ;并设联络管DN=800m,由两条输水干管DN=800m输入干管送往城市管网。泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。第7节其它主要配件的选择1.异径管压水管路：水泵出口锥管口径与水管口径不同， 需另外选取同心异径管。吸水管路：为防止吸水
12、管路中产生过多空气，采用偏心异径管。异径管规格尺寸明细表类型规格L数量同心异径管DN450X 2505503DN700X 5005502DN800X 4508503偏心异径管DN500X 3504503DN800X 60055022.阀门阀门名称型号DNL数量闸阀Z45W 10500540345051037006602Z45T-2.58004708液压缓闭蝶形止 回阀HBH41H-1045022237002922电动蝶阀D971X （H、F）45011437001652每台KQSN350-M9 43冰泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修阀门，型号为 Z45W 10 , DN= 500mm L
13、= 540mm.每台KQSN600-M9 782水泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修245T-2 5阀门，型号为"，DN= 800mm L = 470mmKQSN350-M437水泵压水管设有电动操作阀，型号D971X H F),DN= 450mm L = 114mmKQSN600-M782水泵压水管设有电动操作阀，型号D971X H F),DN= 700mm L = 165mmKQSN350-M9 437水泵压水管处设手动常开检修阀门，型号为Z45W 10, DN= 450mm L= 510mmKQSN600-M9 782水泵压水管处设手动常开检修阀门，型号为Z45W 10，
14、DN= 700mm L= 660mm并设有联络管(DN= 800mm,由两条输水干管(DN= 800mm送 往城市管网。为预防停泵水锤，每台KQSN350-M9 43冰泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号 HBH41H-10 DN=450 L=222mm每台 KQSN600-M9 782 水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号 HBH41H-10 DN=700 L=292mm 第八节泵房形式的选择机械间布置根据清水池最低水位 H=76m和水泵的汽蚀余量(6.1m 6.7m)条件，确定泵房为矩形半地下室，自灌式吸水，水泵机组采用双排顺列式布置。泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。第九节吸水井设
15、计吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求：清水池最低水位(视为吸水池最低水位)=76n；吸水井最高水位二清水池最高水位=78m;KQSN350-M13 406水泵吸水管进口喇叭口大头直径 D>( 1.3-1.5 ) d = 1.4 X700=980mm (500*1.4=700 )水泵吸水管进口喇叭口长度 L>(3.0-7.0 )X( D-d)= 4.0 X(980-500) = 1920mm (700-500) *3.5=700喇叭口边缘距吸水井侧壁距离(0.75-1.0 ) » 1.0 X 980= 980mm喇叭口边缘之间的距离(1.5-2.0 ) D= 2
16、.0 X980= 1960mm喇叭口距吸水井底部距离0.8D = 1.0 X 980= 980m (取1000mm；喇叭口淹没水深h>0.51.0mm=1.2m综合上述尺寸，并根据泵房布置和吸水口布置最终确定吸水井尺寸如下：吸水井长度为26200mm吸水井宽度为3500mm吸水井深度为6300mm第十节工艺标高的确定KQSN600-M9 78水 泵泵轴标高 二吸水井最低水位-(1.860-0.95-0.21)-0.仁76-0.8=75.2m水泵出口标高 二泵轴标高-0.555=75.2-0.555=74.645m水泵进口标高 二泵轴标高-0.425-偏心异径管中心偏差=75.2-0.52
17、5=74.675m基础顶面标高二泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.2-1.16=74.04m泵房地面标高二基础顶面标高-基础高度=74.04-0.2=73.84mKQSN350-M9 437水 泵泵轴标高 二吸水井最低水位-(1.315-0.62-0.205)-0.1=76-0.59=75.410m水泵出 口标高 二泵轴标高-0.356=75.410-0.356=75.054m水泵进口标高 二泵轴标高-0.274-偏心异径管中心偏差=75.410-0.349=75.061m基础顶面标高二泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.41-0.825=74.585m为确保两种不同型号的泵出水口在同一出水
18、面上则KQSN350-M9437型水泵机组基础需多挖深。则KQSN350-M9 43水泵泵轴标高为75.001m，水泵出口标高为 74.645m,水泵进口标高74.652m,基础顶面标高74.176m第十一节复核水泵和电机根据已经确定的机组布置和管路情况重新计算泵房内的管路水 头损失，复核所需扬程，然后校核水泵机组。取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上闸阀为止为计算线路。泵房内管路水头损失刀h内二刀hs+刀hd1 吸水管刀 hs=Ehfs+E his3刀 hfs= l 1*i=3.62*10 - *2.12=0.0077刀hls=( E 1+E 2)v/2g + E 3* v 12/2g=
19、(0.75+0.15 ) *1.59 2/2g+2/2g=0.16mE 1吸水管进口局部阻力系数，E 1=0.75E 2 DN800闸阀局部阻力系数，按开启度为1/8考虑，E 2=0.15E 3偏心渐缩管DN800*60Q E ,3=0.2故刀 hs=E hfs + 刀 his =0.16+0.0077=0.1677 2 压水管刀 hd=Ehfd+E hid刀 hfd=l 2*i 1+(1 3+14)*i 2-3+(4.481+3.833)*3.62*10-3=0.04222刀 hid= E 4* v 3 /2g +( E 5+ E 6+ E 7)v 4 /2g +(2* E 8+ E 9)*
20、 v 5 /2g=0.24*4.072/2g+ (0.15+5+0.2 ) *2.08 2/2g+ (1.5*2+0.15 ) *1.59 2/2g=1.8m渐放管 DN700*500 E 4=0.24E 5DN700闸阀局部阻力系数，按开启度为1/8考虑，E 5=0.15E 6DN700止回阀局部阻力系数，E 6=5E 7DN700电动蝶阀局部阻力系数，E 7=0.2E 8三通局部阻力系数，E 8=1.5E 9 DN800闸阀局部阻力系数，按开启度为1/8考虑，E 9=0.15故刀 hd=Ehfd + 刀 =1.8+0.04=1.84所以，水泵扬程二Z0+H+刀h+刀h 内=0.1677+1
21、.84=2.0077<3与估计扬程基本相同，选定的水泵机组合适。第十二节附属设备的选择1在输水管设有电磁流量计，采用 MT900F系列，DN800mm2起重设备最大起重重量为 Y500-6型电机的重量4170Kg,可选用LDT5-S形 电动单梁桥式起重机，其擦去念书：最大起重量 5000Kg, Lk10.5 3排水设备为了保持泵房环境整洁和安全运行，必须排出水泵填料盒滴水、闸阀和管道接口的漏水，检修设备时泄放的存水以及地沟渗水等。因此沿基础设一条集水槽，泵房一角设1200*1200*1500的集水坑，内置一台QD78-65型潜水泵。4通风设备开设窗户，采用自然通风。5水锤防护设备在压水管路上均设有HBH41H-10型微阻缓闭消声蝶式止回阀