吉林省某城镇二级给水泵站设计.doc

《吉林省某城镇二级给水泵站设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《吉林省某城镇二级给水泵站设计.doc（15页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、目录第一章 水泵及水泵站课程设计任务书.1第二章 泵站设计参数的确定.3第三章 初选泵和电机.4第四章 机组基础尺寸的确定.5第五章 吸水管路和压水管路设计计算.6第六章 吸水井设计计算.7第七章 吸水管路和压水管路中水头损失的计算.8第八章 各工艺标高设计计算.9第九章 消防校核.10第十章 泵站附属设备的选择.10第十一章 泵房形式的选择及尺寸设计.11第一章 水泵及水泵站课程设计任务书一、设计题目：吉林省某城镇二级给水泵站设计二、设计任务：新建二级给水泵站设计三、设计阶段：初步设计四、设计依据：吉林省某地区计划经济委员会计资字2012第116号文件：“关于吉林省某城镇给水工程计划任务书的

2、批复”同意该城镇建设二级给水泵站。五、主要设计资料： 1、基础资料（1）城镇现状图、规划总平面图（2）城镇地形图（3）水源地地形图（4）水源地水文地质、工程地质资料（5）水源地附近或城镇的供电、交通等资料（6）当地自然气候条件年平均气温8.6,冻土深度：1.6m；最高气温32.5，最低气温-28.3；地面最高水温28.6，冻土深度：1.20m；地下水位：-2.2m，地耐力：1220T/。2、水文资料（1）最高洪水位（百年一遇）：140.42m（2）最低水位（保证率97%）：128.56m（3）常水位：130.70m（4）河床底标高：120.50m（5）河床标高：131.00m（6）河水最大流量

3、：360m3/s（7）河水最小流量：60 m3/s3、城市管网资料（1）城市平均日用水量：近期为8.0万t/d，远期为12.0万t/d，要求不间断供水；（2）新建城市无用水量变化曲线，参考周边类似城市选取；（3）城市人口20万人；（4）根据当地建筑物的特点，供水须满足5层楼所需水压；（5）城市输水干管的最高日最高时情况下水头损失为2.4m，配水管网到达控制点的水头损失为12.3m，控制点地面标高为136.70m，消防时最不利管段水头损失增加以20%计。六、设计内容：（1）二级给水泵站的工艺设计；（2）二级给水泵站水力计算；（3）二级给水泵站消防校核。六、设计时间安排工艺设计2天，水力计算3天，

4、编写计算书2天，绘图3天。七、设计成果要求二级给水泵站平面图、剖面图各一张（2#图，其中一张手绘），设计计算说明书一份；须完成答辩。第二章 泵站设计参数的确定近期：Qd=kdQ=1.38=10.4万t/d=4333.3 m3/h（1203.7L/s）远期：Qd=kdQ=1.312=15.6万t/d=6500m3/h（1805.6L/s）注： Qd 最高日设计用水量kd日变化系数（1） 泵站设计流量的确定 泵站分二级工作：第一级工作从7时到20时，第二级工作从20时至次日7时泵站一级工作时的工作流量近期：Q/(m3h-1)=10.4万t/d5.85%=6088.8m3/h（1691.3L/s）远

5、期：Q/(m3h-1)=15.6万t/d5.85%=9126.0m3/h（2535.0L/s）泵站二级工作时的工作流量近期：Q/(m3h-1)=10.4万t/d3.01%=3130.4m3/h（869.6L/s）远期：Q/(m3h-1)=15.6万t/d3.01%=4695.6m3/h（1304.3L/s）（2） 设计扬程的估算水泵站的设计扬程与用户的位置和高度等有关。控制点地面标高136.7m，吸水井设计标高132m，泵站一级工作时的设计扬程H/m=HST+Ho+h+h泵站内+H安全= 4.7+24+12.3+2.4+1.5+2=46.9注：H1水泵的设计扬程HST水泵净扬程；4.7mHo给

6、水管网中控制点要求最小服务水头：24mh输配水管网到达控制点的水头损失：12.3+2.4mh泵站内泵站内水头损失（初估为2m）H安全安全水头，一般取1-2m，本设计取1.5m当Q为869.6L/s时，泵站内水头损失甚小，此时输水管和配水管网中水头损失也较小，假定此时h+h泵站内之和为6m，则相应的水泵扬程为H1=4.7+24+6+2=36.7m第三章 初选泵和电机根据Q=1691.3L/s,H1=48.9m和Q=869.6L/s，H1=36.7m，选取下列两种方案方案水泵型号流量L/s扬程m轴功率KW允许吸上真空高度Hs/m重量Kg效率%个数方案一12Sh-9A147-24855-4299.2

7、-1314.577372-82320Sh-9A390-63058-42300-3604274072-753 两用一备方案二14Sh-13270-41050-37164-1803.5100079-84220Sh-9A390-63058-42300-3604274072-753 两用一备通过对上述两方案的对比，方案一水泵组合方案比方案二多，且方案一中各水泵允许吸上真空高度比较高，故采用第一方案。其中20Sh-9A两用一备，一台为调速泵，三台12Sh-9A互为备用，远期用水量增加较大，可加设一台20Sh-9A型离心泵采用水泵厂家所指定的配套电机，如下：水泵型号电机型号转速（r/min）电机功率/kW

8、电机重量/Kg12Sh-9AJR-116-41471155125020Sh-9AJRQ-147-614803603100第四章 机组基础尺寸的确定所选水泵均不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，其基本计算如下。(1) 基础长度L/mm=地脚螺钉间距+450=L4+L6+L8+450(2) 基础宽度B/mm=地脚螺钉间距+450=b+450(3) 基础高度H/m=3（W水泵+W电机）/LB其中 W水泵水泵质量（kg）； W电机电机质量（kg）； L基础长度（m）； B基础宽度（m）； 基础密度（kg/m3）（混凝土密度=2400kg/m3）。根据厂家提供的样本，12Sh-9A和20Sh-9A

9、型水泵均不带底座，根据水泵自身规格，得出其基础尺寸如下：水泵型号水泵与电机尺寸基础尺寸L4/mmL6/mmL8/mmb/mmL/mB/mH/m12Sh-9A3209445906202.31.11.020Sh-9A78011497709403.01.41.9那么，混凝土块式基础的尺寸（m）分别为为L1B1H1=2.31.11.0；L2B2H2=3.01.41.9 第五章 吸水管路和压水管路设计计算每台泵有单独的吸水管和压水管（1） 吸水管路12Sh-9A型离心泵的吸水管路Q=248L/s采用DN500钢管，V=1.26m/s,i=3.8310-320Sh-9A型离心泵的吸水管路Q=630L/s采

10、用DN800钢管，V=1.35m/s,i=2.2510-3(2)压水管路 12Sh-9A离心泵的压水管路 Q=248L/s 采用DN400钢管，V=1.97m/s,i=1.2710-220Sh-9A离心泵的压水管路 Q=630L/s 采用DN600钢管，V=2.41m/s,i=9.4610-3（3） 橫向联络管 横向联络管的流量应为两台较大水泵并联流量Q=1260L/s, 采用DN800钢管，V=2.51m/s,i=8.9910-3 （4） 管路附件选配名称型号规格主要尺寸/mm名称型号规格主要尺寸/mm喇叭口DN500钢制D1700，H600喇叭口DN800钢制D11100,H90090o弯

11、头DN500R=63690o弯头DN800R=1016蝶阀DN500,D800D371X-1L1=127L2=190蝶阀DN400,DN600D371X-1L1=102L2=154偏心渐缩管DN500DN300L=550偏心渐缩管DN800DN500L=750渐放管200400350600L1=550L2=450渐放管400600600800L1=550L2=550止回阀DN400，N600HH49X-1L1=310L2=390十字管DN800DN800L=1800异径三通管DN600DN800L1=400L2=960等径三通管DN800DN800L1=500L2=1060第六章 吸水井设计计

12、算 吸水井最低水位/m=泵站所在位置地面标高-清水池有效水深-清水池至吸收井管路水头损失=136.0-3.8-0.2=132.0m吸水井最高水位/m=清水池最高水位=泵站所在位置地面标高=136m水泵吸水管进口喇叭口大头直径D/mm(1.3-1.5)d,D1=1.4500=700;D2=1.375800=1100水泵吸水管进口喇叭口长度L/mm(3.0-7.0)（D-d）,L1=3（700-500）=600；L2=3（1100-800）=900喇叭口距吸水井井壁距离/mm（0.751.0）D=0.821100=900喇叭口之间距离/mm（1.52.0）D，21100=2200；2700=140

13、0喇叭口距吸水井井底距离/mm0.8D=1.01100=1100喇叭口淹没水深h/m（0.51.0）=1.2所以，吸水井长度/mm21400+32200+2900+3（1100+700）=16600（注：最后还要参考水泵机组之间距离调整确定）；吸水井宽度/mm=9002+1100=2900mm（取3000mm）；吸水井高度=6300mm（包括超高300m）第七章 吸水管路和压水管路中水头损失的计算取一条最不利的路线，计算从吸水口至输水干管的水头损失，计算路线如下：（1） 吸水管路水头损失计算 （4+1）2.2510-3=0.02m 吸水管路局部水头损失计算如下表：管道直径/mm管件阻力系数最大

14、流量/(L/s)流速v/(m/s)800喇叭口0.46301.350.090.03690o弯头0.76301.350.090.063蝶阀0.16301.350.090.009800500偏心渐缩管0.216303.460.610.128合计=0.236吸水管路水头损失=0.256m（2） 压水管路水头损失计算 =49.4610-332.38.9910-3=0.1 压水管路局部水头损失计算如下表管道直径/mm管件阻力系数最大流量/(L/s)流速v/(m/s)350600渐扩管0.36306.552.1900.657600600止回阀1.76302.230.2530.430蝶阀0.16302.23

15、0.2530.02590o弯头0.676301.250.0800.054600800渐放管0.216302.230.2530.053800800十字管0.206301.250.0800.0168004闸阀40.16301.250.0800.032800三通管1.306301.250.0800.104合计1.371压水管路总水头损失1.371+0.1=1.471m从吸水口至输水干管的总水头损失：0.246=1.471=1.717m因此泵的实际扬程为=4.7+24+12.3+2.4+1.5+1.717=46.627m由此可见，所选的泵机组符合要求。第八章 各工艺标高设计计算泵轴安装高度注 HSS泵

16、轴允许安装高度（m）； HS水泵吸上高度（m）； g重力加速度（m/s2）； 水泵吸水管路水头损失。型号泵轴至底座/mm泵轴中心至吸水口中心线/mm泵轴中心至出水口中心线/mm允许吸上真空高度 /m进水口直 径 /mm出水口直径/mm12SH-9A5202653044.530020020SH-9A9004255004.0500350（1）12Sh-9A型水泵经计算=0.01m ，考虑长期运行后，水泵性能下降和管路阻力增加等，取=1mHss1/m=4.5-1-=3.42m泵轴标高吸水井最低水位+Hss1132.0+3.42=135.72m，考虑冻土层1.6m，取标高为134m 进水管中心线标高=

17、134-0.265=133.735m 出水管中心线标高=134-0.304=133.696m基础顶面标高/m泵轴标高-泵轴至基础顶面高度134-0.52=133.48m（2） 20Sh-9A型水泵 经计算=0.246m，考虑长期运行后，水泵性能下降和管路阻力增加等，取=1m Hss2/m=4-1-=2.9m泵轴标高吸水井最低水位+Hss2132.3+2.9=135.2m，取134m进水管中心线标高=134-0.425=133.575m 出水管中心线标高=134-0.500=133.500m基础顶面标高/m泵轴标高-泵轴至基础顶面高度134-0.9=133.1m泵房地底标高/m=基础顶面0.2=

18、133.1-0.2=132.9m第九章 消防校核20万人口的城镇，按照同一时间2次火灾，每次用水45L/s,Qp=90L/sQ火=Q+ Qp=1691+90=1781L/s 城市给水系统常采用低压消防制，服务水头为10m，消防时最不利管段水头损失增加以20%计H火=HST+Ho火+h火+h泵站内+H安全= 4.7+10+12.31.2+2.41.2+1.5+2=35.84m可知，在这种情况下该设计能够满足城市消防灭火的要求。第十章 泵站附属设备的选择（1） 引水设备 启动饮水设备，选用水环式真空泵，选用SZB-8型水环式真空泵，一用一备，布置在泵房靠墙角处，（2） 计量设备 在压水管上设超声波

19、流量计，选取SP-1型超声波流量计两台，安装在泵房外输水干管上，距离泵房5m 在压水管上设压力表，型号为Y-60Z，测量范围为0.0-1.0MPa；吸水管上设真空表，型号为Z-60Z，测量范围为0.0-760mmHg（3） 起重设备 选用型，起重量为5t，其中高度为6m（4） 排水设备 选用50QW10-7-0.75潜水排污泵两台，一用一备，流量Q=10m3/h，转数n=2820r/min,电机功率N=7.5KW，设集水坑一个，2.01.01.5=3.0第十一章 泵房形式的选择及尺寸设计 根据吸水井最低水位和水泵吸上真空高度的条件，确定泵站为矩形半地下式。 水泵机组采用单排横向式布置。（1）

20、机器间长度 因电机功率大于55KW，故基础间距取2.5m，基础与墙壁间距离取2m，除六台水泵外，机器间左端按最大一台一组布置，设一块检修地，宽3.0m，另外考虑远期发展，预留一块以加设大泵，故机器间总长度为L=3.032.332.552231+（3.0+2.5）=40.9m（2） 机器间宽度 吸水管蝶阀距墙壁取1.5m，水泵出水侧是管理，操作的主要通道，水泵基础与墙壁净距不宜小于3m，取4m，故泵房宽度取8m（3） 机器间高度 泵房高度为起重机高度，吊梁高度，滑车高度及最大型号泵高度之和，取10m 泵房尺寸为41810参考文献1.给水排水设计手册 第一册 常用资料中国建筑工业出版社,19862.给水排水设计手册 第三册 城镇给水中国建筑工业出版社,19863.给水排水设计手册 第十一册 常用设备中国建筑工业出版社,19864.给水排水设计手册 第十二册 器材与装置中国建筑工业出版社,19865.水泵及泵站设计计算李亚峰，尹士君，蒋白懿主编 化学工业出版社6.泵与泵站(第五版)， 姜乃昌主编 中国建筑工业出版社 2007.7.水泵与水泵站 张景成、张立秋主编 哈尔滨工业大学出版社8.现代给水排水工程设计 谢水波、余健主编 湖南大学出版社 2003.14