二級泵站設(shè)計

1、HI品文檔二級泵站設(shè)計1歡迎下載、基本資料:(1)量站第一級工作從4時到23時，每小時水量占全天用水量的 時，每小時水量占全天用水量的3.28%o(2) 該泵站地面標(biāo)高為地面高差Z1=160.0-133.8=26.2m ,吸水井最低水位在地面以下Z2=1.50moB城市新建水源工程的二級泵站：日最大設(shè)計水Qd=2.0萬m3/d,泵站分二級工作；泵4.70%o泵站第二級工作從23時到次日4133.8m,泵站地面至設(shè)計最不利點(diǎn)二、水泵機(jī)組的選擇(1) 泵站設(shè)計參數(shù)的確定泵站一級工作時的設(shè)計工作流量(含水廠子用水量5%)QI =20000 X 1.05X 4.7%=987m3/h=274.2L/s泵

2、站二級工作時的設(shè)計工作流量QH =20000 X 1.05X 3.28%=798m3/h=221.7L/s(2) 水泵揚(yáng)程的確定水泵站的設(shè)計揚(yáng)程與用戶的位置和高度、管路布置以及給水系統(tǒng)的工作方式等有關(guān)。采用 根 輸水管，管材取鑄鐵管，管徑取600mm則最大供水時：V=Q/A=0.97m/s當(dāng) vV 1.2m/s 時，i=0.000912v2(1+0.867/v)0.3/d1.3求的 i=0.00202m則刀h=0.00202 X 6000=12.1m泵站一級工作時的設(shè)計揚(yáng)程HI =Zc+H0+刀 h+刀 h 泵站內(nèi)+H 安全=27.7+20.00+12.1+2.00+1.50=63.3m 其屮

3、 H I水泵的設(shè)計揚(yáng)程； Zc地形高差；Zc=Z1+Z2;為 27.7m。H0 自由水壓；H0取20mo刀h總水頭損失；刀h泵站內(nèi)一泵站內(nèi)水頭損失(初估為1.5m )；H安全一為保證水泵長期良好穩(wěn)定工作而取的安全水頭(m):般采用1 這里用1.5m。(3) 選擇水泵1 )在型譜圖上繪制一條參考管道系統(tǒng)特性曲線abo其中a點(diǎn)坐標(biāo)為Qmax Qh 274.2L/Sh max ZcH 0 hc21,527.7 20 12.1 2 1.563.3mHI品文檔式屮 ZC管網(wǎng)最不利點(diǎn)的地面標(biāo)高和清水池最低水位的高程差（ m）H o自由水頭（m）he 輸水管和管網(wǎng)中的水頭損失（ m）b點(diǎn)坐標(biāo)為Qmin 22

4、1.7L/SH min Ze H o 2 1 .527.7 20 2 1.551.2m2）過a點(diǎn)繪制一條H H max的水平線。3）在ab和H H max都相交的高效方框圖中，選2-3臺進(jìn)行并聯(lián)組合，即在H H max等 揚(yáng)程下流量 相加求出并聯(lián)組合Ql2 3Qmax的組合方案，所選得各泵的高效段與ab線的交點(diǎn)，以及兩兩并聯(lián)或三臺水泵并聯(lián) 曲線與ab線的交點(diǎn)，就是分級界限工況點(diǎn)。4）所選出的水泵經(jīng)管路布置、確定管徑后，在驗算初步確定的h值是否合適，即精選水泵。用品文権3歡迎下戎型 i普 圖(selection charts )200 MX) 4 (D SOU 600 TOO SODXO U(1

5、也蚌 KXJU5DU06J07000SQMyAn 1500 女“圖1選泵參考特性曲線在泵綜合性能圖上作岀 b點(diǎn)。在圖1中，同時與ab線及H Hmax63.3 m水平線相交的方框有：200s63、250s65、300s58等三種水泵，從屮選出三臺泵在等揚(yáng)程下并聯(lián)綜合流量Q,231 150m3/h的組合：方案 1 ： 一臺 300S58 與兩臺 200S63 組合，如圖 1 所示流量為：(576+216X2) m3/h=1008m3/h987m3/h方案2:三臺250s65o還有許多Qi231 150m3/h的組合方案，但均不如上述兩個方案，就不再列岀。方案1和方案2列表進(jìn)行詳細(xì)比較，如圖 1所示

6、，主要比較養(yǎng)成利用率，重點(diǎn)比較平均日平均時附近的揚(yáng)程利用率，因Qmax岀現(xiàn)的幾率很低，一年中絕大部分時間在平均日平均是附近流量運(yùn)行。平均日平均是用水量為875m3/ho表1 選泵方案比較方案編號水量變化范圍/(m3- h-1 )運(yùn)行水泵型號及臺數(shù)水泵揚(yáng)程/m1水泵效率/%、-？ A 力菜一：一臺 300S58 兩臺200S631008-1595一臺 300S58兩臺200S6342.0 -69.066.38 -84.63792-1244一臺 300S58一臺 200S6342.0 -69.068.13 68.63432-7022 臺 200S6350.0 69.068.00 -68.63方案三

7、臺250S651080-18363 臺 250S6556.0 -71.074.47 -77.03720-12242 臺 250S6556.0 71.076.40 -77.413606121 臺56.0 -71.0|75.91 “77.03從表1可以看出，方案1能量略好于方案2,彌圳蹩在出現(xiàn)幾率較大時，如在220-450 L/s的范圍內(nèi)(這一范圍內(nèi)用水量接近平時用水量)，能量浪費(fèi)較少，而且水泵臺數(shù)兩個方案均相等?？捎霉苈诽匦郧€進(jìn)行選泵。先求出管路特性曲線方程中的參數(shù)，因為：Zc 26.2 1.527.7mS ( Hh)/Q2(12.1 2)/0.27422 187.5S2/m5Q(m3/h)H

8、(m)所以:H Zc SQ227.7 187.5Q2表2管路特性曲線關(guān)系表3Q(m /s) 0.10.230.40.50.60.70.80.90.H(m)29.5835.20.5844.7057.5874.2959.58117.70149.5817查給水排水設(shè)計手冊s型泵的性能表可知：表3s型泵的性能表型號泵hl Q程揚(yáng)/Hm)(轉(zhuǎn)速n(r/min)功率N fKV)效率(%葉輪直徑D2(mm)泵重量(kg)型號電機(jī)3171軸功率Pa配套功率200S6321669298054.875744.5230Y280S-22806358.382.73515066.472250S65900701450220

9、30078710Y315M-4117065247843.513305625779300S5852966970340500824943Y355M1-42016593908324505043377根據(jù)分析反復(fù)比較選泵參考特性曲線得出結(jié)論：在兩者軸功率相同及相差不大的前提下，為了方便日后水泵的管理和維修，選擇四臺型號相同的水泵，三用一備，第一級 工作時三臺水泵并聯(lián)工作。，第二級工作時兩臺水泵并聯(lián)工作。(4) 確定電機(jī)根據(jù)水泵樣本提供的配套可選電機(jī)，選定丫315M-4電機(jī)，其參數(shù)為：額定電壓 380V; N=132kw W=1100k三、水泵機(jī)組基礎(chǔ)設(shè)計250S65型水泵不帶底座，所以選定其基礎(chǔ)為混凝

10、土塊式基礎(chǔ)，其基本計算如下。泵型號C電動機(jī)電機(jī)尺寸ELL2吐岀錐管法蘭尺寸型號功率(KW)電壓(V)LiHhBAn- diDA2D2Do2b?dz250S654Y315M-413238013403158654575084 285002444.57772503903502812 23犧品文樓基礎(chǔ)長度1_=地腳螺釘間距+ （400-500）=LC （400500）2444.5 4 451.5 2900mm基礎(chǔ)寬度B=地腳螺釘間距 + （400-500） =A+ （400-500） =508+492=1000mm基礎(chǔ)高度H= 3X （ W 水泵+W 電機(jī)） / L X BX 其屮W水泵一水泵質(zhì)量（7

11、10kg）；W電機(jī)一電機(jī)質(zhì)量（1100kg）；L 一基礎(chǔ)長度（m）；B 一基礎(chǔ)寬度（m）；一基礎(chǔ)密度（kg/rr?）（混凝土密度=2400kg/m3） o則水泵的基礎(chǔ)高度為H= 3.0 X （ 710+1100） /2.9 X 1.0X2400 =0.78m 設(shè)計取 1.00m；那么，混凝土塊式基礎(chǔ)的尺寸（ m）為LXBX H=2.9X1.0X1.0o四、吸水管路和壓水管路設(shè)計計算當(dāng)泵站為一級供水時，三臺250s65型單級雙吸式離心泵并聯(lián)工作，其流量Q 1455m3/h404.2L/SOO當(dāng)水泵為二級供水時，兩臺250S65型單級雙吸是離心泵并聯(lián)工作，其流量3Q 970m /h 269.4L/

12、s,其單臺出水泵最大流量為Q 170-0L/s,水泵吸水管和壓水管所通過的流量應(yīng)按最大流量Q170-0L/s設(shè)計，管材采用鋼管。4.1吸水管路4.1.1 吸水管路的布置要求 吸水管路通常處在高壓狀態(tài)下工作，所以對吸水管路的基本要求時不漏氣、不積氣、不吸 氣，否則會使水泵的工作產(chǎn)生故障，為此常采用以下措施：為保證吸水管路不漏氣，要求管材必須嚴(yán)格。為使水泵能及時排 走吸水管路中的氣體，吸水管應(yīng)有沿水流方向連續(xù)上升的坡度。吸水管的安裝與鋪設(shè)應(yīng)該避免管道內(nèi)形成氣囊。吸水管安裝在吸水井內(nèi)，吸水井的有效容積不應(yīng)小于最大一臺泵5min的抽水量。吸入式的水泵，每臺水泵都應(yīng)單獨(dú)設(shè)立吸水管。當(dāng)吸水池的水位高于水泵

13、的軸線時，吸水管上應(yīng)設(shè)閘閥，以利于水泵檢修。當(dāng)水屮有大量雜質(zhì)時，喇叭口下應(yīng)設(shè)置濾網(wǎng)。6歡迎下載用品文権吸水管路設(shè)計的流速一般為：DN 250mm時，v 1.01.2m/s ； DN 2501000mm時，v 1.2-1.6m/s； DN 1000mm 時,v 1 5 2.0m/ s4.1.2吸水管徑當(dāng)Q 170.0L/S時，由鋼管水力計算表查的管徑D 400mm，流速i/1.31m/s,單位管短的損失1000i 5.96每臺水泵都單獨(dú)設(shè)有吸水管，并設(shè)有手動常開檢修閥門，型號為D371J-10,DN= 400mrp L= 154mm W380kg4.2壓水管路4.2.1壓水管路的布置對壓水管路的

14、基本要求就是耐高壓，不漏水，供水安全，安裝及檢修方便。壓水管路常采用鋼管，采用焊接接口，與設(shè)備連接處或需要經(jīng)常檢修的地方采用法蘭連接。為了避免管路上的應(yīng)力傳至水 泵，以及安裝和拆卸的方便，可在壓水管路適當(dāng)?shù)奈恢蒙显O(shè)補(bǔ)償接頭或可繞性接頭。離心泵必須要關(guān)閥啟動。當(dāng)不允許水倒流時，需設(shè)置止回閥。壓水管路設(shè)計流速DN 250mm時，v 1.52.0m/s ； DN 250mm時，v 2.0 2.5m/s -4.2.2壓水管管徑當(dāng)Q 170.0L/S時，由鋼管水力計算表查的管徑D 300mm,流速u2.33m/s,單位管短的損失1000i 27.1,壓水管設(shè)有多功能水泵控制閥，型號 JD745X-25,

15、 DN= 300mm L- 1100mmW二 800kgo并設(shè)有聯(lián)絡(luò)管（DN= 600mm,由一條輸水干管（DN=600mm送往城市管網(wǎng)。4.3管路附件選配名稱型號規(guī)格單 位數(shù)量喇叭口DN600 400個490度彎頭DN400個4蝶閥D371J-10DN400 L 二 154個10三通DN300 300個4三通DN600 600個1多功能閥JD745X-25DN300 L二 1100個4異徑管DN300 400個4吸水管、壓水管連同泵一起安裝在機(jī)器間的地板上，管道直進(jìn)直出，彎頭少，可節(jié)約電耗。在選擇配件時，選擇的是全國 通用的產(chǎn)品。五、吸水井設(shè)計計算吸水井尺寸應(yīng)滿足安裝水泵吸水管進(jìn)口喇叭口要求

16、。清水池內(nèi)最咼水面標(biāo)咼：134m最低水面標(biāo)咼：130.38m清水池至吸水井的水頭損失為0.18m則吸水井內(nèi)最咼水位標(biāo)咼 =134018=133.82m ;最低水位標(biāo)高=130.38-0.18=130.20m ;具體尺寸要求：水泵進(jìn)水口應(yīng)設(shè)喇叭口，以便吸水管進(jìn)口水流穩(wěn)定，減少損失。 水泵吸水管進(jìn)口喇叭口大頭直徑 D （ 1.3-1.5 ） d=520-600,取D=600mm 水泵吸水管進(jìn)口喇叭口長度 L （ 3.0-7.0 ） X （ D d） =600-1400取L=1000mm 喇叭口距吸水井井壁距離（1.0.1.5 ） D二1.5X600二900mm 喇叭口之間的距離（1.5-2.0 ）

17、 D二2.0X600二1200mm 喇叭口距吸水井井底距離（0.81.0 ） D二600mm 喇叭口在最低水位下深度，本設(shè)計取 1.0m；。所以，吸水井長度=3X 1200+2 X 900+4 X 600=7800mm （注：最后還要參考水泵機(jī)組之間距離調(diào)整確定）；吸水井寬度=2400mm吸水井高度=5800mm （包括超高200m）六、各工藝標(biāo)高設(shè)計計算6.1水泵安裝高度V2s Hs 一hss 2g式中HSS-水泵允許安裝高度（m :HS 水泵吸上高度（m ； g 重力加速度（m/s2）；刀hs水泵吸水管路水頭損失。查表得10.15 （喇叭口局部阻力系數(shù)）；20.67 （90度彎頭局部阻力系

18、數(shù)）；30.06（閥門局部阻力系數(shù)）；40.2 （偏心減縮管局部阻力系數(shù)）5 0.1 （三通）；40.21 （同心漸擴(kuò)管局部阻力系數(shù)）0.11 （同心漸擴(kuò)管局部阻力系數(shù)）0.2 （偏心減縮管局部阻力系數(shù)）9歡迎下戎HI品文樓經(jīng)計算 hsO.lm,但考慮長期運(yùn)行后，水泵性能下降和管路阻力增加等因素，所以取刀hs=1.OOm,貝 U HSS=4.81.312/（ 2X 9.81 ） -1.00=3.71 mo 考慮安全吸水，取安裝高度為HSS=3m6.2泵房內(nèi)標(biāo)高的推求：水泵軸線到基礎(chǔ)表面的高度：H1 =800mm；且泵軸標(biāo)高：泵軸標(biāo)高二吸水井最低水位+HSS二130.20+3.0二133.20m

19、泵站的地面標(biāo)高：泵站室內(nèi)地面標(biāo)高二泵軸標(biāo)高-泵軸到基礎(chǔ)頂高-地面上基礎(chǔ)高二133.20 0.8 0.2=132.20m七、復(fù)核水泵和電機(jī)根據(jù)已經(jīng)確定得機(jī)組布置和管路情況重新計算泵房內(nèi)得管路水頭損失，復(fù)核所需揚(yáng)程，然后校核水泵機(jī) 組。泵房內(nèi)管路水頭損失h 泵站內(nèi) hs hdl.O 0.29 1.29m,所以，水泵揚(yáng)程HiZcHohh泵站內(nèi)=27.7 20 121 1.29=61.09m,與估計揚(yáng)程基本相同，選定得水泵機(jī)組合適。八、消防校核消防時，泵站的供水量0妒:Qh Qx 987 85 1072m3/h 297.8L/S消防時，泵站的揚(yáng)程： HgZcHc+hh 泵站內(nèi)=27.7 20 12.1

20、 1.29=61.09m其中Zc地形高差（m）；H o火一自由水壓（低壓消防制取20m）；h 總水頭損失（m）；11歡迎下載用品文権13歡迎下載h泵站內(nèi)一泵站內(nèi)損失(m)。九、設(shè)備的選擇9.1引水設(shè)備為了充分利用水泵的吸上真空高度，減少泵房埋深，本設(shè)計采用水環(huán)式真空泵作為引水設(shè)備。(1) 臺泵內(nèi)部存氣體積 Wp11吸入口面積：sd 23.14 0.42 0.126m244吸入口到閘閥的距離=水泵寬+漸擴(kuò)管長+止回閥長=0.88+0.8+1.10=2.78m貝 V Wp 0.126 .278 0.35m3吸入管內(nèi)空氣量Ws吸水管長10.0m,吸水管管徑400mm則 Ws d2L4排氣量Q K (

21、Wp Ws) HaQrT (Ha Hss)-0.42 10.041.26m3式中個大氣壓：10mH2 ；引水時間：5minTHss水泵安裝高度：3.0m；漏氣系數(shù):1.1 ;Qr最大真空值760 HHrmaxHa11 (.35 伽)1O. 0.51m3/min5(10 3)式中H吸水井最低水位到水泵最高安裝高度的距離：3.0mHrmax (6)228mmHg10.0根據(jù)q、Hrmax選用2臺SK- 3型水環(huán)式真空泵，一用一備，布置在泵房靠墻邊處。9.2計量設(shè)備在壓水管上設(shè)超聲波流量計，選取SP-1型超聲波流量計2臺，安裝在泵房外輸水干管上，距離泵房品文椅7m。在壓水管上設(shè)壓力表，型號為Y 60乙測量范圍為0.0I.OMPa。在吸水管上設(shè)真空表，型號為Z60乙測量范圍為0s760mmHg9.3起重設(shè)備選取單梁懸掛式起重機(jī)SDXQ-3起重量2t,跨度3.012.0m,起升高度3.010.0m。根據(jù)起