水泵設計騰鳳云

1、 課 程 設 計 專 業(yè)： 環(huán)境工程 設計課題： 水泵及水泵站 姓 名： 騰鳳云 班 級： 環(huán)工1401班 學 號： 141703123 指導老師： 鄢碧鵬 完成日期： 2017.01 環(huán)境科學與工程學院目錄一、 設計任務.1二、 計算說明.11. 設計流量的確定和設計揚程的估算.12. 初選泵和電機.23. 機組基礎尺寸的確定.24. 吸水管路與壓水管路計算.35. 機組與管道布置.36. 吸水管路與壓水管路中水頭損失的計算.37. 泵安裝高度的確定和泵房筒體高度計算.58. 附屬設備的選擇.69. 泵房建筑高度的確定.610. 泵房平面尺寸的確定.7附錄1.手繪草圖2.CAD圖一、設計任務

2、某廠新建水源工程近期設計水量為20萬t/d，要求遠期發(fā)展到25萬t/d，采用固定式取水泵房自流管從江中取水。水源洪水位標高為12.5m，枯水位標高為1.2m，地面標高為8.0m。凈水配水井水面標高為25.2m，自流引水管全長150m，泵到凈化廠的輸水干管全長3000m。試進行泵站工藝設計。二、計算說明1.設計流量的確定和設計揚程的估算（1）設計流量Q 考慮到輸水干管漏損和凈化廠本身用水，取自用水系數(shù)=1.05，則 近期設計流量為： Q=1.05200000/24=8750m3/h=2.431m3/s 遠期設計流量為： Q=1.05250000/24=10937.5m3/h=3.038m3/s(

3、2) 設計揚程H 自流取水管管徑選擇：按照遠期事故供水流量=2.279m3/s。選兩條鋼管，管徑DN=1200mm，壁厚10mm。 自流取水管中水頭損h1采用DN120010鋼管,按照遠期事故供水流供水流量：Q=8203.125m3/h 查水力計算表得 v=2.02m/s, i=0.0033則自流取水管損失h1=1.1iL1=1.10.0033150=0.54m (L1為自流管長度)。 通過取水部分的計算，可知在最不利情況下（即一條自流管檢修，另一條自流管通過75%的設計流量時），自流管的水頭損失為0.54m，此時吸水間中最高水位標高為12.5-0.54=11.96m，最低水位標高為1.2-0

4、.54=0.66m。泵所需靜揚程HST，洪水位時：HST=25.2-11.96=13.24m 枯水位時：HST=25.2-0.66=24.54m 輸水干管中的水頭損失h2設采用兩條DN140010鋼管并聯(lián)作為原水輸水干管，當一條輸水管檢修時， 另一條輸水管應通過75%的設計流量（按遠期考慮），即Q=8203.125m3/h，查水力計算表得管內(nèi)流速v=1.48m/s,i=0.0015所以h2=1.10.00153000=4.95m。(5)泵站內(nèi)管路中的水頭損失hp 粗估為2m 則泵設計揚程為： 枯水位時，Hmax=24.54+4.95+2+2=33.49m 洪水位時，Hmin=13.24+4.9

5、5+2+2=22.19m2.初選泵和電機 （1）泵型選擇與臺數(shù)確定 查手冊得兩種泵的揚程和流量比較適合的方案如下表：方案泵型號臺數(shù)揚程（m）單機流量（m3/h）泵站總流量（m3 /h）泵軸功率（KW）效率（%）配套功率(KW)允許吸上真空高度（米）單機效率綜合效率單機功率總功率1近期24Sh-283臺工作1臺備用23.518.0234034207020102601872078084.573.72206607.5遠期24Sh-284臺工作1臺備用23.518.0234034209360136801872078084.573.722088010.02近期24Sh-193臺工作1臺備用3722252

6、03960756011880295279858965.938011407.5遠期24Sh-1924Sh-282臺工作1臺備用2臺工作372223.518.0252039602340342097201476029527918720785898084.565.973.7220380120010.0 從表可看出，兩方案泵的臺數(shù)相等，方案一中泵均為同型號，運行管理方便且綜合效率較方案二高一些，故選擇方案一。 根據(jù)24Sh-28型泵的要求選用Y355-4型交流異步電動機（220kW,6kV,防護等級IP23，自然通風冷卻）。3.機組基礎尺寸的確定 查泵與電機樣本，可計算出24Sh-28型泵機組基礎平面尺

7、寸為2029mm1800mm,機組總重量 W=Wp+Wm=（2180+2020）x9.81N=41202N。 基礎深度H可按下式計算： 式中 L基礎長度，L=2.029m； B基礎寬度，B=1.8m； 基礎所用材料的容量，對于混凝土基礎，=23520N/m3，故 m 取地板厚度為1.22m，則基礎實際深度連同泵房底板在內(nèi)，應為2.66m。4.吸水管路與壓水管路計算每臺泵有單獨的吸水管與壓水管 （1）吸水管：已知 Q1=10937.5/4=2734.4m3/h=0.76m3/s采用DN90010鋼管，則v=1.19m/s，i=1.7610-3 （2）壓水管：采用DN70010鋼管，則v=1.97

8、m/s，i=6.6410-35.機組與管道布置為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將五臺同型泵機組交錯并列布置成兩排，兩臺為正常轉(zhuǎn)向，三臺為反常轉(zhuǎn)向，在訂貨時應予以說明。為了位置結(jié)構(gòu)緊湊美觀，將其中一臺作為備用泵放在泵房中心線位置，其管道安置在集水間分隔墻下，墻上設置兩個閥門，兩個閥門同時打開時集水間兩側(cè)水可流通。每臺泵有單獨的吸水管、壓水管引出泵房后兩兩連接起來。泵出水管上設DN700（Z941T-10）電動明桿楔式閘閥和手動蝶閥（D2241X-10），吸水管上設手動閘板閘閥（Z545T-6）。為了減少泵房建筑面積，閘閥切換井設在泵房外面，兩條DN 1400的輸水干管用DN1400蝶閥（GD37

9、1Xp-1）連接起來，每條輸水管上各設切換用的蝶閥（GD371Xp-1）一個。6.吸水管路與壓水管路中水頭損失的計算取一條最不利路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計算線路圖。（1）吸水管路中水頭損失hs =+=() D1=700mm,D2=900mm吸水管進口局部阻力系數(shù)，=0.75DN900閘閥局部阻力系數(shù)，=0.15偏心漸縮管DN900700，=0.20V2=1.19m/s；V1=1.97m/s則 故（2） 壓水管路中水頭損失hd =+=（+）+=(8.156+2.1+13.99+2.264+2.1) 0.00664+30.00152=0.19m=+(2+2+)+(+)DN600700漸

10、放管，=0.21；DN700鋼制45彎頭，=0.54；DN700液控蝶閥，=0.15；DN700伸縮接頭，=0.21；DN700手動蝶閥，=0.15；DN700鋼制90彎頭，=1.12；DN7001400漸放管，=0.58；DN1400鋼制正四通，=3.0；DN1400鋼制正三通，=1.5；V3=2.68m/s V4=1.97m/s V5=1.48m/s故從吸水口到輸水干管上切換閘閥間的全部水頭損失為 因此，泵的實際揚程為： 設計洪水位時，Hmax=13.24+4.95+1.75+2=21.94m 設計枯水位時，Hmin=24.54+4.95+1.75+2=33.24m 由此可見，初選的泵機組

11、符合要求。7.泵安裝高度的確定和泵房筒體高度計算為了便于用沉井法施工，將泵房機器間底板放在與吸水間底板同一標高，因為泵為自灌式工作，所以泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度，無須計算。已知吸水間最低動水位標高為0.66m，為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標高為0.12m（吸水管上緣的淹沒深度為0.660.12（0.9/2）=0.09m）。取吸水管下緣距吸水間底板0.7m，則吸水間底板標高為0.66（0.9/20.7）=-0.49m。洪水位標高為12.5m考慮1m的浪高，則操作平臺為13.5m，故泵房筒體高度為：H=13.5-(-0.49)=13.99m 8.附屬設備的選擇(1)起重設備 最

12、大起重為YKS630-10型電機重量Wm=8950kg，最大起吊高度為13.992.0=15.99m（其中2.0是考慮操作平臺上汽車的高度）。為此，選用環(huán)形吊車（定制，起重10t，雙梁，跨度22.5m，CDi10-18D電動葫蘆，起吊高度18m）。(2)引水設備 泵系自灌式工作，不需引水設備。(3)排水設備由于泵房較深，故采用電動泵排水。沿泵房內(nèi)壁設排水溝，將水匯集到集水坑內(nèi)，然后用泵抽回到吸水間去。取水泵房的排水量一般按2040m/h考慮，排水泵的靜揚程按17.5m計，水頭損失大約5m , 故總揚程在22.5m左右，可選用IS65-50-160A型離心泵（Q=1528m/h , H=2722m ,N=3kW，n=2900r/min）兩臺，一臺工作，一臺備用，配套電機Y100L-2 。(4)通風設備選用三臺T35-11型軸流風機（葉輪直徑700mm ,轉(zhuǎn)速960r/min , 葉片角度15，風量10127 m/h ,風壓90Pa ，配套電機YSF-8026 , N=0.37kW）。(5)計量設備在凈化場的送水泵站內(nèi)安裝電磁流量計統(tǒng)一計量，故本站內(nèi)不再設計量設備。9.泵房建筑高度的