某城鎮(zhèn)給水泵站設(shè)計任務(wù)書1

1、河北建筑工程學(xué)院水泵與泵站課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 華北地區(qū)某城鎮(zhèn)給水泵站設(shè)計 專 業(yè) ： 給水排水工程 班 級 ： XXXX 姓 名 ： XXX 學(xué) 號 ： XXX 指 導(dǎo) 教 師 ： XXX 2011 年 6月 21 日目錄一 水泵與泵站課程設(shè)計任務(wù)書二 摘要三 設(shè)計任務(wù)書（一）水泵選擇1、選泵基本數(shù)據(jù)參數(shù) 2、選泵（二）繪制單泵草圖和水泵基礎(chǔ)尺寸確定（三）吸、壓水管道計算1、管路布置2、管徑計算3、吸水管4、壓水管5、管路附件選配（四）水泵安裝高度的確定 1. 確定泵軸標高 2. 泵站內(nèi)地面標高 33泵房高度的確定 4各個設(shè)計標高（五）泵站內(nèi)部平面布置和精選水泵 1. 機器間長度 2.

2、機器間寬度 3. 管路敷設(shè) 4. 精選水泵（六）附屬設(shè)備選擇與泵房高度的確定 1. 起重設(shè)備 2. 真空泵 3通風(fēng)（七）管材及敷設(shè)（八）主要參考文獻和設(shè)計成果圖華北地區(qū)某城鎮(zhèn)給水泵站設(shè)計任務(wù)書一任務(wù)書依據(jù)：根據(jù)華北某城市建委批準的文件，提出某城鎮(zhèn)給水泵站設(shè)計任務(wù)書。二設(shè)計資料：城鎮(zhèn)給水泵站，經(jīng)管網(wǎng)設(shè)計計算得出如下資料： 市名 項目甲市乙市丙市Qmax（米3/時）125018002400Qmin(米3/時)250360500Z1（米）768.39395.58646.69Z2（米）773.41392.54663.72H（mH2O）202028h（mH2O）126.89.6Z0,max(米)769.

3、89397.08648.19Z0,min(米)765.61392.78644.19 Q max最大供水量（米3/時）。 Q min最小供水量（米3/時）。 Z1泵站外地面標高（米）。 Z2管網(wǎng)計算最不利點標高（米）。 H最不利點要求的自由水頭（mH2O）。h相應(yīng)最大供水量時由泵站至最不利點輸水管及管網(wǎng)的總水頭損失（mH2O）。 Z0,max吸水池最高水位（米）。 Z0,min吸水池最低水位（米）。采用無水塔供水系統(tǒng)。最大供水量至最小供水量之間的各供水量發(fā)生機率假定是均等的。泵站附近地形平坦。當?shù)乇鶅錾疃?.82米。最高水溫24oC。吸水井距泵站外墻中心線3米。經(jīng)平面布置,泵站出水管須在吸水井對

4、面,輸水管采用兩條。距泵站最近的排水檢查井底標高比泵站外地面低1.40米，排水管徑400mm，檢查井距泵站5米。水廠地質(zhì)為亞粘土，地下水位低于地面5米。變電所與泵站分建，泵站設(shè)計不考慮高壓配電及變壓器布置。一般故障及檢修時應(yīng)保證70%的供水量。三.設(shè)計要求：1 選泵根據(jù)設(shè)計資料要求擬定可能的水泵組合方案，從技術(shù)、經(jīng)濟、操作管理各方面進行分析比較，最后確定選擇的方案。2 確定泵站高程及形式對泵站高程及形式應(yīng)有必要的說明論證。3 泵房平面布置泵房平面布置包括：泵房外部平面與泵房內(nèi)部平面布置。外部平面布置包括：泵房與吸水井，兩者之間的吸水管，壓水管由泵房引出的位置等；內(nèi)部平面布置包括：機組，吸水管，

5、壓水管，閘閥，管溝（需要時），排水設(shè)施，附屬設(shè)備，電氣、控制開關(guān)柜等位置，值班室。水工藝與工程專業(yè)主要完成泵房工藝設(shè)計，但工藝圖應(yīng)對各有關(guān)專業(yè)做必要的考慮。4. 附屬設(shè)備的考慮和選擇本設(shè)計只要求考慮必須的附屬設(shè)備，如引水設(shè)備，起重設(shè)備等。設(shè)計應(yīng)表明這些設(shè)備的用途和所選型號。5. 說明書說明書內(nèi)容應(yīng)表達設(shè)計者在設(shè)計過程中所考慮的主要問題及確定方案的依據(jù)；主要數(shù)據(jù)來源及計算過程；重要的計算草圖（計算用和繪圖用）；圖紙不宜說明并易引起疑問的問題亦可在說明書中進行必要的解釋。說明書前應(yīng)編排目錄。作為工程設(shè)計的基本訓(xùn)練，要求撰文簡練，論述邏輯性強，文字通順，書寫工整。6. 圖紙要求完成A1圖紙一張，圖中

6、包括平面圖、立剖面、橫剖面各一圖，主要設(shè)備材料表，施工說明等。對管道系統(tǒng)圖（給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、真空泵管道系統(tǒng)）不做要求。四、評分標準：1、優(yōu)秀；2、良；3、中；4、通過；5、不通過。 摘 要本設(shè)計為華北乙城市給水泵站的設(shè)計，采用無水塔供水系統(tǒng)。最大供水量至最小供水量之間的各供水量發(fā)生機率假定是均等的。泵站附近地形平坦，水廠地質(zhì)為亞粘土，地下水位低于地面5米。變電所與泵站分建，泵站設(shè)計不考慮高壓配電及變壓器布置。一般故障及檢修時應(yīng)保證70%的供水量。其基本設(shè)計思路為根據(jù)城市最大最小供水量和供水地形，在滿足最不利點供水要求的情況下，分別計算最大、最小流量所對應(yīng)的揚程，以此揚程范圍和流量范圍選取可

7、能采用的型號的水泵，在經(jīng)過方案比較，根據(jù)設(shè)計資料要求擬定可能的泵的組合形式（互為備用），水泵組合方案，從技術(shù)、經(jīng)濟、操作管理各方面進行分析比較，最后確定選擇的方案。通過水利計算，在不產(chǎn)生氣蝕情況下，確定最大安裝高度，再根據(jù)泵及其基礎(chǔ)的尺寸大小在滿足設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上，確定高程布置和平面布置，選擇合適材料、設(shè)備。繪制立面圖，剖面圖及泵房平面圖材料列表。校核安裝高度，兼顧泵房的排水、通風(fēng)、運輸、安裝維修等。設(shè)計說明書(一)、水泵選擇1、選泵基本數(shù)據(jù)參數(shù)（1）、設(shè)計流量：本設(shè)計選擇甲市給水泵站，由資料可知設(shè)計最大供水流量=1250 =347.22L/s，設(shè)計最小供水流量=250 =69.44L/s （

8、2）、設(shè)計揚程：由資料可知： =773.41 m =768.39 m =12 m =20 m 相應(yīng)的最大揚程及最小揚程計算式如下：=+ ；其中=+ 式中： 泵站出水壓頭；泵站內(nèi)部吸水管、壓水管水頭損失總和，一般在最大供水量時取23米，本設(shè)計選用3米； 吸水池計算水位至泵站外地坪的高差，水位低于地面時為正值，反之為負值。當吸水位有最高水位最低水位時，計算水位可取最低水位值。最小揚程是相應(yīng)的最小供水量的揚程,比較簡單的估算方法是按照最大供水量時的有關(guān)數(shù)據(jù)Qmax，H等推求出HST及管網(wǎng)阻力系數(shù)S值之后按下式：H= HST +S2 計算，式中,初步設(shè)計泵站內(nèi)部吸水管、壓水管水頭損失總和=3m,但是，

9、選泵的最大揚程應(yīng)在以上計算基礎(chǔ)上再取安全水頭3m。在最大供水量時最大揚程計算如下：=+ 3=+=20+12+（773.41768.39）=37.02 m=+ 3 = 37.02 + 3 +（768.39-765.61）+ 3 = 45.8 m最小揚程設(shè)計如下： =HST+S2 HST = =（773.41-765.61）+20=27.8 m S=99.66=HST+S2 +3= 27.8+99.66× +3=31.28 m綜上所述，管道特性曲線為H= HST +S2 =27.8+99.6622、選泵(1)選取可能使用的水泵在該課程設(shè)計中，只考慮sh型泵，所以在sh型水泵性能曲線型譜圖

10、上，以及做兩條水平線，以及做兩條豎直線，形成一個矩形框，在這個范圍內(nèi)進行選擇（凡能交此矩形上下邊的水泵都是可能用的型號），初選結(jié)果如下：10Sh-9A，10Sh-13,12Sh-13,12Sh-13A,14Sh-13A,14Sh-19,20Sh-19。查給排水設(shè)計手冊11冊，P64,得Sh型吸離心泵性能表，涉及到的水泵性能如下：泵型 流量 流量L/s揚程m轉(zhuǎn)速n軸功率kw電動機效率kw允許吸上真空高度m電壓功率kw8Sh-13A1982703105575 86.143.036.031.0295030.5133.0934.44380377680765.48Sh-132162803426077.8

11、9548.042.035.0295034.8637.6840.24380558185815.410Sh-9360.0485.0612.0148.6100.0134.742.539.032.5145054.8262.0668.57380757683796.7 （2）組合方案：設(shè)計中應(yīng)考慮所有可能的組合方案，各組合方案既能滿足最大供水，又能滿足最小供水及中間的各種供水量。組合方案所使用的水泵就是上表查出的“可能使用的型號”中能夠合理搭配的23種型號。因本設(shè)計的泵站屬于中等規(guī)模，以兩種型號為宜。組合原則是全部工作泵開動時總流量符合最大供水量。此外工作泵應(yīng)能組合出45條并聯(lián)曲線，這樣，幾條曲線有45個

12、交點，凡供水量在兩交點之間時，供水能量均有不同程度的無益消耗，但這是不可避免的?，F(xiàn)有以下兩種方案，即方案一和方案二。方案一：5臺8Sh-13A型水泵和2臺8Sh-13A型備用泵。方案二：1臺8Sh-13型水泵和2臺10Sh-9型水泵和1臺10Sh-9型備用泵。這兩種方案的組合工作特性曲線，見坐標紙（附后）。 （3）、組合方案的比較對方案一和方案二從下列幾個方面粗略比較。a. 水泵臺數(shù)滿足最大供水量的水泵臺數(shù)為總工作泵臺數(shù)，另外還要考慮備用泵。工作泵總臺數(shù)與備用泵臺數(shù)之和為泵站設(shè)置的水泵總臺數(shù)。總臺數(shù)與泵站總平面面積有關(guān)，同時閘閥、管件等相應(yīng)變化。一般說來，相同的供水量，水泵臺數(shù)多時，造價提高。

13、b. 總電耗估算每日電耗。計算從最大到最小供水量變化幅度的每日電耗是困難的，這需要相當詳細而準確的用水資料，而這類資料一般是不具備的。但是，為了比較各方案對供水變化的適應(yīng)水平，可以采取粗略估算的方法。日電耗低的方案，其運行費用必然較低。c. 維護管理檢修、操作、備件等。型號少、臺數(shù)少比較有利。d. 發(fā)展的可能性進一步增大供水量的措施比較簡單。設(shè)計中要考慮這種可能性，措施有：增加泵（泵站內(nèi)適當預(yù)留地）；換葉輪（選泵時用較小直徑的葉輪，必要時換成大直徑的葉輪）；換泵（以小換大）。設(shè)計中除考慮水泵外，對管道直徑，水泵基礎(chǔ)等都應(yīng)有相應(yīng)考慮。綜合以上條件，方案一、二電耗分別為185kw*h,205kw*

14、h,既方案一省電；此外，方案一型號簡單，便于維護管理；其他性能參數(shù)參見下表。所選方案涉及的各泵性能參數(shù)表方案編號用水量變化范圍所需流量泵揚程（m）所需揚程（m）泵軸功率（kw）配電動機轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)/分效率%允許吸上真空高度m功率kw電壓V方案一單臺泵流量198-310共5臺泵25031-4331.28-45.830.51-34.4437380295076-805.4方案二單臺泵流量216-342共2臺泵25035-4831.28-45.834.86-40.2455380295081-855.4單臺泵流量360-612共2臺泵25032.5-42.531.28-45.854.82-68.577538

15、0145076-836.7另外，本設(shè)計不要求做出具體發(fā)展措施，但在比較方案時，凡有發(fā)展條件的方案，應(yīng)列為方案有利因素。根據(jù)以上各方面的綜合分析比較，可選用方案一：5臺8Sh-13A型水泵和2臺8Sh-13A型備用泵。 (二)、繪制單泵草圖和水泵基礎(chǔ)尺寸確定（1）、Sh型單級雙吸離心泵（帶底座）外形尺寸和安裝尺寸見P69給排水設(shè)計手冊11，安裝圖見05給水排水標準圖集05S2.（2）、水泵基礎(chǔ)尺寸的確定：水泵基礎(chǔ)用素混凝土澆筑，考慮澆筑水泵基礎(chǔ)時應(yīng)預(yù)留地腳螺栓孔，地腳螺栓長約為螺栓直徑的2030倍, 螺栓直徑可由水泵樣本查得, 基礎(chǔ)厚度通常取螺栓長再加上150毫米。a取50100毫米，b取100

16、150毫米，水泵基礎(chǔ)頂面至少高出泵房內(nèi)地坪100150毫米。 查給排水設(shè)計手冊Sh型泵安裝尺寸得出：水泵電機+/kgL/mB/mH/m型號/kg型號/kg8Sh-13AY200L2-214092.21.00.858Sh-13Y250M-210Sh-9AY280S-45382.00.90.8 (三)吸、壓水管道計算1管路布置 采用橫向排列方式，便于吸、壓水管路直進直出布置，減少睡了損失，節(jié)省電耗。 2管徑計算 泵站設(shè)計規(guī)范GB/T50265-97 第45頁規(guī)定：離心泵進水管道設(shè)計流速取1.5-2.0m/s ；出水管道設(shè)計流速宜取2.0-3.0m/s。根據(jù)單泵運行流量計算吸壓水管徑，見下表水泵型號

17、吸水管壓水管流量L/S管徑mm流速m/si流量L/S管徑mm流速m/si8Sh-13A753000.27752500.383吸水管 每臺泵宜設(shè)單獨吸水管，吸水管上須設(shè)閘閥，吸水管應(yīng)坡向吸水池，坡度為0.005，水平管段變徑處采用偏心異徑管；采用真空引水啟動時，吸水管在吸水井中采用喇叭口進水；吸水管上靠近水泵處一般安裝真空表。4. 壓水管 各泵壓水管與輸水管的連接常采用聯(lián)絡(luò)管，壓水管上設(shè)閘閥和止回閥，止回閥應(yīng)在閘閥與水泵之間，以便檢修。5. 管路附件選配 查給水排水設(shè)計手冊12器材與裝置P242,見下表管路附件選配表名稱型號規(guī)格主要尺寸/mm喇叭口DN450*300鋼制周長，H350彎頭雙盤式D

18、N250雙盤式DN300R+=580R+=630閘閥DN250雙盤式Z45T-10DN300雙盤式Z45T-10L400,H700L450,H954止回閥DN250雙盤式H44T-10L=600漸縮管DN300*200L=470漸擴管DN150*250L=370 (四).水泵安裝高度確定1. 確定泵軸標高本設(shè)計采用吸上式充水起動，要進行水泵安裝高度的計算。（1）按管路布置初定吸水管頂高程為1m，由水泵外形尺寸可知， 12Sh-13的泵軸中心線高于管頂50mm, 10Sh-9A泵軸中心線高于管頂25mm.（2）水泵進口參數(shù)見下表水泵型號進口直徑DN/mm進口流速/(m/s)/m流量Q/(L/s)

19、8Sh-13A3003.544.586.1阻力系數(shù)查簡明給水設(shè)計手冊P14，12Sh-13的吸水管路局部水頭損失計算見下表管道直徑/mm管件阻力系數(shù)最大流量/(L/s)流速v/(m/s)/m300喇叭口0.112501.570.130.014彎頭0.671.570.130.087*3=0.261閘閥0.071.570.130.009300*200偏心漸縮管0.193.540.640.1220.404=4.5m,吸水管長度可近似取L=8m，則=-=-(iL+)=4.5-0.64-（0.0075*8+0.404）= 3.396m泵軸標高為=+=3.396+392.78=396.176m為了防止各泵

20、發(fā)生氣蝕，故選擇泵的安裝高度為3.411m。2. 泵站內(nèi)地坪標高由泵軸標高及水泵安裝尺寸推算出水泵基礎(chǔ)頂面標高和泵站內(nèi)地坪標高。設(shè)計中常取泵站內(nèi)地坪為相對標高基準面±0.000，并據(jù)此算出其它標高。對于地下式和半地下式泵房有時也取進入泵房室內(nèi)的平臺為相對標高基準面，設(shè)計人可以自由決定。泵站外地坪一般要低于泵站內(nèi)平臺或地坪0.150.30米，以防雨水灌入泵站。泵站內(nèi)部地面應(yīng)有0.0050.01的坡度，坡向集水溝，再集中到集中到集水坑用排水泵或自流排入外部下水道。當室內(nèi)設(shè)有管溝時，管溝可用來作為集水溝。由設(shè)計手冊查得12Sh-13，=0.52m，泵高H=0.85m,泵座高=0.15m由泵

21、軸標高及水泵安裝尺寸可推算出：水泵基礎(chǔ)頂面標高：泵軸標高-h（泵軸到基礎(chǔ)頂面的距離）=396.486-0.52-0.15=395.816m泵站內(nèi)地坪標高：395.816-0.15=395.666m（頂面至少高出泵房地坪100150 mm，取150 mm）室外地坪標高：395.58m基礎(chǔ)地面：395.666-0.55=395.116室內(nèi)平臺高于外地坪0.30 m，標高為：395.88m設(shè)計中常取泵站內(nèi)地坪為相對標高基準面±0.000，并據(jù)此算出其它標高。泵站內(nèi)部地面應(yīng)有0.0050.01的坡度，坡向集水溝，再集中到集中到集水坑用排水泵或自流排入外部下水道。當室內(nèi)設(shè)有管溝時，管溝可用來作

22、為集水溝。基礎(chǔ)高出管溝底以0.2米計，設(shè)計管溝深為1米。3泵房高度的確定泵房高度主要取決于有無起重設(shè)備，本設(shè)計需要配置起重設(shè)備。起重設(shè)備按起重量選擇，起重量常規(guī)按水泵機組或單泵、單機重量計算。由給水排水設(shè)計手冊第11冊查得：10Sh-9A型泵重量:428kg 其電機重量為538 kg，總重為966 kg12Sh-13型泵重量:709kg，其電機重量為700 kg，總重為1409 kg 查教材P127頁，起重設(shè)備應(yīng)采用手動或電動單軌吊車，考慮安全選用SC型，起重量為2t,工字剛為32a型，起升高度為3-12 m的平動單軌吊車，如下表所示： 型號起重量（t）起升高度(m)運行速度（m/min）手拉

23、力（kg）最小轉(zhuǎn)彎半徑（m工字鋼型號總重量SC23125.31532a400泵房間高度為：=(a+b+c+d+e+f+g)- a-為單軌吊車梁高度，0.32 mb-為滑車高度，0.2305 mc-為起重葫蘆鋼絲繩繞得狀態(tài)長度，0.5 md-起重繩的垂直長度，J-93-4電機總寬X=0.72 m，則取d=1.2X=0.864me-最大的一臺電機高度，e=1.17mf+g- 1.17+0.5=1.670.055+1.0=1.055 m-為泵房間地下部分高度，為0.055m故=（0.32+0.2305+0.5+0.864+1.67+1.17）-0.0639=4.6911m采用垂直吸入管，淹沒深度大于

24、吸入管公稱直徑的1.5倍，此處取450mm管徑的1.6倍，為0.72m。喇叭口懸空高度0.60.8吸入管公稱直徑，取0.7，懸空高度為315mm.4各個設(shè)計標高（見剖面圖）室內(nèi)地坪標高為：±0.000水泵基礎(chǔ)底標高為：-0.700m水泵基礎(chǔ)頂標高為：0.150m泵軸標高為：0.820m室外地面標高為：0.800m吸水喇叭口標高為：0.525m壓水口標高為：-3.75m真空管中心標高為：-2.675m吸水池最高水位標高：1.5639m吸水池最低水位標高：-2.7361m設(shè)管溝，溝底標高為：-0.500m集水坑底標高為：-1.500m吸水井頂?shù)臉烁撸?.200m泵房屋頂梁底面標高為：4.

25、6911m吊鉤最大高度標高為：3.9911m(五)泵站內(nèi)部平面布置和精選水泵 1機器間長度 因電機功率大于55KW，查給水排水設(shè)計手冊，選基礎(chǔ)間距為1.2m,基礎(chǔ)與墻壁間距為1m.除四臺水泵外，機器間右端按最大一臺機組布置，設(shè)一塊檢修場地，長4.0m,寬3.0m,故得：機器間總長度=3×2.2+2.0+1.0+3×1.2+4.0=17.2m為滿足建筑模數(shù)取機器間總長度為17.4m2. 機器間寬度 吸水管閘閥距墻取1.0m,壓水管閘閥一側(cè)留1.2m寬的管理道路，得機器間寬度=1.0+0.41+0.62+0.63×2+1.0+2×0.58+0.8+0.55+

26、1.2=8.0m為滿足建筑模數(shù)取機器間寬度為8.1m3. 管路敷設(shè) 為便于與室外凍土層下管道平接，室內(nèi)管道均設(shè)在管溝內(nèi)，溝頂加0.15m厚的鋼筋混凝土蓋板，與室內(nèi)地坪齊平。4. 精選水泵 吸水管側(cè)水頭損失為0.0075*8+0.404=0.464m壓水側(cè)管路的局部水頭損失見下表局部阻力系數(shù)查簡明給水設(shè)計手冊P14，壓水側(cè)管路的局部水頭損失計算表=0.18=0.59=0.59=3.00=0.07=0.59=0.07=0.07=0.07=0.072.62.62.62.62.62.62.62.62.62.60.3450.34540.3450.3450.3450.3450.3450.3450.3450

27、.3450.060.200.201.040.020.200.020.020.020.021.80壓水側(cè)管路沿程損失為=6.3*0.0283=0.178因此，最不利管線總損失為=1.80+0.178=1.978m水泵的實際揚程如下最低水位時 =（392.54-392.78）+20+6.8+1.978+3=31.538最高水位時 =（392.54-397.08）+20+6.8+1.978+3=27.238其中，12Sh-13揚程為36.4-29.5m，10Sh-9A揚程為35.5-25m，可見初選水泵均在高效段內(nèi)，符合要求。5注： 1）泵房大門口要求通暢，既能容納較大設(shè)備（水泵或電機），又有操作余地，其場地寬度一般用水管外壁和墻壁的凈距值（等于最大的設(shè)備寬度加1m）表示，但不得小于兩米。本設(shè)計采用汽車運送，取3米。 2）出水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距應(yīng)按水管配件安裝的要求確定。但考慮到水泵的出水側(cè)是管理操作的主要通道，凈距不宜小于3m. 3）進水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距應(yīng)根據(jù)管道配件的安裝要求決定，但不小于1 m。 4）電機突出部分與配電設(shè)備的凈距，應(yīng)保證電機轉(zhuǎn)子在修建時能拆卸，并保持一定安裝距離，其值要求為：電機軸長+0.