給水泵站課程設(shè)計(jì)

1、目錄設(shè)計(jì)資料 51.水泵的選擇 61-1.選泵基本數(shù)據(jù) 61-2.選擇泵型 61-3.方案組合與比較 7 1-3-1.工況分析 7 1-3-2.能耗分析 81-3-3.運(yùn)行管理分析 81-3-4.維修管理分析 81-3-5.用電分析 92.機(jī)組基礎(chǔ)與尺寸確定 122-1.8sh-9型 122-1-1.基礎(chǔ)尺寸 122-1-2.基礎(chǔ)校核 132-2.12sh-9型 13 2-2-1. 基礎(chǔ)尺寸 132-2-2.基礎(chǔ)校核 132-3.基礎(chǔ)施工圖 133.泵站內(nèi)部平面布置及泵房平面尺寸 163-1.機(jī)組平面布置及泵房平面尺寸 163-2.吸水管，壓水管和聯(lián)絡(luò)管的走線布置 163-3.吸水管及壓水管管

2、徑確定 163-3-1.吸水管管徑163-3-2.壓水管管徑173-4.輸水管及聯(lián)絡(luò)管計(jì)算 173-5.管配件及閘閥的選擇 173-5-1. 90°鋼制異徑彎頭 173-5-2. 90°鋼制彎頭 183-5-3.鋼制喇叭口 193-5-4.同心或偏心異徑管 193-5-5.鋼制三通或四通 213-5-6.H44T-10型旋啟式止回閥 213-5-7.Z945-10型法蘭暗桿楔式閘閥223-5-8.Z941T-10型電動(dòng)明桿楔式單閘板閘閥233-5-9.柔性過墻套管 243-5-10.可曲撓橡膠接頭253-6管材及管道敷設(shè) 253-7.管道的防腐措施 253-8.泵房平面尺寸

3、254.泵站高程布置254-1.確定泵軸標(biāo)高254-2.泵站內(nèi)地坪標(biāo)高264-3.確定泵房高度26 4-3-1.選擇起重機(jī)26 4-3-2.確定泵房高度274-4.泵房高程系統(tǒng)285.引水設(shè)備 285-1.8sh-9型 295-2.12sh-9型 296.排水設(shè)施 307.吸水井 307-1.吸水井長(zhǎng)寬307-2.吸水井深度308.其它問題說明318-1.支墩 318-2.水錘消除器318-3.儀表 318-4.供水安全率校核 31設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)32附圖一：選泵型譜圖附圖二：選泵方案比較能耗分析圖設(shè)計(jì)資料：陜西眉縣城鎮(zhèn)給水泵站，經(jīng)管網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算得如下資料：表 主要技術(shù)數(shù)據(jù)序號(hào)項(xiàng) 目數(shù) 據(jù)1Qmax

4、 (m3/h)12502Qmin (m3/h)2503Z1 (m)612.404Z2 (m)629.435H自 (m)286h壓 (m)9.17Z0(max) (m)613.908Z0(min) (m)609.90其中：Qmax (m3/h)最大供水量Qmin (m3/h)最小供水量Z1 (m)泵站外地面標(biāo)高Z2 (m)管網(wǎng)計(jì)算最不利點(diǎn)地面標(biāo)高H自 (m)最不利點(diǎn)要求的自由水頭h壓 (m)最大供水量時(shí)由泵站至最不利點(diǎn)輸水管及管網(wǎng)的總水頭損失Z0 (max) (m)吸水池最高水位Z0 (min) (m)吸水池最低水位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)生幾率假定是均等的。泵

5、站附近地形平坦。當(dāng)?shù)乇鶅錾疃?.29米。最高水溫24（學(xué)號(hào)7）最高水溫22（學(xué)號(hào)19）最高水溫20（學(xué)號(hào)31）最高水溫18（學(xué)號(hào)43）吸水池距泵站外墻中心線3米。經(jīng)平面布置，泵站出水管須在吸水池的對(duì)面，輸水管兩條。距泵站最近的排水檢查井底標(biāo)高比泵站外地面低1.40米，排水管直徑400mm，檢查井距泵站5米。水廠地質(zhì)為級(jí)非自重性濕陷性黃土，地下水位地于地面5米。變電所與泵站分建，泵站設(shè)計(jì)不考慮高壓配電及變壓器布置。要求供水安全率75%。1.水泵的選擇1-1.選泵的基本數(shù)據(jù) Qmax=1250m3/h=347.22L/s Hmax=（Z2-Z0(min)）+H自+H壓+H安全+H內(nèi) =（629.4

6、3-609.90）+9.1+28+2+2 =60.63 mH2O Hst =（Z2- Z0(min)）+H自+H安全+H內(nèi) =（629.43-609.90）+28+2+2 =51.53mH2O 根據(jù)Hmax=Hst+SQ2max 60.63=51.53+S×347.222 S=7.55×10-5 即：H= Hst+SQ2 H=51.53+7.55×10-5×Q又因?yàn)镼min=250m3/h=69.44L/s 所以Hmin=51.53+7.55×10-5Q2min Hmin=51.89m H2O Q平均=1/2×(Qmax +Qmin)

7、=1/2×(347.22+69.44)=208.33L/s1-2.選擇泵型將a（Qmax，Hmax），b（Qmin，Hmin）點(diǎn)繪于sh型離心泵性能曲線圖譜中，連接a，b兩點(diǎn)，以ab線段為對(duì)角線繪制矩形以決定和選用的泵型及參數(shù)如下討論：方案二有三種工況，適應(yīng)流量變化最差，且泵型有2種，故此排除方案三。1-3-2.能耗分析將各個(gè)方案中各種工況的（QH）特性曲線繪于坐標(biāo)圖中，與管道特性曲線H=Hst+SQ2相交，得到各自的工況點(diǎn)，圖中陰影面積之和為總的能耗損失，并根據(jù)E=1/2（Q×H）計(jì)算出各方案中的能耗損失：本設(shè)計(jì)選用方案二：兩臺(tái)8sh-9型水泵，一臺(tái)12sh-9型水泵。由

8、于本方案組合為2臺(tái)小型泵一臺(tái)大型泵，為保證用水安全率， 表2-1泵型電機(jī)型號(hào)泵外形尺寸（mm）L1L2L4BB1B3HH1H3H44-d8sh-9JO2-92-2812445300620270300566350175172.52312sh-9JR-126-41103605320102050052088552026530425泵型電機(jī)型號(hào)安裝尺寸（mm）8sh-9JO2-92-2LL7L9L10L12L13B5B6H5H6H7c4-d11855.553915052101000375450670631201903.52512sh-9JR-126-4LL6L7L8L9bH5H8c4-d1283892

9、5750550500710990450532附：sh型泵外形及安裝尺寸圖（帶底座）附：sh型泵外形及安裝尺寸圖（帶底座）附：JO2-92-2型電機(jī)類型及安裝尺寸圖附：JR-126-4型電機(jī)類型及安裝尺寸圖2-1-1.基礎(chǔ)尺寸 基礎(chǔ)長(zhǎng)度L=L9+0.2m=1505mm+200mm=1705mm基礎(chǔ)寬度B=B6+0.2m=670mm+200mm=870mm基礎(chǔ)高度 H=20×23mm+200mm=660mm 2-1-2.基礎(chǔ)校核混凝土密度：=2400m³/kg基礎(chǔ)重量：M基礎(chǔ)=BLH=2400×1.705×0.870×0.660=2400kg機(jī)組重

10、量：M機(jī)組=M泵+M電機(jī)=141kg+608kg=749kg M基礎(chǔ)/M機(jī)組=3.20>2.5 所以符合要求。2-2.12sh-9型其電機(jī)為JR-126-4型（不帶底座）2-2-1.基礎(chǔ)尺寸 基礎(chǔ)長(zhǎng)度L=L4+L6+L8+0.5m=320mm+925mm+550mm+500mm=2295mm 基礎(chǔ)寬度b+0.5m=710mm+500mm=1210mm基礎(chǔ)高度：泵30×25mm+200mm=950mm電機(jī)30×26mm+200mm=980mm取較大者，980mm2-2-2.基礎(chǔ)校核 基礎(chǔ)重量：M基礎(chǔ)=BLH=2400×2.295×1.21×

11、0.980=6531kg 機(jī)組重量：M機(jī)組=M泵+M電機(jī)=809+1660=2469kg M基礎(chǔ)/M機(jī)組=2.64>2.5 所以符合要求。2-3. 基礎(chǔ)施工圖8sh-9型（帶底座）基礎(chǔ)圖立面圖12sh-9型（不帶底座）基礎(chǔ)圖立面圖3-13-3.吸水管及壓水管管徑確定3-3-1.吸水管管徑對(duì)于吸水管：管徑（mm)d<250250<=d<1000經(jīng)濟(jì)流速（m/s)11.21.21.63-3-1-1. 8sh-9型泵由方案分析可知，該泵的最大工作流量為96L/s取V=1.5m/s，計(jì)算D=0.285取D=0.3m 核算V=4Q/D²=4×0.096/(3.

12、14×0.3²)=1.36m/s,滿足要求.3-3-1-2. 12sh-9型泵由方案分析可知，該泵的最大工作流量為230L/s取V=1.5m/s，計(jì)算D=0.442m，取D0.5m核算V4Q/D²=4×0.23/(3.14×0.5²)=1.30m/s,滿足要求。3-3-2.壓水管管徑對(duì)于壓水管：管徑（mm)d<250d250經(jīng)濟(jì)流速（m/s)1.52.02.02.53-3-2-1. 8sh-9型泵 由方案分析可知，該泵的最大工作流量為96L/s取V2m/s，計(jì)算D=0.247,取D0.25m, 核算V4Q/D²=4&#

13、215;0.096/(3.14×0.7²)=2.00m/s,滿足要求.3-3-2-2. 12sh-9型泵 由方案分析可知，該泵的最大工作流量為230L/s取V2.5m/s，計(jì)算D=0.342,取D0.35m,核算V4Q/D²=4×0.23/(3.14×0.35²)=2.39m/s,滿足要求.3-4.輸水管及聯(lián)絡(luò)管計(jì)算0.75 Qmax =0.5×347.22=173.61 260L/s,取經(jīng)濟(jì)流速V1.6m/s，計(jì)算得D=0.372m，取D0.4m,核算V4Q/D²=4×0.174/(3.14×

14、0.4²)=1.38,符合要求.聯(lián)絡(luò)管管徑選取與輸水管管徑相同。DN0.4m.可曲撓橡膠接頭3-5-1. 90°鋼制異徑彎頭所用規(guī)格DNDN1DD1R0R1R2L0L1L2C1C2HH0H14002504262739350154998044513108291272805563569114003504263779350555949054451310115613071153525.7563.2113-5-290°鋼制彎頭3-5-2所用規(guī)格DND2L12L9RFHLaLb3003258562222604010310497LcL1L2L3L4L5L6L7L8L999626

15、311405369.586991081113-5-3.鋼制喇叭口3-5-3尺寸及重量表DNDN1DD11H1H2H3RrABH重量3004503254808628012010888.5597.996.03132.09488.641024.4850075053077096530119111729.9118779.52212.3817.666065.323-5-4.同心或偏心異徑管（吸水管）規(guī)格水泵型號(hào)DN(mm)進(jìn)口法蘭Dg（mm）L（mm）8sh-930020050012sh-9500300715(壓水管)規(guī)格水泵型號(hào)DN(mm)進(jìn)口法蘭Dg（mm）L（mm）8sh-925020040512s

16、h-93503004103-5-4(偏心)3-5-5（同心）3-5-5.鋼制三通 規(guī)格DNDN1DD11L1f1L2h1f2h24002504269273860011578350103404003504269377970011678375113644004004269800778400389h2LhiH1H2H3H4H5重量（kg）34083352.117016314713312758.4364115672.324923019316215180.4389131081.938930723819217684.33-5-63-5-6H44T-10型懸啟式止回閥DNLDD1D2bfH重量(kg)250

17、6003903503202833441943508005004604283044303003-5-73-5-7Z945-10型法蘭暗桿楔式閘閥DNLDD1D2bfA×BHL1L2l1l2D0重量(kg)250380390350320283423×308110433654297103250240350450500460428304557×4071385394627142.5145320444400480565515482324623×4481470394647142.51453205733-5-83-5-8 Z941T-10型電動(dòng)法蘭明桿楔式單閘板閘閥DN

18、LDD1D2bfA×BHL1L2l1l2D0重量300420440400368284482×3421488394627142.5145320390400480565515482324616×4412020394647142.5145320621500540670620585344780×3602110394647142.51453208563-5-9 柔性過墻套管3-5-10DN D1D2D3LL1L23003253654894001002004004264706104001002005005295757155001002003-5-10 可曲撓橡膠接頭

19、3-5-11公稱直徑（mm）LBnd1D13002302412223504502552616224603-6 管材及管道敷設(shè) 3-6-1 管材使用鋼管3-6-2 管道敷設(shè)采用平鋪式3-7管道的防腐措施在鋼管外壁先涂一層防銹漆，再刷兩層瀝青用來防腐蝕3-8泵房平面尺寸（詳見附圖）4 .泵站高程布置4-1 確定泵軸標(biāo)高吸水井設(shè)計(jì)水位采用資料中的吸水井最低水位Z0 (min)設(shè)計(jì)。 Hs=Hs-(10.33-ha)-(hva-0.24)Hs為水泵的允許吸上真空高度ha采用泵站外地面標(biāo)高的大氣壓 ha=9.59mH20hva采用24下的飽和蒸汽壓力:hva=0.24mH20.Hs´=Hs-(

20、10.33-ha)-(hva_0.24)=Hs-(10.33-9.59)-(0.24-0.24) =Hs-0.744-1-1 8sh-9型泵 Hs´=3-0.74=2.26m,Hss=Hs´-V1²/2g-h V1=Q/A,A=1/4D2g,Dg為泵進(jìn)口法蘭內(nèi)徑Dg=200mm； Q=96L/s,V1=3.06m/s,h=1m,Hss1=0.78H2O4-1-2 12sh-9型泵 Hs´=4.5-0.74=3.76m,Hss=Hs´-V1²/2g-hV1=Q/A,A=1/4Dg²,Dg為泵進(jìn)口法蘭內(nèi)徑Dg=300mm； Q=

21、230L/s,V1=3.25m/s,h=1m,Hss2=2.22H2O兩者取小的，故Hss=0.78m,所以Hss安=Hss-0.4=0.38m H2O;(0.4m安全水頭)泵軸標(biāo)高Z3= Z0(min)+Hss安=609.90+0.38=610.28mH2O。4-2 泵站內(nèi)地坪標(biāo)高（取混凝土基礎(chǔ)高出地坪15cm）4-2-1 8sh-9型泵Z41=Z3-H泵軸-0.15=610.28-（0.35+0.12）-0.15=609.66m4-2-2 12sh-9B型泵Z42=Z3-H泵軸-0.15=610.39-0.52-0.15=609.61m 為減少泵站的開挖量，取地坪標(biāo)高Z4=609.66m。

22、 4-3 確定泵房高度（由泵房?jī)?nèi)起重設(shè)備的高度來確定泵房高度）設(shè)備名稱8sh-9泵JQ2-92-2電機(jī)12sh-9泵JR-126-4電機(jī)重量1416088091660高度566630885875 4-3-1 起重機(jī)的選擇起重量（t）跨度（m）起 升高度（m）大車電動(dòng)機(jī)配套電葫蘆運(yùn)行速度型號(hào)功率（kw）型號(hào)起升速度運(yùn)行速度237.5182030ZDY12-42×0.4CD1820最大設(shè)計(jì)重量1660kg即1.66噸。選用DX型電動(dòng)單梁懸掛起重機(jī)，其主要外形尺寸和安裝尺寸及性能參數(shù)如下表所示軌道工字鋼型號(hào)主要尺寸IABCDEFKHhhmaxh020-225006064370252.537

23、7.5205500084036368470744-3-2 確定泵房高度 半地下式泵房H = H1+H2=a1+c1+d+e+h+H2 a1行車軌道的高度c1行車軌道底至起重鉤中心的距離d起重繩長(zhǎng)度（對(duì)于水泵為0.85Xm,對(duì)于電機(jī)為1.2Xm,X為起重部件寬度）e最大設(shè)備的高度h吊物底部于泵房進(jìn)口處室內(nèi)地坪的距離，取0.2m. H1= a1+c1+d+e+h=3.903mH2=2.63m H = H1 +H2=6.533m 泵房天花板至吊車最上部分不應(yīng)小于0.1m,故泵房高度室為6.7m.4-4 泵房系統(tǒng)的高程 取室外地坪的高程為0.00m,泵房?jī)?nèi)的高程使用相對(duì)高程： 泵房高為：3.96m 泵

24、房?jī)?nèi)地坪標(biāo)高：-2.74m 泵軸標(biāo)高：-2.12m水泵進(jìn)水管（偏心異徑管前）中心線標(biāo)高：10sh-9:-2.35m 12sh-9B:-2.49m水泵進(jìn)口處（偏心異徑管后）中心線標(biāo)高: 10sh-9:-2.30m 12sh-9B:-2.39m水泵出水口中心線標(biāo)高：10sh-9:-2.29m 12sh-9B:-2.42m注意：由于兩種型號(hào)的水泵出水口中心線不在同一高度上，無法有聯(lián)絡(luò)管連接，故需調(diào)整水泵基礎(chǔ)的高程使各臺(tái)水泵的出水口在同一標(biāo)高上。經(jīng)計(jì)算h=0.04m, 12sh-9B型水泵出水口較低，將其基礎(chǔ)上移0.13m。則 臺(tái)水泵的出水口均在同一標(biāo)高 -2.21 上，12sh-9B型水泵 泵軸標(biāo)高

25、改為-1.91m 水泵進(jìn)水口標(biāo)高變?yōu)?2.21m 水泵進(jìn)水管偏心異徑管前）-2.28m標(biāo)高：5確定引水設(shè)備采用填空引水設(shè)備，真空泵的排水量按下式計(jì)算：Qv =K(Wp+Ws)HaT(Ha- Hss)Qv-真空泵排氣量Wp-水泵吸入口面積X吸入口至出水閘閥間的距離Ws-吸水井最低水位算起的吸水管中空氣體積Ha-大氣壓水柱高度 9.43 mH2OHss-離心泵的安裝高度 1.68 mH2OT引水時(shí)間取 4 minK漏氣系數(shù) 5-1 8sh-9型 最大真空度 Hvmax=(0.78+0.216)×760/10.33=73.28mmHgWp=0.22××11.2/4=0.

26、350 m3 Ws=0.092×5.9=0.543m3 Qv=1.05×(0.350+0.543)×9.59/4/ (9.59-0.78)=0.255m3/min5-2 12sh-9 型 最大真空度 Hvmax=(0.78+0.365)×760/10.33=84.24mmHgWp=0.32××10.6/4=0.749m3 Ws=0.196×6.2=1.215m3 Qv=1.05×(0.749+1.215)×9.59/4×(9.59-0.78)=0.56m3/min四臺(tái)泵共用一臺(tái)真空泵，按大泵算。

27、選用SZ水環(huán)式真空泵 SZ型水環(huán)式真空泵型號(hào)不同真空度時(shí)的抽氣量極限真空度kPa耗水量L/min電動(dòng)機(jī)型號(hào)功率kw轉(zhuǎn)速r/min重量kgSZ-1J0-40.53-60.8-81.06-91.191.51.481.360.92-88.510Y112M-441450140安裝尺寸如下：型號(hào)LL1L2L3L4L5H1H2H3B1B2B3B4SZ-1J1001809590527190150472282824954453933436排水設(shè)備為了及時(shí)排除集水，選用型號(hào)為800WQ潛水泵，規(guī)格及尺寸如下流量Q揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速（rmin）泵軸功率（kW）（m³h）（Ls）21.639610.8312.710.714453.073.34配電動(dòng)機(jī)效率（%）葉輪直徑（mm）重量（）功率（kW）電壓（V）5.5-24.334260200排水溝起始深度200，寬300，坡度1%，根據(jù)泵房長(zhǎng)度，推算得排水溝的長(zhǎng)度15.5m。排水溝末端深度15.5×1%+0.2=0.355m。集水池的尺寸為1000×100×800.7吸水井