水泵與水泵站設(shè)計(jì)說明書

水泵與水泵站課程設(shè)計(jì)任務(wù)書福建工程學(xué)院建筑環(huán)境與設(shè)備系

給水排水教研室2009年11月

《泵與泵站》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 教學(xué)目的與基本要求泵和泵站課程設(shè)計(jì)，是給水排水工程專業(yè)的重要的集中性實(shí)踐性環(huán)節(jié)之一。該課程的任務(wù)是使學(xué)生在掌握水泵及水泵站基本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握給、排水泵站的工藝設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)方法，使學(xué)生所獲得的專業(yè)理論知識(shí)加以系統(tǒng)化，整體化，以便于鞏固和擴(kuò)大所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。通過本課程設(shè)計(jì)還可以訓(xùn)練學(xué)生工程設(shè)計(jì)的基本技能，提高其設(shè)計(jì)計(jì)算能力、編寫說明書的能力和工程圖紙的表達(dá)能力?；疽螅号囵B(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，嚴(yán)肅認(rèn)真的學(xué)習(xí)和工作作風(fēng)，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，形成科學(xué)的研究方法。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力，包括收集設(shè)計(jì)資料、綜合分析問題、理論計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、工程制圖、文字表達(dá)等能力。通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生得到較為全面的工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。掌握給、排水泵站設(shè)計(jì)的一般程序，學(xué)會(huì)靈活地處理復(fù)雜的工程問題。學(xué)會(huì)編寫“設(shè)計(jì)說明書”和“設(shè)計(jì)計(jì)算書”，按規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)繪制有關(guān)圖紙。本設(shè)計(jì)原則上是由學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成。二、 設(shè)計(jì)內(nèi)容確定泵站的設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程，擬定選泵方案。選擇水泵和電動(dòng)機(jī)（包括水泵型號(hào)、電動(dòng)機(jī)型號(hào)、工作和備用泵臺(tái)數(shù)等）；確定水泵機(jī)組的基礎(chǔ)尺寸；吸水管路和壓水管路的設(shè)計(jì)計(jì)算（包括進(jìn)出水管內(nèi)的流速、管徑、閥門等）；確定泵站內(nèi)的附屬設(shè)備，引水設(shè)備（如真空泵）、起重設(shè)備、排水泵等；泵站的平面布置；泵站的高程布置（包括水泵的基礎(chǔ)、進(jìn)出水管、泵軸、泵站地面等的標(biāo)高）；確定泵房的建筑高度；繪制泵站的平面圖1張，剖面圖1張，并列出主要設(shè)備表及材料表。整理設(shè)計(jì)計(jì)算書1份，設(shè)計(jì)說明書1份。最終的設(shè)計(jì)成果：

（1） 設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)說明書各1份要求文字通順，內(nèi)容詳實(shí)，層次清晰，敘述簡明扼要。計(jì)算書采用A4頁面，電腦打印或手工書寫。計(jì)算書應(yīng)有統(tǒng)一的打印封面。手工書寫要求用黑色鋼筆書寫，字跡應(yīng)清楚工整，每頁字?jǐn)?shù)不少于500字。電腦打印要求見附錄1（2） 圖紙2張（泵站平面圖1張，泵站剖面圖1張）制圖方式可采用AutoCAD制圖或手工繪制，均應(yīng)嚴(yán)格按比例出圖，圖面應(yīng)清晰美觀,標(biāo)注字體大小合理，繪圖標(biāo)準(zhǔn)參照《給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50106-2001。三、設(shè)計(jì)題目（一） 題目一某給水工程凈水廠取水泵站設(shè)計(jì)（0801,0802班）此為某新建給水廠的水源工程。（1） 水量：最高日用水量為（35000+200X座號(hào)X班級(jí)）噸/天，由于該城市用電緊張，工業(yè)用電分時(shí)段定價(jià)，為了節(jié)省運(yùn)行成本，取水泵房采用分時(shí)段供水，高電費(fèi)時(shí)段（6~20時(shí)）供應(yīng)總?cè)沼盟康?0%，低電費(fèi)時(shí)段（20~6時(shí)）供應(yīng)日用水量的60%。（2） 水源資料：取水水源為地表水，洪水水位標(biāo)高46.00m（1%頻率），枯水位標(biāo)高39.25m（97%頻率）（3） 泵站為岸邊式取水構(gòu)筑物，距離取水河道300m，距離給水廠2000m。（4） 給水廠反應(yīng)池前配水井水面標(biāo)高63.05m。（5） 該城市不允許間斷供水。（6） 地質(zhì)資料：粘土，地下水水位-7m。（7） 氣候資料：年平均氣溫15°C，年最高氣溫36°C，年最低氣溫4°C,無霜期300天。（二） 題目二某給水工程凈水廠送水泵站設(shè)計(jì)（0803,0804班）設(shè)計(jì)資料：（1）水量：最高日用水量為（35000+200X座號(hào)X班級(jí)）噸/天。全天小時(shí)（0?24小時(shí)）用水量見表1-1（百分?jǐn)?shù)表示）。表1-1最大日用水量變化表時(shí)間用水量（%）時(shí)間用水量（%）時(shí)間用水量（%）

0-12.38-95.316-175.61-22.39-105.217-185.52-32.210-114.918-195.43-42.211-124.819-204.84-52.312-134.720-214.35-63.513-144.621-223.86-74.614-154.822-233.57-85.215-165.223-243.0城市管網(wǎng)中設(shè)置有高位水池(水塔)，因此給水泵站采用兩級(jí)供水，即22-6點(diǎn),每小時(shí)供水量為2.7%,6-22點(diǎn)，每小時(shí)供水量為4.9%。清水池及地面標(biāo)高見圖1-1。175.8m肪////加/W勿麗.%1/I▽.174.5m衣效調(diào)節(jié)水童171.5m占8m 消膀水竜圖1-1清水池及地面標(biāo)高示意圖在該城市最高日最高時(shí)用水量時(shí)：二泵站供水量為兩級(jí)供水中的最高級(jí)(即4.9%)；輸配水管網(wǎng)中水頭損失為25.5米；管網(wǎng)中的控制點(diǎn)所需的自由水壓為16米；控制點(diǎn)的標(biāo)高為205.5m。在該城市消防用水時(shí)：消防用水量為60L/S；輸配水管網(wǎng)中水頭損失為34米；管網(wǎng)中要求的最低自由水頭為10米；④控制點(diǎn)標(biāo)高205.5m。（6）該城市不允許間斷供水。（7） 送水泵站（清水池附近）的地質(zhì)資料：地面表層（約2米）為粘土，2米以下為頁巖，地下水水位-7m。（8） 該城市最大轉(zhuǎn)輸用水時(shí)，因矛盾不突出，故略。（9） 氣候資料：年平均氣溫15°C，年最高氣溫36°C，年最低氣溫4°C,無霜期300天。四、時(shí)間安排：12月14日-12月27日時(shí)間設(shè)計(jì)任務(wù)12.6布置設(shè)計(jì)任務(wù)熟悉資料。12.7~12.9確定設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程，初步選泵和電動(dòng)機(jī)12.10~12.12水泵機(jī)組和吸壓水管路的布置，計(jì)算吸壓水管路的水頭損失，校核選泵方案12.13確定泵站內(nèi)的附屬設(shè)備12.14泵房的平面布置，泵房的高度確定，及高程布置12.15~12.17繪制泵站平面圖和剖面圖12.18?12.19整理設(shè)計(jì)計(jì)算說明書六、設(shè)計(jì)依據(jù)及參考資料：《水泵及水泵站》教材《給排水設(shè)計(jì)手冊》（第2版）第1、3、5、10、11冊《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50265-97《給排水標(biāo)準(zhǔn)圖集一鋼制管件》02S403泵與泵站課程設(shè)計(jì)說明書目錄TOC\o"1-5"\h\z一、綜述 7\o"CurrentDocument"二、 水泵機(jī)組的選擇 7\o"CurrentDocument"三、 水泵機(jī)組的基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9\o"CurrentDocument"四、 水泵吸水管和壓水管的計(jì)算 10\o"CurrentDocument"五、 泵房形式的選擇 11\o"CurrentDocument"六、 水泵安裝高度的確定設(shè)計(jì) 12\o"CurrentDocument"七、 泵房尺寸的確定 12\o"CurrentDocument"八、 附屬設(shè)備的選擇 12說明書―、綜述1、 泵站的設(shè)計(jì)流量為38000m3/d。2、 消防用水量為60L/S。3、 根據(jù)用水變化曲線，該二級(jí)泵站采用兩級(jí)供水。22：00?6：00為285L/S,6：00?22：00為518L/S。4、 最大用水時(shí)水泵所需揚(yáng)程為79.5m；最大用水加消防時(shí)泵站所需揚(yáng)程為81.36m。5、 清水池至泵站址的水平距離為0.4m。6、 地面標(biāo)高為173.52m。7、 清水池最低動(dòng)水位標(biāo)高為171.5m。二、水泵機(jī)組的選擇1、泵站設(shè)計(jì)參數(shù)的確定泵站最大用水時(shí)的設(shè)計(jì)工作流量為518L/s，泵站最大用水時(shí)的設(shè)計(jì)揚(yáng)程為79.5m；泵站最大用水加消防時(shí)的設(shè)計(jì)工作流量為578L/S，泵站最大用水加消防時(shí)的設(shè)計(jì)揚(yáng)程為81.36m。2、選擇水泵選泵方案比較方案用水量變化范圍(L/s)運(yùn)行水泵水泵揚(yáng)程(m)所需揚(yáng)程(m)揚(yáng)程利用率(%)水泵效率(%)第一方案：兩臺(tái)500S98B水泵，一臺(tái)350S75A，(其中一臺(tái)500S98B備用)389~561一臺(tái)500S98B59?8679.592.471?73250?370一臺(tái)350S75A56?7060.3386.278~79第二方案：兩臺(tái)500S98A水泵，417~603一臺(tái)500S98A67~9679.582.873~77一臺(tái)350S75A，(其中一臺(tái)500S98A備用)250?370一臺(tái)350S75A56?7060.3386.278~79通過比較，第一方案能量利用率好于第二方案，特別在一級(jí)供水時(shí)，揚(yáng)程利用率高,能量浪費(fèi)較少，因此可采用第一方案。即選擇三臺(tái)水泵，兩臺(tái)500S98B水泵，一臺(tái)350S75A，(其中一臺(tái)500S98B備用)。水泵外形及尺寸LiLi型號(hào)流量Q總揚(yáng)程H(m)轉(zhuǎn)速n(r/min)功率N(kw)效率n(%)取大允許吸上真空咼度H(m)s質(zhì)量m(kg)m3/hL/s軸功率電機(jī)功率350S75A900250701450220280783.512001170325652478413323705625779500S98B140041786970431.4560764392417405207445278202060359432.8763、確定電機(jī)

L電機(jī)選擇屯冃2-必日丘出口攤管法蘭350S75A選定Y355-39-4L電機(jī)選擇屯冃2-必日丘出口攤管法蘭500S98B選定Y450-64-6電機(jī)，其參數(shù)如下:N=280kW,nN=280kW,n=1450r/minN二630kW,n二970r/min1、基礎(chǔ)尺寸350S75A型水泵不帶底座，所以選定其基礎(chǔ)為混泥土塊方式基礎(chǔ)，則基礎(chǔ)長度L=地角螺釘間距+（400?500）二L+L+B+（400?500）=1090+500+900+560二3050mm2 3基礎(chǔ)寬度B=地角螺釘間距+（400?500）=A+（400?500）=630+470=1100mm基礎(chǔ)高度H二&5?4.0）xW+W水泵電機(jī)=3.0x（1200+2065）/（3.0x0.9x2400）=1.51m（取2.00m）其中："水泵一水泵重量（kg）;叫機(jī)一電機(jī)重量（kg）;L—基礎(chǔ)長度（m）B—基礎(chǔ)寬度（m）;P—基礎(chǔ)密度（kg/m3）（混凝土密度p=2400kg/m3）最終確定水泵占地3.05mX1.10mX2.00m。500S98B型水泵不帶底座，所以選定其基礎(chǔ)也為混泥土塊方式基礎(chǔ)，則基礎(chǔ)長度:L=地角螺釘間距+（400?500）二L+L+B+（400?500）=1234+670+800+500二3204（取3800mm）2 3基礎(chǔ)寬度B=地角螺釘間距+（400?500）=A+（400?500）=1120+480=1600mm基礎(chǔ)高度H=（2.5?4.0）x（W +W場（LxBxp）水泵電機(jī)=3.0x（3924+3600）/（3.75x0.8x2400）=3.14m（取3.50m）最終確定水泵占地3.80mX1.60mX3.50m。整理如下表:編號(hào)水泵型號(hào)水泵mmL/B/mmH/mmI350S75A305011002000II500S98B380016003500四、水泵吸水管和壓水管的計(jì)算為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將三臺(tái)機(jī)組采用橫向雙行排列，正常轉(zhuǎn)向，并設(shè)有聯(lián)絡(luò)管（DN=600mm）。吸水管路上設(shè)有喇叭口、DN450鋼制90°彎頭、偏心漸縮管，壓水管路上設(shè)有偏心漸擴(kuò)管、蝶閥、三通管。每條輸水管按最大總流量的75%考慮,即Q=518X75%=388L/s，取DN=450mm,則V=2.29m/s，1000i=15.8mm/m。主要材料設(shè)備一覽表編號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1蝶閥DN700臺(tái)22蝶閥DN600臺(tái)13蝶閥DN500臺(tái)2490°彎頭DN700個(gè)2

590°彎頭DN600個(gè)16三通DN500XDN500個(gè)37漸縮管DN600XDN350臺(tái)18漸縮管DN700XDN350臺(tái)29漸擴(kuò)管DN350XDN450個(gè)110漸擴(kuò)管DN350XDN500個(gè)211漸擴(kuò)管DN450XDN500個(gè)112多功能閥DN450個(gè)113多功能閥DN500個(gè)214閘閥DN500個(gè)21、取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計(jì)算線路圖(1)吸水管路中水頭損失Ehs工h=》h+工h s fs Isyhr?厶hfs=l1* 0.0158X8.216=0.130myh=(g+g+g)二+g巴=(0.3+1.02+0.15)^^34^+0.18^.63^=0.20fs1 2 32g 62g 2x9.8 2x9.8yhs=yhfs+yh=0.13+0.20=0.33(2)壓水管路水頭損失1hdyh=yh+yh d fd Idyd,?yhfs=l1*1二0.0161X8.495=0.137mv2 v2 1.012 2.272yh=(g+g+g) +g=(0.15+0.15+0.1) +0.21 =0.69fs3 3 42g 52g 2x9.8 2x9.8yhd=yhfd+yhi=0.14+0.69=0.83(3)從泵吸水口到輸水干管上的全部水頭損失為:yyh=yh+yhs d=1.18m五、泵房形式的選擇根據(jù)清水池最低水位標(biāo)高H二171?5m和兩臺(tái)水泵中最小吸上高度Hs=3.5m的條件,確定泵房為矩形半地下式。六、水泵安裝高度的確定設(shè)計(jì)已知吸水間最低動(dòng)水位標(biāo)高為171.5m,該泵房為半地下式，水泵