水泵设计说明书Apple

水泵站课程设计 计算说明书

学院：土木工程学院 专业：给水排水工程专业 级别: 2009 级

指导教师：张朝升 荣宏伟 赵晴 姓 名：黄健平 学 号：0917040034 时 间：2011 年12月25日

一、原始资料

1、泵站的设计水量为4.65万m3/d 2、泵站分为二级工作：

第一级 每小时占全天用水量的5.85% 第二级 每小时占全天用水量的2.93%

3、城市给水管网的设计最不利点的地面标高为248m ,建筑层数5层，自由水压

为24m

4、给水管网平差得出的二泵站至最不利点的输水管和配水管网的总水头损失为22.2m

5、清水池所在地地面标高为244m，清水池最低水位在地面以下3.0m。 6、城市最高温度为37。C，最低温度为8。C 7、泵站所在地面土壤良好，地下水位为-3.4米 8、泵站具有双电源条件

二、水泵机组的初步选择

（一）、泵站设计流量的计算

二泵站工作制度即是泵站的供水曲线。 1、一级工作时：

Q1＝46500×5.85％＝2720.25m3/h＝755.625L/s 2、二级工作时：

Q2＝46500×2.93％＝1362.45m3/h＝378.46L/s

（二）、泵站设计扬程的计算 （按城市无水塔情况确定） H=H0+ZC+hs+hc+hn H0：自由水压，为24米

ZC：城市最不利点的地面标高到清水池最低水位地形高差，为7米

hc+hn：管网平差得出的泵站至最不利点的输水管和管网的总水头损失为22.2

米

hs： 泵站内损失；因水泵未选定，吸水管直径、长度都未确定，所以先假设

hs为2米 考虑2M安全水头

∴ H=24+7+22.2+2+2=57.2米（最大流量时）。

（三）、选择水泵 （1）确定ab线

利用曲线时找出原点流量（因原点不是0，而是30 L/S）所对应的扬程。当Q=30 L/S时，泵站内、输水管、管网的水头损失都相当小，这时假定三者之和为2.5米。

此时，H0＝24不变，ZC＝7不变， ∴ 总扬程为：H＝24+7+2.5＝33.5米. 在综合曲线上找出：

b点（Q＝30 L/S，H＝33.5米） a点（Q＝755.625L/S，H＝57.2米） 连接a、b点，得ab线。

查给水排水设计手册第十一册，可知其性能。在a-b线上及扬程范围附近选取水泵型号为20Sh-9型离心泵和20Sh-9A型离心泵。 20Sh-9水泵性能性能： H=66~50m N=970r/min 3Q=1548~2448m/h N=340~433kW 20Sh-9A水泵性能： Q=1040~2268 m/h N=178~206kw 12Sh-9A水泵性能： Q=529~893 m/h N=99.2~131kw 33W=2570kg H=58~42m W=2570kg H=55~42m W=809kg hs=4m N=970r/min hs=4m N=1470r/min hs=4.5m

（2）可用管路特性曲线进行选泵。先求出管路特性曲线方程中的参数，因为

HST?7?24?31m，所以

2S?（?h??h泵站内）/Q2?（22.2?2）/0.755625?42.38s2/m5，因此

H?HST?SQ2?31?42.38Q2。

列表1，管路特性曲线关系表。

管路特性曲线关系表

Q(m^3/h) Q(m^3/s) ∑h (m) H (m) 0 0 0 31 100 0.028 0.03 31.03 200 0.056 0.13 31.13 300 0.083 0.29 31.29 400 0.11 0.51 31.51 500 0.14 0.83 31.83 600 0.17 1.22 32.22 700 0.19 1.53 32.53 800 0.22 2.05 33.05 900 0.25 2.65 33.65 1000 0.28 3.32 34.32 1100 0.31 4.07 35.07 1200 0.33 4.62 35.62 1400 0.39 6.45 37.45 1600 0.44 8.20 39.20 1800 0.5 10.60 41.60 2000 0.56 13.29 44.29 2200 0.61 15.77 46.77 2400 0.67 19.02 50.02 2600 0.72 21.97 52.97 2800 0.78 25.78 56.78 3000 0.83 29.20 60.20 3200 0.89 33.57 64.57 3400 0.94 37.45 68.45 3600 1 42.38 73.38 3800 1.06 47.62 78.62 （3）作图 ①水泵特性曲线

参照给水排水手册第十一册给出的各水泵特性曲线，将20Sh-9、20Sh-9A、12Sh9A水泵特性曲线分别画在坐标纸上。并按流量叠加的原理，画出并联后的H-Q曲线。

90807060504030201000100020003000400012sh9A+20sh9Q-∑h2台12sh9A+1台20sh9A ②水泵管路特性曲线 （4）两种方案的比较：

1、20Sh-9（1台）+12Sh-9A（1台）+1台20Sh-9备用+1台12Sh-9A备用； 2、20Sh-9A（1台）+12Sh-9A（2台）+1台20Sh-9A备用。

从图上得知，两种方案的流量和扬程都满足要求，但方案1较经济 ，故选用方案1。

为了方便日后水泵的管理和维修，选择两种型号的水泵各两台，互为备用，第一级工作时两台水泵并联工作，第二级工作时一台水泵单独工作。 （5）确定配套电机

根据水泵样本提供的配套可选电机，选定Y355-4和Y400-4电机，其参数如下： Y355-4: W=2020kg N=220kw Y400-4： W=3420kg N=560kw。

三、 水泵机组的基础设计

12Sh-9A型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，则 （1）基础长度L＝地角螺钉间距+（400～500）

＝2350mm

（2）基础宽度B＝地角螺钉间距+（400～500）

＝920mm

（3）基础高度H＝??2.5~4.0???W水泵?W电机??/?L?B???

＝0.92m(取1.2)

20Sh-9A型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，则 （1）基础长度L＝地角螺钉间距+（400～500）

＝L2?L3?C?（400～500）?1227?580?1120?473?3400mm

（2）基础宽度B＝地角螺钉间距+（400～500）

＝ .

（3）基础高度H＝??2.5~4.0???W水泵?W电机??/?L?B???

＝3.0??2570?3400 ?/?3.4?1.2?2400??1.83m（取2.2m）

四、水泵吸水管路与压水管路的计算

①吸水管路的计算

为了考虑安全供水，每台水泵要有单独的吸水管. ∵ 设计要求D＜250mm时，V＝1.0～1.2m/s D≥250mm时，V＝1.2～1.6m/s

∴ 查给水排水设计手册1，20Sh-9选用铸铁管D800mm，V=1.35m/s

12Sh-9A选用铸铁管D500mm,V=1.48m/s

②压水管路的计算

∵ 设计要求D＜250mm时，V＝1.5～2.0m/s D≥250mm时，V＝2.0～2.5m/s

∴查给水排水设计手册1，20Sh-9选用铸铁管D600mm，V=2.37m/s

12Sh-9A选用铸铁管D400mm,V=2.23m/s

五、泵房形式的选择

根据清水池最低水位标高H=244m 泵Hs?4m的条件，确定泵房为矩形半地下式。

六、 吸水井的设计

吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求。

吸水井最低水位＝清水池最低水位－清水池至吸水井水头损失＝241-0.2＝240.8m；

水泵吸水管进口喇叭口大头直径D1≥（1.3～1.5）d=1.4×800=1120mm； D2≥（1.3～1.5）d=1.4×500=700mm； 水泵吸水管进口喇叭口长度

L1≥（3.0～7.0）×（D－d）=5×（1120-800）=1600mm； L2≥（3.0～7.0）×（D－d）=5×（700-500）=1000mm；

喇叭口距吸水井井壁距离≥（0.75～1.0）D＝0.8×1120＝896mm； 喇叭口之间的距离≥（1.5～2.0）D＝1.8×1120＝2016mm； 喇叭口距吸水井井底距离≥（0.8～1.0）D＝896mm； 喇叭口淹没水深h≥（0.5～1.0）＝1.0m。

吸水井井底标高：240.8－1.0－0.896＝238.904m

七、 管道配件的选取

名称 喇叭口 90度弯头 闸阀 偏心减缩管 同心渐扩管 缓闭止回阀 闸阀 同心渐扩管 三通 四通 闸阀

型号 Z941T-10 Z941T-10 Z941T-10 规格 DN1120 800 DN700 500 DN800 DN500 DN800 L＝720 DN500 L=600 DN800 500 L=500 DN500 300 L=500 DN300 600 DN200 400 DN600 L=1180 DN400 L=820 DN600 L＝600 DN400 L=480 DN600 700 DN400 700 DN700 L＝660 单位 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 个 数量 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 八、各工艺标高的设计

v2??hs，查表得?1?0.15（喇叭口局部阻力系泵轴安装高度Hss?Hs?2g数）；?2?0.67（90度弯头局部阻力系数）；?3?0.06（阀门局部阻力系数）；；?5?0.1（三通）；?4?0.21（同心渐扩管?4?0.2（偏心减缩管局部阻力系数）

局部阻力系数）；

经计算∑hs=0.1m，但考虑长期运行后，水泵性能下降和管路阻力增加等，所以取∑hs=1m。Hss=Hs-v2/2g-∑hs=4-1.352/2*9.8-1=2.91m。

进水管轴标高＝吸水井最低水位+Hss＝240.8+2.91=243.71m。 泵基础顶面标高＝进水管轴标高－（H1－H3）＝ 243.235mm 泵房地面标高＝基础顶面标高-0.50＝242.735m

九、复核

由计算得知，泵站内水头损失和为1.2m，∴ H=24+7+22.2+1.2+2=56.4米（最大流量时）此时，因为实际水头损失少于假设，故满足要求。 消防校核

H消防 = 10 +22.5+4 +7 + 1.2 + 2 =46.7m＜H泵=56.4m Q = 755.62 + 60 =815.62L/s

十、 辅助设备的选择

1、引水设备

采用水环式真空泵作为水泵的引水设备。 真空泵抽气量的计算

QV=1.1×(1.37+7.54)×10.33/[4×(10.33-2.91)] 3.4 m3/min

HVmax?Hss?760/10.33?4?760/10.33?294.29

根据QV、HVmax，选取SZ—3型水环式真空泵2台。

2、计量设备

在泵站外压水管上设电磁流量计。 选用LD—500电流量计2台。

性能：量程=0.5~10m/s，精度=0.5m/s 3、水锤防止设备

为防止听泵水锤事故，每台水泵出口设缓闭式止回阀，安装在水泵与压水管上的阀门中间。 4、起重设备

水泵重Wp=2570kg,电机重量Wm=3400kg。 故：电机为选择起重设备的依据。

选择SDQ-5型手动单梁起重机一台，起重量为5吨。

5、排水设备

选用50QWDL-15潜水排污泵两台，一备一用，设排水沟。

6、通风设备：采用自然通风。

十一、泵房的建筑高度和平面尺寸的确定

1、平面尺寸

因为泵房采取横向排列，所以平面尺寸计算具体如下： a) 泵组基础到墙距离为3米 b) 泵组基础长为3.4和2.4米 c) 泵组基础之间距离为2米 d) 泵组基础到操作室的距离为3米 e) 值班室、配点间、操作室宽为6米

2、高度计算

a: 轨顶到柱顶的距离,最小为0.15m, b: 横梁到轨顶的距离0.6m c: 吊钩到横梁的距离1.50m

d: 起重绳的垂直长度:绳长＝1.2*1.3=1.56m

e: 最大一台设备的高度，在此为电机高度，1.025m。 f: 吊起物底部和最高一台机组顶部的距离 0.5m.

g: 最高一台水泵或电机顶至室内地坪的高度，经计算可知为1.78m。 h: 吊起物底部与泵房进口处地坪或平台的距离0.2m。 则泵房最小高度H=7.547m。

综上所述，设泵房长29.6m，宽10m，高为10m.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/md83.html