一级泵站课程设计

设计说明书

（一）设计流量的确定和设计扬程的估算：

（1）设计流量Q

考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数α=1.05， 则

近期设计流量为 Q=1.05×50000/24=2187.5m3/h=0.6076m3/s 远期设计流量为 Q=1.05×100000/24=4375m3/h=1.2152m3/s

(2)设计扬程H

①泵所需静扬程HST

（即一条自流管道检 通过取水部分的计算已知在最不利情况下

修，另一条自流管道通过75%的设计流量时），从取水头部到吸水间的全部水头损失0.8m。则吸水间中最高水面标高为95m-0.8m=94.2m，最低水面标高为90m-0.8m=89.2m.所以泵所需静扬程HST 为：

洪水位时，HST=115+3-94.2=23.8m 枯水位时，HST=115+3-89.2=28.8m ②输水干管中的水头损失∑h

设采用两条DN800的铸铁管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修，另一条输水管应通过75%的设计流量（按远期考虑），即

Q=0.75×4375m3/h=3281.25m3/h=0.9114m3/s, 查水力计算表得管内流速

v=1.81m/s, i=0.00469

所以?h=1.1×0.00469×3200=16.51m (式中1.1是包括局部损失而加大的系数)

③泵站内管路中的水头损失?h 粗估2m，

则泵设计扬程为：

枯水位时：Hmax=28.8+16.51+2+2=49.31m 洪水位时：Hmin=23.8+16.51+2+2=44.31m

（二）、初选泵和电机

近期选择3台500S59A型泵（参数见下表），2台工作，1台备用。远期增加1台同类型泵，3台工作1台备用。 水泵型号 流量L/S 扬程m 39～57 转速r/min 轴功率KW 970 315～333 500S59A 1500～2170

根据500S59A型泵的要求选用Y400-54-6型异步电动机（参数见下表）。

水泵型号 电动机型号 功率KW 500S59A Y400-54-6

100 效率 % 72～74 气蚀余量m 6 (三)、机组基础尺寸的确定

查泵与电机样本，计算出500S59A型泵机组基础平面尺为1637.5mm×1640mm,机组总重量 W = Wp + Wm= 325+16650=16975N。

3.0W 基础深度H可按下使计算H=

L?B??

式中 L —— 基础长度， L=1.6375m B —— 基础宽度， B=1.640m

γ—— 基础所用材料的容重，对于混泥土基础， γ

=23520N/m3

故 H=(3.0*16975)/(1.6375*1.640*23520)=0.81m 基础实际深度连同泵房底板在内，应为2 m。

（四）、吸水管路与压水管路计算

每台泵有单独的吸水管与压水管

（1）吸水管

已知 Q1=4375/3= 1458.33m3/h = 0.4051m3/s 采用DN600钢管，则v=1.39m/s ，i=3.91‰

（2）压水管

采用DN500钢管，则v=1.99m/s，i=10.2‰

（五）、机组与管道布置

详见附件CAD图纸

（六）、吸水管路与压水管路的水头损失的计算

取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图

（1）吸水管路中水头损失∑h s:

∑h s=∑h fs+∑h ls ∑h fs=l1×is=3.91‰×2.000=0.00782m ∑h ls=(ζ1+ζ2)

2v22gv12 + ζ3

2g式中 ζ1———吸水管进口局部阻力系数，ζ1=0.75; ζ2 ———DN600钢管闸阀局部阻力系数，按开启度

a=0.125考d虑,ζ2=0.12;

ζ3 ———偏心渐缩管DN800×600,ζ3=0.18;

则 ∑h ls=（0.75+0.12）×1.392/2g错误！未指定书签。+0.20×3.122/2g=0.185 m

所以吸水管路总水头损失为:

∑h s=∑h fs+∑h ls=0.00782+0.185=0.19282m

（2）压水管路水头损失∑h d:

∑h d=∑h fd+∑h ld

∑h fd =(l2+l3+l4+l5+l6)id1+l7×id2

∑h fd =(5.102+2.450+7.350+4.750+1.324)×10.2‰ +2×46.9‰=0.301m ∑h V52/2g 式中

ζ4-DN300×450渐放管，ζ4=0.25; ζ5-DN500钢制45°弯头, ζ5=0.51； ζ6-DN600液控蝶阀, ζ6=0.315； ζ7-DN600伸缩接头, ζ7=0.21； ζ8-DN手动蝶阀, ζ8=0.15； ζ9-DN600钢制90°弯头, ζ10=1.01； ζ10-DN500×600渐放管， ζ10=0.18； ζ11-DN800钢制斜三通，ζ11=0.5；

ld=ζ4V32/2g+(2ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+2ζ9+ζ10

）V42/2g+(ζ11+ζ12+ζ13)

ζ12-DN800钢制正三通，ζ12=1.5； ζ13-DN800蝶阀，ζ13=0.15 则

∑h ld=0.25×5.242/2g+(2×0.51+0.315+0.21+0.15+2×1.01+0.18)×1.992/2g+(0.5+2×1.5+2×0.15)×1.812/2g=0.350+0.787+0.635 =1.772m

故 ∑h d=∑h fd+∑h ld=0.301+1.772=2.073m 从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为:

∑h=∑hs+∑hd=0.19282+2.073=2.26582m;

因此，泵的实际扬程为：

设计枯水位时：Hmax=28.8+16.51+2.26582+2=49.57582m 设计洪水位时：Hmin=23.8+16.51+2.26582+2=44.57582m 由此可见，初选的泵机组符合要求。

（七）、泵安装高度和泵房筒体高度计算

为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而泵为自灌式工作，所以泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无须计算。

已知吸水间最低动水位标高为89.20m，为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为87.00m（吸水管上缘淹没深度为89.20-87.00-（D/2）=1.9m）。取吸水管下缘距吸水间底板0.74，则吸水间底板标高为87.00-（D/2+0.7）=86.00m。洪水位标高为

95.00m，考虑1.0m的浪高，则操作平台标高为95.00+1.00=96.00m。故泵房筒体高度为：

H=96.00-86.00=10.00m

（八）、辅助设备选择

(1)起重设备的选择

最大起重量为YZR180M-8Z型电机重量Wm =34600kg，最大起吊高度为10.00+2=12.00m（其中2.0m是考虑操作平台上汽车的高度）。为此，选用环形吊机（定制，起重量10t，双梁，跨度10m，CDi-10电动葫芦，起吊高度16m）

(2)引水设备

泵系自灌式工作，不需要引水设备。

(3)排水设备

由于泵房较深，故采用电动泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去。

取水泵房的排水量一般按20～40 m3/h考虑，排水泵的静扬程按11m计，水头损失大约5m，故总扬程在11.0+5.0=16.0m左右，可选用IS65–50–160A型离心泵（Q=15～28m3/h, H=21.8～15.0m, N=3KW, n=2900 r/min）两台，一台工作一台备用，配套电机为Y100L-2。 (4)通风设备

由于与泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进行空––空冷却，但由于泵房筒体较深，仍选用风机进行换气通风。选用两台

T35–11型轴流风机（叶轮直径700㎜，转速960 r/min，叶片角度15°，风量10127m3/h，风压90Pa，配套电机YSF–8026, N=0.37 kW）。

(5)计量设备

由于在净化场的送水泵站内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不再设计量设备。

（九）、泵房建筑高度的确定

泵房筒体高度已知为10.0m，操作平台以上的建筑高度，根据起重设备及起吊高度、电梯机房的高度、采光及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距离为6.6m，从平台楼板到房顶底板净高为9.2m。

（十）、泵房平面尺寸的确定

根据泵机组、吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的情况，从给水排水设计手册中查出有关设备和管道配件尺寸，通过计算，求得泵房内径为21m。

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