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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流泵与泵站课程设计梁兆鹏.精品文档.烟台大学土木工程学院 泵与泵站课程设计泵与泵站课程设计计算书已知题目 某污水管网中途泵站设计资料：（1）某城镇污水干管由于埋深过大需设置中途泵站，污水干管平均日污水量见参数表；（2）泵站地面标高、泵站前污水管道末端检查井内底标高、下游出水检查井内底标高均见参数表：（3）泵站至出水检查井管长（即压力管段）见参数表；表1 污水管网参数表学号地面标高（m）入口标高(m)出口标高(m)管长(m)平均日流量(万吨)02114.00102.11125.98785.005.20一：计算流量、初算扬程，设计流量采用最高日最高
2、时污水量。已知平均日流量=5.2万吨=601.85L/S用内插法求污水总量变化系数Kz : 得Kz=1.38得出最高日最高时污水量=Kz=1.38601.85=830.55L/s=2989.99/h扬程的计算： 一般大型泵站(污水量5000立方米)应设34套机组,压水管的流速一般不小于1.5m/s，每台水泵的压水管上应装置阀门，不需装止回阀。由给排水设计手册第一册第二版钢管和铸铁管水力计算查得v和1000i 的值，如图所示：Q DN(mm) 600 700 800840L/S v 1000i v 1000i v 1000i 2.97 18.4 2.18 8.11 1.67 4.00所以，根据经
3、济效益考虑，选择DN800V1.671000i 4.00 铸铁管。静水扬程：h=入口标高出口标高=125.98-102.11=23.87m安全水头：h=2水头损失：（局部水头损失按沿程水头损失的30%计算）所以，水头损失，（m）所以，设计扬程 H=29.95 （m）二、选泵选泵的要求是在满足最大排水量的条件下，减少投资，节约电耗，运行安全可靠，维护管理方便，最好选同型号的泵，这样对设备的购置，设备与配件的备用，安装施工，维护检修都有利。一般大型泵站(污水量5000立方米)设34套机组,压水管的流速一般不小于1.5m/s，每台水泵的压水管设闸阀。根据上一步所得出的设计扬程（H=29.95m）和流
4、量(Qm=2989.99L/s),可选两个方案：方案一、3用1备：q=Q/3=996.66/h H=29.95m方案二、4用1备：q=Q/4=747.50/h H=29.95m由上海凯泉泵业（集团）有限公司出版的WQ系列潜水排污泵电子书的P30粗选泵。详情见附图1进一步的进行筛选，满足条件的两个方案可选泵组为：方案流量(/h)型号扬程(m)一、3用1备996.66WQ2520-640-300 132 29.95二、4用1备747.50WQ2520-614A-250 110 29.95两种泵的性能曲线见附图2.根据性能曲线可得在设计流量下的对应轴功率，=110kw,=90kw方案一： 73.87
5、%方案二：=67.72%所以选择方案一的效率高，选用3用1备，泵型号为WQ2520-640-300 132 。三、泵的初步校核校核泵组是否符合工况需求，需要画出泵并联后的特性曲线和管道特性曲线来求得并联工况点，由工况点看并联后的泵组是否符合设计流量和扬程的要求。同型号的泵并联特性曲线可以根据横加法原理画出，与管道的特性曲线相交。具体做法如下：（1）泵机组有4台常用泵和1台备用泵组成，单泵出水Q=996.66/h由给水排水设计手册，查得：Q（L/S）DN(mm)400450996.66v1000iv1000i2.2117.21.759.24单泵出水管选择DN450-V1.75-1000i9.24
6、 的铸铁管，即作为单泵连接压力干管的压力支管。集水池容积的初步计算：根据工作泵组停车时启动备用泵组所需时间来算，一般可采用不小于泵站中最大一台泵5分钟出水量体积，即v=276.8560510-3=83.01集水池水深取3m，宽3m，长10m，v=3310=9083.01，合格。（2） 计算泵的吸水管、压水管水头损失。吸水管路水头损失，由给排水设计手册局部水头损失查表得（详情见附图3），带喇叭口袋的进水口0.1，水在泵中流速v=3.91m/s，格栅损失水头为0.1m，h=0.18压水管路水头损失，压力支管长度由竖直长度加上水长度取25m局部水头损失：2个90度弯头，一个异径三通，一个闸阀，一个止
7、回阀，一个异径管。由给水排水设计手册.第一册.常用资料电子书中查得（详情见附图3）：900铸铁弯头阻力系数，= 0.67；异径三通阻力系数，等径丁字管值+突放之值=0.1+0.47=0.57；闸阀阻力系数（按开度为全开），；止回阀阻力系数，2.0；渐放管：0.1；由资料得，资料见附图3：一个支管上的局部水头损失系数之和包括2个弯头损失，1个闸阀损失，1个异径三通损失，1个渐放管损失，1个喇叭状吸水口损失，即=20.67+0.25+2.0+1.2=4.79mmm取两支管的距离为2m（资料见附图4）。A处的流量为单泵流量Q=996.66/h，依次类推，列表的Q(/h)v1000276.850.55
8、30.495553.701.111.80830.551.674.00h1=3.12m h2=0.013A处90弯管阻力系数为0.67，B、C、D处异径三通阻力系数为0.57所以h=0.127综合上诉步骤分析，设计扬程应为：H=0.18+0.98+0.013+0.127+23.87+3.12=28.29m（3） 校核泵并联后的总工况是否在并联曲线高效段内： 核后的静扬程所以，得出管道特性曲线方程：由此，可画出管道并联后的特性曲线,详情见附图5四 设计泵机组的基础泵的有关参数见附图6：基础的作用是支撑并固定机组，使他运行平稳，不至发生剧烈震动，更不允许产生基础沉陷，基础一般的要求是：坚实牢固，除能
9、承受机组的静荷载外，还能承受机械震动荷载；要浇制在较坚实的地基上，以免发生基础下沉或不均匀沉降。对于不带底座的大中型水泵可选： 基础长度L=1.4m 基础宽度B=1.3m 基础高度H=0.3m采用混凝土浇筑安装尺寸见附图6。五 决定泵站的形式布置原则：水泵机组间距一定不妨碍操作和维修的需要，应保证运行安全，装卸，维修和管理方便，选用纵向平行排列的方式。六 水泵机组和压水管路的布置机组之间各部尺寸应符合下列要求：（1） 泵房大门口要求通畅，既能容纳最大的设备，又有操作余地。B0.7m,保证工作人员能够较为方便的通过。（2） 当为低压配电设备时C值不小于1.5m,高压配电设备C值不小于2m。（3）
10、 为了便于就地检修水泵，D不宜小于1m。（4） E值一般为电机轴长加0.5m，但不宜小于3m。F应不小于0.7m。如电机容量大于55kW时，F应不小于0.7m七、 格栅除泥机的选择本设计为污水提升泵站，在进水口除需要设置格栅除污机来除去污水中的杂物，以免沉淀或造成堵塞。由前面计算推得泵站地下部分设计深度7米。由给水排水设计手册.第11册电子书中P521中查得(详情见附图7)，在满足各项条件下选择GH型链条式回转格栅除污机为宜。关于GH型链条式回转格栅除污机的说明如下：（2）适用范围：GH型链条式回转格栅除污机适用于各种泵站的前处理。给水排水提升泵站和污水处理厂的进水口处，均应设置格栅，用来拦截
11、、清除漂浮物，如草木、垃圾、橡塑等物，从而保护水泵送水，亦减少后续设备的处理负荷。（2）结构与特点：GH型链条式回转格栅除污机采用悬挂式双级蜗轮蜗杆减速机，使传动链轮与传动链条的啮合调整保持良好状态。整机水上部分采用铝合金型材、板材；水下部分为优质不锈钢。清污耙固定在两根牵引链条之间，可随链条回转。每个耙齿都插入栅隙内一定深度。当耙齿转到栅体顶部牵引链条换向时耙齿也随之翻转，污物脱落。该机有紧急停车及电动机过载保护装置，带有气动缓冲卸料机构，有独到的框架结构和定距结构，易于安装和更新，尤其适用于老泵站的改造。根据要求设置该格栅除污机，详情见附图7。确定泵的电动葫芦型号为CD13-18D，N=4
12、.5KW，用于格栅除污机的电动葫芦型号为CD15-18D，N=7.5KW具体设置见图纸。 设计说明书设计说明：1、 本图尺寸以毫米计，高程以标高计，标高采用绝对标高，管理层地面标高为17.2m，进水口标高10.20m,采用黄海高程系。2、 本污水提升泵房依据：设计污水提升量为6.4万立方米/日，污水提升设备安装潜水泵型号为WQ2400-605A-300 90 四用一备。3、 潜水泵均配置自耦装置。4、 管件防腐：铸铁和钢管件彻底除锈达Sa2.5级后，水下立管刷环氧涂料底漆两道，面漆两道；其余管件外壁刷氯化橡胶底漆两道，氯化橡胶面漆两道；内壁以1：1水泥砂浆衬里，衬里厚102mm。5、 水泵的开
13、启：水泵的开停根据污水泵房的水位高低来考虑，水位下降至最低开泵水位时停泵，当水池水位上升至最高水位时开泵，具体停泵水位可根据实际情况作适当调整。6、 泵房通风采用自然通风。注：（1） 图纸上的材料表中出水管材料算至13钢制法兰盘为止，法兰盘后接玻璃钢管不包括在本泵站设计范围内。（2） 水平安装阀门，止回阀，三通及弯头下面均应设砖支墩。（3） 短管及长管长度，若与实际情况有出入之处可酌情调整。（4） 管道配件防腐处理，详见施工图设计说明书。附图1：该截图选自上海凯泉泵业（集团）有限公司出版的WQ系列潜水排污泵电子书的P29粗选泵。附图2：WQ2520-640-300 132 (1号线)： 该截图
14、选自上海凯泉泵业（集团）有限公司出版的WQ系列潜水排污泵电子书的P70性能曲线图。WQ2520-614A-250 110（4号线）：该截图选自上海凯泉泵业（集团）有限公司出版的WQ系列潜水排污泵电子书的P66性能曲线图。附图3：各水头损失阻力系数标准900铸铁弯头阻力系数：由给水排水设计手册.第一册.常用资料电子书中P673中查得铸铁管弯头标准铸铁90度弯头d(mm)751001251502002503003500.340.420.430.480.480.580.520.59d(mm)4004505006007008009000.600.670.640.670.680.700.71旋启式止回阀
15、阻力系数：由给水排水设计手册.第一册.常用资料电子书中P669中查得旋启式止回阀d（mm）1502002503003504005006006.55.54.53.532.51.81.7闸阀阻力系数：由给水排水设计手册.第一册.常用资料电子书中P669中查得闸阀当全开时（即a/d=D）d（mm)1520-5080100150200-250300-450500-800900-10001.50.50.40.20.10.080.070.060.05当各种开启度时：a /d 1/82/83/84/85/86/87/8w开启/w总 0.9480.8560.7400.6090.4660.3150.1590.1
16、50.260.812.065.5217.097.8异径三通阻力系数：由给水排水设计手册.第一册.常用资料电子书中P672中查得名称图示异径丁字管=等径丁字管之值+突放（或突缩）之值异径管阻力系数：由给水排水设计手册.第一册.常用资料电子书中P668中查得名称图示规格偏心渐缩管渐放管渐缩管异径管Dd4503000.190.250.20水泵入口阻力系数：名称图示水泵入口1.0附图4：附图6：该截图选自上海凯泉泵业（集团）有限公司出版的WQ系列潜水排污泵电子书的P70主要参数和安装尺寸图。附图7:GH连型回转格栅除污泥机性能规格及外形尺寸公称栅宽（m）槽深H(mm）安装角度安装间隙（mm）电动机功率
17、（Kw）栅条截面积（mm）整机重量（kg）生产厂1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.42.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0自选60、65、70、75、8015800.752.2501035005500无锡通用机械厂，江苏亚太给排水成套设备公司由给水排水设计手册.第11册电子书中P521中查得型号起重量（T）起升速度（m/min）运行速度（m/min）主起升电动机运行电动机型号功率（KW）转速（r/min）型号功率（KW）转速（r/min）CD13-18D3820(30)ZD132-44.51380ZDY112-40.41380CD15-18D5820(30)ZD141-47.51400ZDY121-40.81380