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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流送水泵站课程设计.精品文档.水泵及水泵站 课程设计 题目： 鞍山市城镇给水厂 送水泵站 系 别： 环境与市政工程系 专 业： 给水排水工程 姓 名： 刘亚伟 学 号： 024410129 指导教师：朱伟萍 杨广建 何亚丽 谭水成河南城建学院2013 年 1 月 11 日前言该设计为辽宁省鞍山市某给水厂送水泵房工程设计，设计内容包含了选泵、机组布置、吸水管和压水管的布置、水泵流量和扬程的校核、辅助设备的选取、泵房平面尺寸和高程的确等大部分内容。该送水泵房的设计主要指的是二级泵站的设计，级泵站主要由水泵机组,吸压管路,引水设备,起重设备,排水设备
2、,计量设备,采暖及通风设备,电气设备,防水锤设备和其他设备组成。在泵站中除设有机器间(安装水泵机组的房间)外，还设有高低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。通过这次设计，使我得到了一次综合训练，我把以前学到的分散、零乱的知识，进一步加强与巩固，并使之系统化，理论和实际相结合，加深了我们对城市取水泵房的整体性理解和认识。使我在查阅文献、编写计算书和说明书、计算机绘图等各方面的技能也得到了相应的提高。由于自己水平有限，在设计中难免出现差错，敬请老师加以指正，以促进我进步。在今后的学习和工作中，我会加强学习，弥补自己的不足，使设计更加完善、科学、合理。Forewordthe design f
3、or a water pump station in waterworks engineering in Anshan city, Liaoning province, design contains a selection of pumps, unit placement, suction pipe, pump flow and pressure pipe arrangement and selection of head checking, auxiliary equipment, flat size and the height of the pump house, indeed mos
4、t of the content. The water pumping station design refers to the design of the second-stage pumping station, pumping mainly by the pump unit, pressure piping, water equipment, lifting equipment, water supply and drainage equipment, measuring equipment, heating and ventilation equipment, electrical e
5、quipment, water hammer device and other devices. Apart from a number of machines in the pumping station (installed pump room), also has a high and low voltage power distribution room, control room, a permanently manned location, repair auxiliary rooms. With this design, I got a comprehensive trainin
6、g, I learned to disperse and confused knowledge, further strengthening and consolidating and systematizing, combining theory and practice, increased water intake pumping station of our citys overall understanding and awareness. Calculation of my literature review, writing books and manuals, computer
7、 graphic skills, among others, has also been a corresponding rise. Because of their own limited, inevitable errors in the design, be corrected please teacher, to promote progress. Study and work in the future, I will enhance learning, not enough to make up their own, making the design more sound, sc
8、ientific and reasonable.目录第一章 绪论11.1 设计要求11.2设计资料1第二章 计算说明书32.1 二级泵站的组成及特点32.2 泵站设计参数的确定32.3水泵和电机的初步选42.4泵机组的基础设计62.5水泵吸水管路和压水管路设计62.6布置机组和管道82.7吸水井的设计82.8 各工艺标高的设计92.9复核水泵和电机92.10 辅助设备的选择102.11 设计二级泵站平面图及剖面图11结束语12参考文献13第一章 绪论1.1 设计要求1.1.1 设计题目辽宁省鞍山市某给水厂送水泵站（二级泵站）设计1.1.2 设计任务 城市送水泵站技术设计的工艺部分。根据水量、水
9、压变化情况选泵，工作泵和备用泵型号和台数。泵房型式的选择。机组基础设计；平面尺寸及高度。计算水泵吸水管和压水管力直径：选用各种配件和阀件的型号、规格种及安装尺寸（说明特点）。吸水井设计：尺寸和水位。布置机组和管道。泵房中各标高的确定：室内地面、基础顶面、水泵安装高度、泵房建筑高度。复核水泵及电机：计算吸水管及泵站内压水管损关、求出总扬程、校核所选水泵，如不合适，则重选水泵及电机。重新确定泵站的各级供水量。进行消防和转输校核。计算和选择附属设备。设备的选择和布置计量设备起重设备排水泵及水锤消除器等确定泵站平面尺寸、初步规划泵站总平面。泵房的长度和宽度，总平面布置包括：配电室、机器间、值班室、修理
10、间等。1.1.3 图纸要求泵站平面及剖面图（机器间），应绘出主要设备、管路、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高，列出主要设备表和村料表（比例尺1501200）。1.2设计资料1.2.1 任务书鞍山市最高日用水量109004 m3/d，最高日最高时用水量 6404.94 m3/h，用水最不利点地面标高105m、服务水头28m，泵站处的地面标高100 m、水池最高水位99.80 m、水池最低水位标高95.30m，经计算管网水头损失12.94 m。1.2.2 地区气象资料最低气温：-30.4，最高气温：36.9，年平均气温8.8，最大冰冻线深度0.9m。泵站地址1：100地形图。站址处要求抗震设计烈度
11、为7。源资料：采用双回路供电，电压等级为：220V、380V、10KV。第二章 计算说明书2.1 二级泵站的组成及特点2.1.1二级泵站的组成(1)水泵机组 包括水泵和电动机，是泵站中最重要的组成部分。(2)吸压管路 指水泵的吸水(进水)管路和压水(出水)管路，水泵通过吸水管从吸水井(池)中吸水，经水泵加压后通过压水管路送至用户。(3)引水设备 指真空引水设备(如真空泵、引水罐等)和灌水设备。当水泵工作为吸入式启动时，需引水设备。(4)起重设备 指泵站内设备及管道安装，检修用的吊车、电动葫芦等设备。(5)排水设备 指排水泵、排水沟、集水坑等，用以排除泵站地面污水。(6)计量设备 指流量计、压力
12、计、真空泵、温度计等。(7)采暖及通风设备 指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风机等设备。(8)电气设备 指变、配电设备。(9)防水锤设备 指水锤消除器等。(10)其他设备 包括照明、通信、安全与防水设施等。在泵站中除设有机器间(安装水泵机组的房间)外，还设有高低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。2.1.2 二级泵站的特点二级泵站通常设在净水厂内，经水厂净化后的水进入清水池储存，清水池中水经管道自流入吸水井，水泵从吸水井吸水，经加压后送入城市输配水管网。其工艺流程如：清水池吸水井送水泵站输配水管网用户。基本特点：泵站埋深较浅，通常建成地面式或半地面式，为了适应用户水量、水质的变化，需
13、要设置多台水泵机组，因而，泵房面积较大，泵房一般为矩形形状，砖混结构。2.2 泵站设计参数的确定2.2.1 设计流量的确定二级泵站分两级供水，为满足各个时段的用水和保证供水的安全性，泵站的设计流量应按用户最高日最高时用水量来确定。鞍山市城市最高日最高时用水量为：Qh =6404.94 m3/h=1779 L/s则泵站的设计流量为： Q =6404.94 m3/h=1779L/s根据用水曲线确定的二级泵站工作制度，分二级工作。第一级，从（23）时到（5）时，每小时占全天用水量的（2.86）%；第二级，从（5）时到（23）时，每小时占全天用水量的（4.5）%。泵站一级工作时的设计工作流量： Q1
14、= 1090042.86% =3117.5 m3/h=866.0L/s泵站二级工作时的设计工作流量 Q2 = 1090044.5% =5559.2m3/h=1362.6L/s2.2.2 设计扬程的确定设计扬程计算的一些设计计算结果如下表2.1所示：供水流量(L/s)水头损失/m清水池最低水位与控制点地面高差/m自由水压/m泵站内输水管管网供水流量177920.4812.944.528消防2个火点26020.5821.814.510表2.1 设计计算成果则与设计流量相应的管路系统的水头损失h =（2+0.48+12.94）=15.42 m取安全水头为2 m，扬程的常数项HST = (2+4.5+
15、28)=34.5 m则设计扬程为：H = HST + h=（34.5+28）=62.5 m2.3水泵和电机的初步选2.3.1选择水泵1、水泵选择的基本原则（1）所选水泵机组应满足用户最高日各个时刻（含最大的）流量和扬程的要求，保证供水的安全可靠性。（2）依据所选水泵建造的泵站的造价低。（3）水泵机组长期在高效率下工作，运行及管理费用低。（4）水泵性能好，使用寿命长，便于安装和检修。（5）在水泵供水能力上应考虑近、远期结合，留有发展余地。 2、初选水泵图2.1 sh型离心泵性能曲线型谱图根据Q1 = 866.0L/s和Q2 =1362.6L/s,=62.5m，参考性能曲线图，选取与性能曲线图相交
16、的水泵并联,其泵型分别为32sh-19型、24sh-9A型, 综合考虑泵房选用24Sh-9A型离心泵。性能参数如表2.2所示表2.2 sh型单级双吸离心泵的性能表型号流量Q(m3/h)扬程H(m)转速n(r/min)轴功率N(kW)效率()允许吸上真空高度Hs(m)泵重(kg)24Sh-9A316888061970585902.5430032Sh-194700646013051795253573058080.44.354990求出管路特性曲线方程中的参数，因为：所以：根据上表泵的性能参数以及泵的特性曲线，可确定设计方案为：四台24Sh-9A泵并联，其中有一台为备用泵。一级供水（两台泵并联工作）
17、，工况点如二级供水时(三台水泵并联工作)，工况点（见M点）图2.2 三台24sh-9A型号泵并联工作曲线2.4泵机组的基础设计 表2.3 24sh-9A型单级双吸离心泵安装(mm)（不带底座）型号泵外型尺寸(mm)24sh-9A 108511009006001800800HH1H2H3H417069505553266324sh-9A型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础2.5水泵吸水管路和压水管路设计当泵站为一级供水时，两台14sh-9型单级双吸离心泵并联工作，其流量Q=434.028L/s，单台泵出水量Q=217.014 L/s。当泵站为二级供水时，三台14sh-9型单级双吸离心泵并
18、联工作，其流量Q=842.014L/s，单台水泵出水量Q=280.671L/s；水泵吸、压水管所通过的流量应按Q=280.671L/s(最大)设计，管材采用钢管。2.5.1吸水管路 1、管路布置要求吸水管路通常处在高压状态下工作，所以对吸水管路的基本要求是不漏气、不积气、不吸气，否则会使水泵的工作产生故障。为此常采取一下措施：(1) 为保证吸水管路不漏气，要求管材必须严格。(2) 为使水泵及时排走吸水管路中的气体，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度。(3) 吸水管的安装与敷设应避免在管道内形成气囊。(4) 吸水管安装在吸水井内，吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量。(5) 吸入式工
19、作的水泵，每台水泵应设单独的吸水管。(6) 当吸水池水位高于水泵轴线时，吸水管上应设闸阀，以利于水泵检修。(7) 当水中有大量杂质时，喇叭口下面应设置滤网。(8) 吸水管设计流速一般为：DN250mm时，v=1.01.2m/s；DN2501000mm时，v=1.21.6m/s；DN1000mm时，v=1.52.0m/s。故吸水管管径DN1=700mm,V1=1.37m/s, 1000i=3.2m2.5.2 压水管路1 、压水管路布置要求对压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。(1) 压水管路常采用钢管，采用焊接接口，与设备连接处或需要经常检修处采用法兰接口。(2) 为了
20、避免管路上的应力传至水泵，以及安装和拆卸方便，可在压水管路适当位置上设补偿接头或可挠性接头。(3) 离心泵必须要关闸启动。(4) 当不允许水倒流时，需设止回阀。(5) 压水管设计流速为：DN250mm时，v=1.52.0m/s；DN250mm时，v=2.02.5m/s；2、 压水管管径当Q=280.671L/s时，由钢管水力计算表查得管径D=400mm，流速V=2.17m/s，阻力系数i=16.3mm/m2.5.3 管路附件选配每台水泵都单独设有吸水管，并设有闸阀，型号为Z41T-10，DN500mm，L540mm，W681Kg。压水管设有止回阀，型号为H44T(X)-10，DN400mm，L
21、900mm，W508kg。水泵控制阀，型号D371X(H、F)，DN400mm，L102mm，W128kg。具体管路附件选配如下：表2.4 24Sh-9A型水泵进出口尺寸型号进口法兰尺寸mm出口法兰尺寸mmDN1D01D1n1-d1DN2D12D2n2-d224Sh-9A60072578020-3040051556516-252.6布置机组和管道水泵机组布置的基本要求是：供水安全可靠、管道布置简短、安装与维护方便、机组排列整齐、起重设备简单并留有扩建余地。常见的布置形式有：1、纵向排列适用于IS型单级单吸悬臂式离心泵。采用这种排列形式可以使吸水管保持顺直，机组布置较为紧凑整齐，检修方便，泵房长
22、度较小但宽度较大(IS型水泵轻，可以用移动式吊装设备)。2、横向排列(泵轴线呈一直线布置)横向排列这种布置形式适用于侧向进水、侧向出水的Sh型双吸式水泵，进出水管顺直，水力条件好，这种布置形式虽然泵房长度大些但跨度小，吊装设备采用单轨吊车即可。3、横向双行排列横向双行排列这种排列更为紧凑，节省建筑面积。泵房跨度大、起重设备需考虑采用桥式行车。适用于泵房中机组较多的圆形取水泵站。但这种布置形式两行泵的转向从电机方向看去是彼此相反的，因此，在泵订货时应向水泵厂特别说明，以便水泵厂配置不同转向的轴套止锁装置。横向排列侧向进、出水的泵，如单级双吸卧式离心泵Sh型、SA型采用横向排列比较好。根据以上要点
23、和实际情况，本泵站采用横向布置，2.7吸水井的设计水泵吸水管进口喇叭口大头直径为1.4d即1000mm；喇叭口淹没深度为0.6D,即600mm；吸水喇叭口距井底距离为0.8D,即800mm；喇叭口净距为1.6D,即1600mm；喇叭口距吸水井井壁距离为0.8D,即80mm； 吸水井长：L=16000mm吸水井宽：L=4800mm吸水井高：L6500mm吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量，取吸水井高度为6200mm，（其中超高300mm），吸水量显然满足要求。2.8 各工艺标高的设计24sh-9A型水泵允许吸上真空高度为2.5m。水泵允许安装高度：Hss=Hs-V2/2g-hs吸水
24、管长度暂按8m估算，吸水管管径DN1=700mm,1000i=3.2m其沿程水头损失：iL= 0.03m局部水头损失：式中：吸水管进口喇叭口局部阻力系数，取0.3；90弯头局部阻力系数，取0.668；阀门局部阻力系数，取0.06；偏心渐缩管局部阻力系数，取0.20；吸水管中流速，1.38m/s 水泵进口处流速，2.69 m/s吸水管总水头损失为hs=iL+V2 /2g=0.03+0.54=0.57m 则水泵安装高度为：ZsHss=3.34,考虑到安全取3.3m水泵轴心标高为：Z=Z1+Zs=95.3+3.3=98.6 m 其中Z1为吸水井最低水位标高 二泵房室内地坪标高为98.6-0.1-0.
25、9=97.6m，其中0.1为水泵基础高出室内地平高度；0.9为水泵底座至轴心高度。泵房所在的室外地坪标高为100m，二泵房室内地面低于室外2.4m。两泵房为半地下式泵房。2.9复核水泵和电机根据已经确定的机组布置和管路情况重新计算泵房内的管路水头损失，复核所需扬程，然后校核水泵机组。泵房内管路水头损失其中 ：吸水管总水头损失 压水管总水头损失 =iL=1.116.3mm/m20=0.359m（系数1.1表示压水管路中局部损失按沿程损失的10%计算.）泵房内管路水头损失为1.359m。所以，水泵泵扬程为与估计扬程基本相同，说明选定的水泵机组合适。2.10 辅助设备的选择2.10.1选择真空泵水泵
26、需要采用真空泵引水真空泵的抽气量W：其中：W真空泵的抽气量 （m3/s）；漏气系数（1.051.10）取1.05；W1吸水管中空气体积，取0.385 m3/m；W2泵壳内空气体积，0.39 m3；水泵引水时间，一般应小于5min，取4min，Hg10.33 m；Zs3.3 m；选取SZ-2型真空泵2台，一备一用，布置在泵房靠墙边处,配带动力10Kw，水消耗量30L/min,一字布置，L=4100mm,l=1500mm,B=700mm2.10.2排水泵选1台2BA-6A,Q=1030 m3/h,H=28.520m,N=2.55Kw,n=2900r/min2.10.3计量设备在压水管上设超声波流量
27、计，选取SP-1型超声波流量计2台，安装在泵房外输水干管上，距离泵房7m。在压水管上设压力表，型号为Y60Z，测量范围为0.01.0MPa。在吸水管上设真空表，型号为Z60Z，测量范围为0760mmHg。2.10.4起重设备24sh-9A型水泵的重量4300 Kg，JRQ-47-6型电机的重量是2100 Kg根据电机和水泵的重量结合水泵房的高度选择起重机的重量的型号为LH型电动葫芦双梁式，重机起重量5t,跨度16.5m，起升高度9m。2.10.5房的高度 选用LH5t电动葫芦双梁桥式起重机，泵房间地面以上高度为：H1 =a+c+d+e+h+n =1400+11201.2+1270+100+20
28、0 =4314 mm =4.314 m式中：a为行车梁高度, mmc为行车梁底至其重钩中心的距离，a2+c2=1400mm; d起重钩的垂直长度 ,电机总宽为1120 mme最大一台机组的高度，1270 mmh起吊物底部与泵房进口处平台的距离，200 mmn100 mm泵房地下部分的高度H2=2.4 m所以，泵房总高度为 H=H1+H2=6.7142.10.6水锤设备采用缓闭阀门来减少水锤的冲击。 2.10.7 泵房建筑高度和平面尺寸的确定水泵机组采用单排横向排列形式布置泵房设一进出设备的大门，控制室、配电室、值班室设在泵房左侧地上一层。水泵间距：L=2000mm水泵与配电设备间距：L=200
29、0mm水泵距大门间距：L=3000mm 水泵距吸水管侧墙的距离：L=2000mm泵房长:L39000mm泵房净宽：L=9000mm泵房净高：L4320mm2.11 设计二级泵站平面图及剖面图泵站平面及剖面图(机器间)，应绘出主要设备、管道、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高，列出主要设备表和材料表(比例1：100)(见图纸)结束语在为期一周的课程设计里，学到了很多东西，也对学习有了更深的感悟。在课程设计过程中，我们是主体，老师从旁指导，自己动手后才知道把课堂知识和实践联系在一起的过程很艰难。不过在经过查资料以及老师的帮助下，我按时完成了课程设计的任务。通过这通过这次课设，我了解和熟悉了许多关于送
30、水泵站设计的相关知识，也学会了许多设计方面的常识，更增加了我对学习专业知识的浓厚兴趣。感谢老师给我们这次课设的机会，提高了我们的CAD制图能力。在以后的学习过程中，我会更加努力的学习课本上的知识，并多多联系实践，为以后的发展打下坚实的基础。参考文献1颜锦文主编.水泵与水泵站.北京：机械工业出版社，2006.2给水排水设计手册（第1册）第二版.北京：中国建筑工业出版社，2002.3给水排水设计手册（第11册）第二版.北京：中国建筑工业出版社，2004.4 李亚峰,尹士君主编.给水排水工程毕业设计指南.北京：化学工业出版社，2003.5 谷峡主编.水泵与水泵站.北京：中国建筑工业出版社，2005.6 李亚峰，尹士军，蒋白懿编著.水泵及泵站设计计算.北京：化学工业出版社.