泵站课程设计说明书分析.docx

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泵站课程设计说明书分析

送水泵站设计说明书

第一章泵站设计控制值出水量及扬程的确定

1.1设计工况点的确定

Qmax采用城市高日高时用水量加水厂自用水量，

（m）　

（1）式中　—管网最不利点的标高（m），为22m；

—泵站吸水池最低水面标高（m），吸水井最低水位16m；

—管网最不利点的自由水头（m），为28m；

—最高日最高时管网水头损失（m）；

—最高日最高时输水管水头损失（m），有时输水管很短，这部分常包括在内；

—泵站内吸、压水管管路系统水头损失（m），估算为2～2.5m；

1.05—安全系数；

—泵站按Qmax供水时的扬程（m）。

；

1.2校核工况点的确定

1）高日高时加消防时校核

（L/s）　　

（2）

（m）（3）

式中　—城市消防用水量（L/s）；

—消防时泵站总供水量（L/s）；

—消防时管网的水头损失（m）；

—消防时输水管水头损失（m）；

10—低压制消防时应保证的最不利点自由水头（m）；

—消防时泵站的扬程（m）。

800+40=840L/s

>满足要求。

第二章水泵的选择

水泵的选择包括确定水泵的型号和台数。

所选定的泵站中工作泵（并联）的最大供水量和扬程应满足Qmax和HP，同时要使水泵的效率较高。

选择单级双吸泵，若现有水泵不合适时，可以采用调节水泵性能的方法，如切削叶轮等。

2.1画设计参考线

在水泵综合性能图上通过以下两点连直线，得选泵时可参考的管路特性曲线——设计参考线。

b点：

Q=30（L/s），H=Z0-ZP+H0+38.3m

a点：

Q=800（L/s），H51.8m

在水泵综合性能图上与设计参考线相交的且并联后能满足设计工况点的泵型，都可作为拟选泵，在组成方案时加以考虑。

2.2选泵方案比较

表2-2选泵方案比较

方案

编号

用水量变化范围（L/s）

运行泵型号及台数

水泵扬程（m）

所需扬程（m）

扬程利用率%

水泵效率%

方案一需要：

一台20SH-9

一台14SH-13

两台12SH-9A

660~800

1台20SH-9

1台12SH-9A

60~52

50~52

83.33~100

83~80

83~84

500~660

1台20SH-9

63~50

49~50

77.78~100

84~79

420~500

1台14SH-13

1台12SH-9A

55~49

48~49

87.27~100

82~83

82~83

310~420

2台12SH-9A

59~48

47~48

79.66~100

64~75

230~300

1台14SH-13

57~47

46~47

80.7~100

74~83

＜230

1台12SH-13

＞46

＜46

＜84

方案二需要：

一台14SH-13

三台12SH-9A

680~800

1台14SH-13

3台12SH-9A

62~52

50~52

80.65~100

83

83~84

500~680

1台14SH-13

2台12SH-9A

62~50

49~50

79.03~100

82~83

82~83

420~500

1台14SH-13

1台12SH-9A

56~49

48~49

85.71~100

82~83

82~83

310~420

2台12SH-9A

59~48

47~48

79.66~100

64~75

230~310

1台14SH-13

57~47

46~47

80.7~100

74~83

＜230

1台12SH-9A

＞46

＜46

＜84

对以上两个方案进行比较，可以看出第二套方案的运行效率高，故选用第二种方案，选用一台14SH-13和三台12SH-9A组合，并选用一台14SH-13作为备用泵。

2.3选泵后的校核

选泵后，按照发生火灾的供水情况，校核泵站是否能满足消防要求。

把泵站中备用泵与最大供水时所用的工作泵并联起来，画出并联曲线，可以看出消防时所需工况点（Q'，HP'）位于并联曲线之下，如图校核合格。

管网事故时泵站供水能力也按上述原则进行校核。

第三章动力设备的配置

动力设备采用电动机，水泵选定后，根据水泵样本载明的电动机来选择。

列表说明所选水泵配备之电动机的功率、转数、电压及型号。

表3-1电机配置

水泵型号

水泵重量（kg）

轴功率（kw）

转数（r/min）

电动机型号

电动机重量（kg）

功率（kw）

转数（r/min）

电压（伏）

350S44

1105

164~189

1450

Y355M-4

2020

220

1500

552

300S58A

809

99.2~131

1450

Y315M2-4

1048

160

1480

550

第四章泵站机组的布置

确定水泵及电动机之后，机组（水泵与电动机）尺寸大小，从手册第11册水泵样本上查到。

基础的平面尺寸和深度依据机组底盘尺寸或水泵、电机的底脚螺栓的位置。

机组布置分为两种：

纵向布置及横向布置。

由于本设计中选用水泵为双吸式水泵，为保证进出口处的水力条件，节省电耗，故机组布置采用横向排列，轴线成一列布置。

本次设计采用横线排列（直线单行），其主要优点是跨度小，管配件简单，水力条件好，检修场地较宽畅；缺点是泵房长度较大，操作管理路线较长，管配件拆装较麻烦，但适用于S、Sh、SA等双吸离心泵。

机组布置应使泵站工作可靠、管理方便、管道布置简单，泵站建筑面积及跨度最小，并考虑有发展的可能。

机组布置应满足下列要求：

（参见给水排水工程设计与施工规范）

表4-1水泵的外形尺寸

型号

350S44

1232.5

675

600

500

1080

510

690

500

980

620

300

300

4-34

300S58A

1073

588

510

450

1070

530

620

550

855

510

250

310

4-27

续上表：

型号

进口法兰尺寸

出口法兰尺寸

350S44

350

460

500

16-23

300

400

440

12-23

300S58A

300

400

440

12-23

250

350

390

12-23

4.1基础的尺寸计算

4.1.1尺寸的计算

泵机组安装尺寸如下表：

表4-2　　水泵机组（不带底座）的安装尺寸单位：

mm

型号

电动机尺寸

出口锥管法兰尺寸

350S44

1570

355

905

630

610

4-28

300

2807.5

854

350

460

500

16-23

300S58A

1270

315

865

457

508

4-28

300

2347

753

300

400

440

12-23

计算基础的尺寸：

对于不带底座的大中型水泵：

基础长度L=水泵机组底脚螺孔长向间距+（0.4~0.5）m

基础宽度B=水泵或电机底脚螺栓宽度宽向间距较大者+（0.4~0.5）m

基础高度=水泵底脚螺孔的长度+（0.15~0.20）m

其中对于350S44型水泵：

水泵机组底脚螺孔长向间距

水泵或电机底脚螺栓宽度宽向间距较大者

水泵底脚螺孔的长度

因此：

对于350S44型水泵：

基础长度

基础宽度

基础深度

对于300S58A型水泵：

因此，

对于300S58A型水泵：

基础长度

基础宽度

基础深度

4.1.2尺寸高度的校核

为保证机组稳定工作，应校核基础的总质量，一般基础质量应为机组总质量的2.5~4.0倍。

350S44型水泵取基础质量为机组总质量的2.5倍，

则

基础以钢筋混凝土浇筑，密度取2.5g/cm3

有平面尺寸算出其高度

和基础深度相比，取较大者1.32m。

300S58A型水泵取基础质量为机组总质量的2.5倍，

则

基础以钢筋混凝土浇筑，密度取2.5g/cm3

有平面尺寸算出其高度

和基础深度相比，取较大者1.32m。

4.1.3机组布置应满足的要求

1）相邻两个机组基础间净距：

电机容量<55千瓦时，过道宽度>0.8m；

电机容量>55千瓦时，过道宽度>1.2m。

2）相邻两个机组的突出部分间的净距以及突出部分与墙壁间的净距：

电机容量<55千瓦时，净距>0.7m；

电机容量>55千瓦时，净距>1.0m；

还应保证泵轴和电机转子在检修时能拆卸。

3）泵房主要通道宽度不小于1.2m。

4）当考虑就地检修时，至少在每个机组一侧设置大于水泵机组宽度0.5m的通道。

第五章吸水管及压水管的设计

5.1吸水管的设计要求

1）不漏气

吸水管管壁或接头容易漏气，当吸水管中压力小于大气压时会漏入空气。

因此吸水管应采用不透气材料（钢管），接头采用法兰接头。

2）不积气

为防止形成空气气囊，影响水泵的工作。

在敷设吸水管时，应向水泵方向连续上升，具有不小于0.005的坡度，消除形成空气囊的条件。

3）不吸气

吸水管入口进入深度不够时入水口处水流形成漩涡而吸入空气。

并且，每台水泵应有单独的吸水管，这样便于水泵迅速启动，安全运行。

为避免吸水管入口吸入空气，吸水井中最低水位至吸水口的最小淹没深度h应避免产生有害的涡旋，一般最小淹没深度不应小于0.5~1.0m．本次设计选定h=1.0m，采用钢制管材。

压水管路经常承受较高压力，要求坚固耐压，采用钢管，与闸阀和逆止阀连接处采用法兰接头。

5.2管径计算

吸水管管径按最大抽水量Qmax及设计流速决定。

（Qmax指该泵在单独或并联工作中可能出现的最大出水量）

设计流速可按下述数据决定：

DN<250mm，v采用1.0～1.2m/s

DN>250mm，v采用1.2～1.6m/s

当为自灌式时，设计流速可增至1.6～2.0m/s。

压水管管径按通过的最大流量及设计流速决定，设计流速可按下述数据决定：

DN<250mm，v采用1.5～2.0m/s

DN>250mm，v采用2.0～2.5m/s

总压水管管径在泵站内按上述原则决定，在站外按输水管管径决定。

各台水泵的吸压水管径见表5-1：

表5-1吸压水管管径计算表

水泵型号

水泵最大流量水量（m³/h）

水泵最大

流水量（L/s）

设计流速（m/s）

吸水管管径

（mm）

1000i

设计流速（m/s）

压水管管径

（mm）

1000i

350S44

1116

310

1.58

500

6.37

2.47

400

21.1

300S58A

828

230

1.47

450

6.38

2.39

350

23.3

因压水管管径DN>300mm，一般采用电动闸阀。

吸水管入口做成喇叭口，直径D是吸水管管径1.3~1.5倍，即

350S44型号水泵,D=1.5x500=750mm。

喇叭口