泵站设计计算docxWord格式.docx

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（4）根据供水对象对供水可靠性的不同要求，选用一定数量的备用泵，以满足在事故情况下的用水要求：

①再不允许减少供水量的情况下，应有两套备用机组。

②允许短时间内减少供水量的情况下，备用泵只保证事故用水量。

③允许短时间内中断供水时，可只设一台备用泵，城市给水系统中的泵站，

一般也只设一台备用泵，通常备用泵的型号可以和泵站中最大的工作泵相同。

④当管网中无水塔且泵站内机组较多时，也可考虑增设一台备用泵，它的型号和最长运行的工作泵相同。

（5）如果给水系统中就有足够大容积的高的水池或水塔时，可以部分或全部代替泵站进行短时间供水，则泵站中可不设备用泵，仅在仓库中贮存一套备用机组即可。

2.初选水泵

本设计为了在一级供水是进行灵活调度，减少能量浪费，利用选泵参考特性

曲线选择几台水泵并联工作来满足一级供水流量和扬程的需要，在二级供水时，

减少并联泵台数来满足二级供水需要。

在选泵参考特性曲线上作出设计扬程曲线H60.43m，选取与其相交的水泵并

联。

可选用KQSN300-M9型中开式单级双吸离心泵（一用一备）与KQSN350-M9

型中开式单级双吸离心泵（一用一备）两种水泵组合来满足供水要求。

一级供水

时，一台KQSN300-M9型水泵与一台KQSN350-M9型水泵并联供水，二级供水时，

一台KQSN350-M9型水泵供水。

选一台KQSN350-M9型水泵加上变频装置改成变频

泵，来增大调节范围，减少能量浪费。

所选水泵的性能见表2。

水泵

规

流量

扬程

转速

轴功率

效率

（NPSH）r

重量

型号

格

（L/s）

（m）

（r/min）

（kW）

（%）

（kg）

68

70

KQSN300-M9

445

60

1480

84

606

53

80

77

KQSN350-M9

453

63

83

1204

55

79

表2

3.确定电机

采用水泵厂家所指定的配套电机，见表3。

水泵型号

规格

电动机型号

电机功率（Kw）

质量（kg）

Y315M-4

185

985

Y355M-4

280

1530

表3

四、机组布置和基础设计

1.机组布置

采用单行顺列布置，便于吸、压管路直进直出布置，减少水力损失，同时也

可简化起吊设备。

2.基础尺寸

查《给水排水设计手册第11册》得到KQSN300-M9型中开式单级双吸离心泵

与KQSN400-M13型中开式单级双吸离心泵安装尺寸如表

（mm）：

电动机

LL1

L2L3

BHWACK

2352

1270

730

1840

560

1295

763

508

457

28

2945

1620

800

2220

700

1590

951

610

基础长度

L地脚螺钉间距

+（400~500）

450WC（400～500）

450763457500

2170mm

取2500mm；

基础宽度B＝地角螺钉间距+（400～500）

＝550（400～500）5505001050mm

取1500mm；

基础高度H＝2.5

~4.0

W水泵

W电机

/LB

3.0

985/

2.51.5

2400

0.38m（取0.5m）

其中

W水泵——水泵重量（kg）

W电机——电机重量（kg）

L——基础长度（m）

B——基础宽度（m）

——基础密度（kg/m3）（混凝土密度2400kg/m3）

最终确定KQSN300-M9型水泵基础占地2.5m1.5m0.5m。

同理KQSN350-M9型泵基础占地3.0m1.5m1.0m。

五、吸水管和压水管路设计

1.管路布置

根据当地条件，气候寒冷，泵房选用半地下式，吸、压水管可与室外0.7m

冻土层下的管道平接。

每台水泵设有独立的吸水管直接从吸水井吸水，各泵在泵

房内以横向联络管相连接，且以两条输水干管送至管网。

吸水井中最高水位为318.83m，吸水管上设闸阀，以便停泵检修时使用。

吸

水井中最低水位为314.83m，此时水泵为自吸式引水，需要相应的引水设备，管

路布置如图2所示。

图2

2.管径计算

根据每台泵的设计流量初步选定吸水管和压水管管径，计算结果见表4。

吸水管

压水管

（L/s

管径（mm）

流速（m/s）1000i

）

220

450

350

320

600

400

表4

横向联络管的流量按一级供水量计算，Q539.18L/s，取

d

500mmv,

2.65m/s,i

18.1103

。

每条输水管按近期一级供水量的

75%考虑，即Q

539.180.75404.39L/s，取

700mmv,

1.05m/s,i

1.92103

3.管路附件选配

吸水管路选用Z41T-10型明杆楔式闸阀：

DN450mm，L=510mm，

DN600mm,L=600mm；

选用偏心渐缩管：

D=450/300mm，L=250mm；

选用90°

弯头。

压水管路选用Z41T-10型明杆楔式闸阀：

DN350mm，L=450mm，DN400mm，L=480mm；

选用H44T（X）-10型旋起式止回阀：

DN350mm，L=800mm，重量300kg，DN400mm，L=900mm，重量508kg；

联络管上闸阀采用Z41T-10型明杆楔式闸阀：

DN500mm，L=540mm。

管路附件见表5。

名称型号规格主要尺寸名称型号规格主要尺寸

喇叭口×

2DN600×

DN450L＝750mm喇叭口×

2DN900×

DN600L＝1500mm

90°

弯头×

2DN45090°

2DN600

闸阀×

2

DN450

L＝510mm

DN600

L＝600mm

偏心渐缩管×

DN450×

DN300

L=250mm

DN600×

DN350

L=650mm

渐扩管×

DN250×

L=350mm

DN400

L=450mm

止回阀×

L=800mm

L=900mm

L=480mm

十字管×

DN700×

DN700

DN350×

DN500

DN400×

DN500×

L=550mm

L=540mm

表5

六、泵房机器间长度与宽度

因电机功率大于55Kw，故基础间距需大于1.2m，本设计取2m，基础与墙壁

间距取为2m。

除四个泵基础外，机器间右端按最大一台机组布置，设一块检修

场地，平面尺寸为3.0m1.5m，故得机器间总长度：

L2.523.032524m

吸水管闸阀距墙取2m，压水管闸阀一侧留1.5m宽的检修通道，水泵基础与

墙壁净距按水管配件安装的需要确定，故得机器间宽度：

B

2.0

0.6

0.65

1.5

0.45

0.9

0.48

3

9.58m

考虑到水泵出水侧是管理、操作的主要通道，水泵基础与墙壁净距不宜小

于3m，机器间采取标准预制构件屋面梁，机器间平面尺寸最后确定为长24m，宽

10m。

七、吸水井设计

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314.83m；

水泵吸水管进口喇叭口大头直径D（1.3~1.5）d,取1.5600900mm；

水泵吸水管进口喇叭口长度

L（3.0~7.0）（Dd）,取5.0（900

600）1500mm；

喇叭口距吸水井井壁距离

L

（0.75~1.0）D,取1.0

900

900mm；

喇叭口之间的距离L（1.5~2.0）D,取2.0900

1800mm；

喇叭口距吸水井井底距离

（0.8~1.0）D,取1.0

900mm；

喇叭口淹没水深h

（0.5~1.0）m,取1.0m；

吸水井井底标高：

314.83

1

312.93m。

所以，吸水井长度为10800mm（根据水泵机组之间距离调整为20000mm），吸水井宽度为2700mm（最终调整为3000mm），吸水井高度为6770mm（包括超高

0.37m）。

计算草图如下：

九、复核水泵与电机

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。

取最不利管线，如图3所示。

图3

1.吸水管路水头损失

DN450吸水管直长：

L19m，is

5.76103吸水管的沿程水头损失：

h

fs

iL

95.76

103

0.052m

s

吸水管路局部水头损失

hls

计算结果见表7。

管道直径

阻力系

流

速v/

v2/2g水头损

管件

流量/（L/s）

失v2/2g

/mm

数ζ

（m/s）

喇叭口

弯头

闸阀

450×

300偏心渐缩管

合计

表7

吸水管路水头损失：

hshfshls0.0520.1770.229m

2.压管路水头损失压水

DN

直管长

L2

12m,idl

19.7

10

DN500直管长L3

6m,idl

18.1

压水管路沿程水头损失：

hfd

iL19.7103

1218.1

10360.345m

压水管路局部水头损失计算见表

8：

阻力系数

流量/

水头损

流速v/（m/s）v2/2g

ζ

（L/S）

失v2/2g

止回阀

250×

350

渐扩管

350×

500

500

2

×

500×

十字管

表8

压水管路总水头损失：

hdhfdhld0.3451.2981.643m

从水泵吸水口到输水管上切换蝶阀之间的全部水头损失：

h2hshd0.2291.6431.872m

2.水泵的实际扬程

370.41314.831.872259.452m

可见初选水泵符合要求。

十、消防校核

就二泵站来说，消防属于紧急情况。

消防用水其总量一般占整个城市或工厂

的供水量的比例虽然不大，但因消防期间供水强度大，使整个给水系统负担突然

加重。

因此，应作为一种特殊情况在泵站中加以考虑。

Q41833.12m3

/d

673.40L/s，按两处同时着火计，

qt

60L

/s

可见，

使泵站的负荷增加

%，流量增为

733.4L/s，可选用两台

KQSN300-M9型泵与一台

KQSN350-M9型泵并联运行满足消防用水需求。

校核以消防时最不利管径水头损失增加

20%计,则

H349.4

（370.41

349.40

1.872）1.2

64.028m

参照该泵的具体资料，所选泵可以满足消防时的要求。

十、泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算

1.水泵最大安装高度

即泵轴距水面高度HSS计算公式如下：

'

v入2

口

hS

HSSHS

2g

式中HS'

——修正后采用的允许吸上真空度（m）；

HS——水泵厂给定的允许吸上真空度（m），取4.6m；

ha——安装地点的大气压值（m），取9.8m；

hva——实际水温下的饱和蒸汽压力（m），取0.18m。

HSS'

HS（10.33

ha）（hva

0.24）

4.6

（10.33

9.8）

（0.18

4.13m

所以

HSS

1.382

4.13

0.2293.804m，考虑吸水井最低水位，取1.50m。

9.8

则泵轴标高314.831.50316.33m

十一、各工艺标高设计

KQSN300-M9型泵轴标高为316.33m，由《给水排水设计手册第11册》可查

KQSN300-M9型泵轴致基础顶面距离H0.520.160.68m

泵基础顶面标高=泵轴标高-泵轴致基础顶面距离

316.330.68315.65m

基础高出泵房底按0.3m计，可得泵房室内地坪高程为

315.650.3315.35m

其他工艺标高见表9。

进水管中

心标高/m

泵轴致基础

顶面高度/m

泵轴标高

/m

出水管中心

标高/m

表9

泵房室内地坪高程为，室外地坪高程为，故泵房为半地下式，地下部分高度为4.15m。

2.起重设备

最大起重设备为电机，重量为1530kg，故选用LX型电动单梁悬挂起重机，性能

参数：

最大起重量为，跨度8.0m，起升高度12m，选用ZDY12-4型电机，运行速

度20m/min，配套CD1型电动葫芦，起升速度8m/min，运行速度20m/min。

5.3.5.3泵房筒体高度泵房高度计算公式如下：

HH1

H2

H1

ab

eh

式中

H1——泵房地面上高度

（m）；

a——单轨吊车梁的高度（m），取900mm；

b——滑车高度及起重葫芦在钢丝绳绕紧状态下的长度

（m）

，取

；

900mm

d——起重绳的垂直长度（m），（对于水泵为）；

B——最大一台水泵或电机的宽度（m），B取1500mm；

e——最大一台水泵或电机高度（m），取1.50m；

h——吊起物底部与泵房进口处室内地坪高差（m），取2.0m；

H2——泵房地面下高度（m）。

H10.90.90.851.51.52.06.58m

H2泵房外地面标高泵房内地面标高

4.15m

所以HH1H26.584.1510.73m，取11.5m。

十二、附属设备的选择

1.引水设备

启动引水设备，选用水环式真空泵，真空泵的抽气流量W:

WKW1W2

Hg

（m3/min）

T

HgZS

式中W1——吸水管内空气容积（m）；

W2——泵壳内空气容积，大约相当于吸入口面积乘吸入口到出水闸

门的距离（m）；

Hg——大气压的水柱高度（m），取10.33m；

ZS——水泵安装几何高度（自吸水井水位到水泵轴中心或基准面的

垂直高度）（m）；

T——水泵充水时间（min），不宜超过5min；

K——漏气系数，采用~；

W1.10

2.540.1210.33

1.402m3/min

310.333.145

真空泵的最大真空值HVmax：

HVmaxZs9.83.1459.830.82kPa

根据W和HVmax选取2BEX103-0型水环真空泵2台，一备一用，布置在泵房

靠墙边处。

2.计量设备

在压水管上设超声波流量计，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Y－60Z，测量范围为～。

在吸水管上设真空表，型号为Z－60Z，测量范围为0～760mmHg。

4.排水设备

设潜水排污泵2台，一用一备，设集水坑一个，容积为

＝3.0m3

选取型潜水排污泵，其参数为：

Q10.5~18m3/h；

H16.5~14m；

n2900r/min；

N1.5kW

5.防水锤设备

采用缓闭阀门来减少水锤的冲击。

6.通风设备

本泵站采用自然通风。

十三、泵房的建筑高度和平面尺寸的确定

水泵机组采用单排横向排列式布置。

泵房左端设以进出设备的大门，控制室、

配电室、值班室设在泵房左侧地上一层。

水泵间距2m，水泵距吸水管侧墙3.0m；

泵房长24.0m,宽10.0m，净高10.0m。

十四、送水泵站的平面图和剖面图

见图纸1、2。