泵与泵站课程设计教学大纲.docx
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泵与泵站课程设计教学大纲
给排水泵站综合设计教学大纲
课程设计中文名称:
给排水泵站综合设计
课程设计英文名称:
CourseProjectforPumpsandPumpingStation
课程编码:
设计周数:
2周学分:
2学分
开课学期:
第4学期开课单位:
河海学院
一、课程设计的教学目的和任务
泵及泵站课程设计,是给水排水工程专业的重要的集中性实践性环节之一。
该课程的任务是使学生在掌握水泵及水泵站基本理论知识的基础上,进一步掌握给排水泵站的工艺设计步骤和设计方法,使学生所获得的专业理论知识加以系统化,整体化,以便于巩固和扩大所学的专业知识。
通过本课程设计还可以训练学生工程设计的基本技能,提高其设计计算能力、编写说明书的能力和工程图纸的表达能力。
二、课程设计的主要内容
对一给水或排水泵站进行工艺设计,主要设计内容包括:
1.确定给水或排水泵站的设计流量,初步确定水泵扬程;
2.初步选定水泵和电动机,包括水泵型号,工作和备用泵台数;
3.水泵机组和吸压水管路的布置和设计计算;
4.进行泵站的平面布置;
5.决定起重设备的型号,确定泵房的建筑高度;
6.选择真空泵,排水泵等附属设备;
7.整理说明书,汇总泵站的设备及管件表;
8.绘制泵站平剖面图,并列出主要设备表及材料表。
设计结束时,学生应按时提交以下设计成果:
1.设计说明书(含计算书)一份,要求书面整洁、文理通顺、论证合理、条理清楚、计算无误。
2.泵站平面图、剖面图设计图纸(1#图)一张,要求布置合理、图面整洁、按制图规定制图。
三、课程设计的基本教学要求
1.掌握给、排水泵站设计的基本步骤和方法,具备一般给、排水泵站工艺设计的能力。
根据不同的功能要求,在合理选择水泵的基础上,能够合理地确定站房的形式并进行站房内部的布置,合理选择配套设备和辅助设施。
2.能正确地对给、排水泵站进行设计计算,并能通过工程图纸准确地表达设计内容。
3.要求每一位学生能够独立完成某一类型泵站的工艺设计过程,并根据课程设计任务书的要求写出详细的设计计算书,绘制出较完整的泵站工艺设计图。
4.课程设计说明书内容应包括:
按水量变化资料进行选泵、泵站内管道水头损失及水泵安装高度的计算。
动力设备配置,辅助设备选择。
泵站内部布置及土建房屋尺寸的确定。
5.图纸应包括:
泵站平面及剖面图,并列出主要设备、材料明细表。
四、参考资料
1.《水泵与水泵站》(第五版),姜乃昌,中国建筑工业出版社,2007年
2.《给水工程》(第四版),范瑾初,中国建筑工业出版社,1998年
3.《给水排水工程专业毕业设计指南》,张智,中国水利水电出版社,2000年
4.《泵站设计规范》,中华人民共和国国家标准(GB/T50265-97)2000年
5.《给水排水设计手册(1、5、11、12)》(第二版)(2004年)中国建筑工业出版社
6.《给水排水设计手册•材料设备》续册第1、2册(2004年)中国建筑工业出版社
7.《给水排水工程快速设计手册(2、5)》(第一版)(1996年)中国建筑工业出版社
8.《全国通用给水排水标准图集》(S2、S3,2002年)中国建筑标准设计研究所
9.房屋建筑制图标准GB/T50001-2001,给水排水制图标准GB/T50106-2001
五、成绩评定标准
以课程设计结束时提交的设计成果为主,结合学生的平时表现等综合确定。
总成绩评定:
设计成果占90%;平时表现占10%。
大纲执笔人:
陈垚大纲审定人:
周富春时间:
2011年3月1日
给排水泵站综合设计指导书
一、设计任务方向一(取水泵站设计)
1.设计题目
某市新建水净水厂工程取水泵站初步设计
2.设计资料
(1)水量资料:
近期水量:
5万吨/天;远期水量:
10万吨/天;取水泵站向给水厂昼夜均匀供水。
(2)水压资料:
给水厂配水井水面标高为28m,泵站到给水厂的输水管线长2000m,自流取水管全长150m。
(3)水文情况:
取水水源地为—大江,江水l%的设计概率水位为23m,最枯水位(97%概率)为17.5m,常水位为19m。
(4)水泵站所在地区为:
地质情况:
土壤竖向分布情况;粘土地下水位:
-0.9m
土壤冰冻深度:
-0.2m;地震烈度:
2度
3.设计任务
根据上述资料,进行该取水泵站的初步设计,编写设计计算说明书,绘制取水泵站的平、剖面图一张(1#图)。
4.设计步骤
(1)确定设计流量及扬程。
(计算取水泵站的设计流量时,应考虑到输水干管渗损和给水厂自用水量,取自用水系数为1.05~1.10。
应分别计算枯水位和洪水位时水泵的设计扬程,泵站内吸压水管路水头损失可暂估为2米,安全水头取1~2米。
)
(2)初步选泵和电动机,包括水泵型号、工作和备用泵台数。
(以满足设计工况点要求的流量和扬程为主,同时考虑满足远期工作时的流量和扬程,从至少两个比较方案中选出一个方案,根据所选水泵的轴功率及转数选用电动机,各电动机的电压最好一致。
)
(3)设计机组的基础。
(可从水泵及电动机产品样本中,查出机组的安装尺寸或机组底板的尺寸和总重量,据此进行基础的平面尺寸和深度的设计。
)
(4)确定水泵吸、压水管的直径并计算其流速。
(5)水泵机组和吸压水管路的布置。
(包括布置图示和平面尺寸以及管路上的附件与配件的长度;计算出机器间需要的最小宽度和长度。
)
(6)计算泵站范围内吸、压水管路的水头损失,并对选泵方案进行校核。
(取一条最不利线路,从吸水口到输水干管切换闸阀止为计算线路。
)
(7)确定水泵安装高度和泵房筒体高度计算。
(8)附属设备选择。
(包括起重设备、引水设备、排水设备、通风设备和计量设备等)
(9)确定泵房建筑高度。
(10)进行泵站的平面布置,定出泵站的平面尺寸。
(泵站总平面布置包括机器间、值班室、修理间、配电室及变压器间等单元。
布置时还应考虑配电、起重等设备,真空泵、排水泵、水表井的位置,以及楼梯、通道等;泵房平、立面及门窗布置尺寸,应符合建筑模数。
)
(11)整理说明书,汇总泵站的设备及管件表。
(12)绘制泵站平剖面图,并列出主要设备表及材料表(1#图纸一张)。
5.说明书参考格式
说明书的格式可参考:
1.设计原始资料
2.设计任务
3.设计依据
4.设计流量计扬程的确定
5.选泵方案的确定
6.泵站机组与管道布置
6.1水泵机组的设计
6.2吸水管、压水管管径确定及管路布置
7.水泵、电动机的校核
7.1吸水管、压水管路的水头损失计算
7.2校核选泵方案
8.水泵安装高度和泵房筒体高度的计算
9.附属设备设施
10.泵房建筑高度
11.泵站平面布置
12.主要设备及材料表
设计体会
注:
说明书中应有泵站工艺计算的详细过程和步骤;必要时应注明所选用参数和计算公式的出处;应附有按比例认真绘制的(单线)计算草图,清晰地表明泵站内主要设施的构造和有关工艺尺寸。
6.主要参考书
(1)《泵与泵站》(第五版)(2007年)中国建筑工业出版社姜乃昌主编
(2)《给水排水设计手册(1、3、9、11、12)》(第二版)(2004年)中国建筑工业出版社
(3)《给水排水设计手册•材料设备》续册第1、2册(2004年)中国建筑工业出版社
(4)《给水排水工程快速设计手册(1、5)》(第一版)(1995、1996年)中国建筑工业出版社
(5)《钢制管件02S403》、《防水套管02S404》、《室外给水管道附属构筑物05S502》、水上式底阀88S326或《全国通用给水排水标准图集》(S1、S3,2002年)中国建筑标准设计研究所
(6)《室外给水设计规范GBJ13-86(1997年版)》、《泵站设计规范GB/T50265-97》
(7)《给水排水制图标准GB/T50106-2001》
(8)水泵样本
二、设计任务方向二(二泵站设计)
1.设计题目
某水厂二泵站初步设计
2.设计资料
(1)已知某城市经设计计算的最高日设计用水量为33975m3。
各小时用水量如下表:
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
小时
用水量
百分数
1
2.85%
5
4.17%
9
5.47%
13
4.06%
17
4.49%
21
4.67%
2
1.96%
6
4.41%
10
4.80%
14
4.08%
18
4.16%
22
4.42%
3
2.76%
7
4.80%
11
4.62%
15
4.33%
19
4.33%
23
4.20%
4
4.15%
8
5.02%
12
4.35%
16
4.51%
20
4.36%
24
3.03%
(2)在设计决定城市管网、二泵站、清水池、高位水池(水塔)的共同工作状况时,经方案比较后已决定二泵站采用两级供水,即0~4点,每小时供水量为2.5%;4~24点,每小时供水量为4.5%。
(3)该城市在最高日最高用水时情况:
①二泵站供水量:
425L/s(即4.5%);
②输配水管网中的水头损失:
22.5m;
③管网中控制点(即水压的不利点)所需的自由水头:
28m;
④二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差:
24.5m。
(4)该城市在消防时(发生在最高日最高用水时)情况:
①二泵站供水量:
480L/s;
②输配水管网中的水头损失:
32.3m;
③管网中要求的最低自由水头:
10m;
④二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差:
26m。
(5)该城市在最大转输时情况;
①二泵站供水量:
236L/s;
②输配水管网中的水头损失:
12m;
③二泵站吸水池最低水位到对置水塔最高水位的高差:
58m。
(6)该城市不允许间断供水,备用泵至少应有一台。
(7)二泵站(清水池附近)的地质情况是:
地面表层(约2米)为粘土,2米以下为页岩。
(8)清水池有关尺寸如下图所示(单位:
米)。
(9)该水泵站海拔为200米,夏季最高水温为30℃。
3.设计任务
根据上述资料,进行该二泵站的初步设计,编写设计计算说明书,绘制二泵站的平、剖面图一张(1#图)。
4.设计步骤
(1)确定设计流量及扬程。
(计算二泵站在最高日最高用水时的供水流量和扬程。
泵站内吸压水管路水头损失可暂估为2米,安全水头取1~2米。
)
(2)初步选泵和电动机,包括水泵型号、工作和备用泵台数。
(以满足设计工况点要求的流量和扬程为主,同时考虑满足一级供水时二泵站的流量和扬程,并核算最大转输时及消防时二泵站需要提供的流量及扬程是否满足,从至少两个比较方案中选出一个方案,根据所选水泵的轴功率及转数选用电动机,各电动机的电压最好一致。
)
(3)设计机组的基础。
(可从水泵及电动机产品样本中,查出机组的安装尺寸或机组底板的尺寸和总重量,据此进行基础的平面尺寸和深度的设计。
)
(4)确定泵站的形式。
(根据清水池的埋深、地质情况、供水要求的可靠程度,水泵的充水方法和水泵允许吸水高度等因素选择。
)
(5)确定水泵吸、压水管的直径并计算其流速。
(6)水泵机组和吸压水管路的布置。
(包括布置图示和平面尺寸以及管路上的附件与配件的长度;计算出机器间需要的最小宽度和长度。
)
(7)计算泵站范围内吸、压水管路的水头损失。
(包括从吸水管头部开始至站外水表井的所有沿程和局部损失,计算一台最大泵路线,水表的损失可估算为0.2米。
)
(8)校核选泵方案——泵站工作的精确计算。
(只计算最高日最大时用水量情况,应编制出二级供水时管路系统特性曲线的方程式(H=HST+∑
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