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1、仲恺农业工程学院城市建设学院 泵 与 泵 站 课程设计计算说明书专业班级 给排水151班 学 号 2015205241xx 姓 名 xxx 指导老师 xxx 设计时间 2017.04.2429 设计题目 某水厂二级泵站扩初设计 17目 录1 设计目的12 设计资料12.1用水状态12.2气候情况12.3二泵站地质12.4设计任务13 设计计算说明书23.1流量的确定、设计扬程的估算23.1.1各级供水量的确定33.2选水泵及电动机33.2.1选泵参考特性曲线(ab线)的求算33.2.2方案比较43.2.3所选水泵及电动机的各项参数63.3机组基本尺寸的确定73.3.1机组尺寸73.3.2计算机
2、组基础尺寸83.4确定泵站类型及吸压水管布置83.5确定水泵吸压水管以及联络管直径，并计算流速83.5.1计算吸水管直径83.5.2计算压水管直径93.5.3计算联络管直径93.6布置机组与管道，确定泵房平面尺寸103.6.1吸水管路设计103.6.2压水管路设计要求103.7水泵机组布置103.8确定泵轴标高和机器间标高113.8.1计算Hss123.9求工况点133.9.1描出所选水泵的特性曲线，并绘出并联曲线133.9.2绘管路特性曲线133.10选择起重设备，确定泵房建筑高度143.10.1起重设备的选择143.11选择附属设备153.11.1引水设备153.11.2排水系统163.1
3、1.3考虑通风与采暖等174 设计心得与体会171 设计目的：本课程设计是给排水专业教学计划的一个重要环节。通过本次课程设计，使学生巩固和加强对泵与泵站的基本理论和基本概念的理解，深化和扩展专业知识，培养学生查阅资料、运用工具书、理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，让学生受到一个工程师所必须的综合训练，初步学会工程设计的原则，方法和步骤，学会应用设计规范、设计手册等技术资料和编写设计计算说明书的能力，达到训练泵站设计与基础技能的目的。2 设计资料：2.1 用水状态：某城市最高日用水量 49800 m3/ d 考虑，该市各小时用水量见表1。经方案比较后决定二级泵站采用二级供水，即05点每小时
4、供水量为最高日用水量的2.60%，524点每小时供水量为最高日用水量的4.50%。2.2 气候情况（1）夏季最高水温20（2）最低水位-3.8m。2.3 二泵站地质（1）二泵站（清水池附近）的地质情况：地面表层约 3.000米为粘土， 3.000米以下为页岩。（2）水厂地面标高126m,夏季最高水温20。（3）二泵站供水的最不利地面标高为152m，要求直供水至建筑4层。（4）最大供水时输配水管网的水头损失为18m. (5)该城市不允许间断供水，应设泵用泵。2.4 设计任务（1） 根据设计的流量（二级供水量）和粗估扬程，初选水泵和电机（进行方案比较）（2） 要求摘录水泵和电机性能参数及安装尺寸表
5、格（3） 计算水泵机组基础的尺寸（绘草图）（4） 决定泵站类型（5） 吸、压水管路的设计与计算，包括管径确定，闸阀布置与管道安装方式等，要求列出水力计算表（6） 计算吸、压水管路水头损失（7） 精选水泵和电机（8） 确定泵轴标高（计算水泵的安装高度）和机器间地面标高（9） 流量校核及备用泵的选择，校核最大用水时Q2，最大转输时和消防时矛盾不突出，校核略。（10） 选择起重设备，确定泵房建设高度（绘制草图）（11） 配置泵站的附属设施（真空泵、排水泵）（12） 确定泵站平面尺寸（13） 对土建和电气工程提出设计任务书3 设计计算说明书3.1 流量的确定、设计扬程的估算3.1.1 各级供水量的确定
6、(1)最高日用水量49800m3/d(2)二泵站一级供水量Q1=2.60%Qd（m3/h）Q1=1.022.06%49800=1320.7(m3/h)=366.9(L/s)(3)二泵站一级供水量Q1=4.58%Qd（m3/h）Q2=1.024.58%49800=2285.9(m3/h)=634.97(L/S)-自用水系数（本次设计取1.02）3.1.2 扬程估算H=(Hst+Hsev)+ h(管道)+ h(泵站)+H（安全）Hst吸水井到控制点的地面高程之差（本次的设计为29.8m）Hsev控制点的服务水头（本次设计直供四楼，即Hsev=20m）h(管道)输水管道中的总水头损失（本次设计为18
7、m）h(泵站)泵站内的局部和沿程损失之和（本次设计取2m）H(安全)安全水头（本次设计取2m）Hst=3.8+(152-126)=29.8mH=(29.8+20)+18+2+2=71.8m3.2 选水泵及电动机3.2.1 选泵参考特性曲线（ab线）的求算(1)a点：Qa=Q2=2285.9m3/h=634.97L/s Ha=H=71.8m(2)b点：Qb=30L/s Hb=(Hst+Hsev)+ h+H(安全)Hb=(29.8+20)+2+2=53.8m所以a,b点的坐标分别为（634.97L/s,71.8m）,(30L/s,53.8m)3.2.2方案比较方案一：选用两台14Sh-9并联；方案
8、二：选用两台350s75泵并联。 图1 选泵图图2 14Sh-9泵各曲线图图3 350s75泵各曲线图表1 方案比较表方案编号用水变化范围（L/s）运行泵及其台数泵扬程（m）所需扬程（m）扬程利用率（%）泵效率（%）方案一两台350s75410-634.97两台350s7585-78.565-71.876.5-91.577.5-88.1410一台350s75656510081.1方案二两台14Sh-9400-634.97两台14Sh-981.5-78.165-71.879.8-91.969-81.5400一台14Sh-9656510076.5方案比较：（1）两个方案相比较，扬程利用率相差不大，
9、泵的效率都很高，相对来说方案一比较高。（2）就运行维护方面，两个方案均使用同型号的水泵，方便了施工维护，同时也便于月泵轮换工作互为工，备泵。（3）就发展方面而言，两个方案均可更换切削叶轮或大叶轮，扩容条件都差不多。 （4）就运行经费和造价而言，两个方案都差不太多。电力消耗相比的话，350s75配套的电机功率为355kw比14sh-9的360kw低。故方案一相对较省电。综上所述，方案一优于方案二，采用方案一的两台350s75并联。3.2.3 所选泵及电动机的各项参数3.2.3.1 水泵性能参数表2 水泵性能参数水泵型号流量Q（m3/h）扬程H（m）转速n（r/min）轴功率KW电机功率kw效率汽
10、蚀余量m生产商350S75972801450271355785.8长沙水泵生产12607530485144065319803.2.3.2 电动机性能参数表3 电动机性能参数电机型号额定功率（kw）额定电压（v）重量（kg）Y400-39-4355600034203.3 机组基本尺寸的确定3.3.1 机组尺寸水泵、电机的外形尺寸及安装尺寸，进口法兰及吐出锥管尺寸及其安装高度见表4机组基本尺寸和图4S型泵外形及安装尺寸表4 泵机组尺寸型号泵外形尺寸LL1L2L3L4BB1B2B3B4HH1H2H3H4350S751261.57005805003601250600680600450101762050
11、274356表5 电动机机组尺寸泵型号电动机电动机安装尺寸LL2350S75型号功率（kw）电压（v）L1HhABY400-39-435560001862400120071010003313.51007图4 S型离心泵外形尺寸图5 电动机安装尺寸3.3.2 计算机组基础尺寸本设计采用的是350s75水泵，是不带底座的（1）基础长度L=地脚螺孔间距+400=L3+L2+B+400=500+1007+710+400=2617mm，取2620mm（2）基础宽度B=地脚螺孔间距+400=1000+400=1400mm，取1400mm（3）基础高度H=3.0W/LBW-机组总重量-混泥土密度（本次设计为
12、2400kg/m3）即H=3.0（4550+3420）/（24002.621.4）=2.716m3.4 确定泵站类型及吸压水管布置水泵工作时需提供的最大流量为 410 L/S，查350s75泵可得Hs= 3.5 m，又查表得水温为20时，水的饱和蒸气压hva=0.24m;海拔高度为 126 m，大气压ha=10.174m对允许吸上真空高度进行修正，有HS=HS-(10.33-ha)-(hva-0.24)=3.344m泵站附近的地质情况，地面表层约3米为黏土，3米以下为页岩，为了做到高水位自灌，低水位吸水，保证水泵启动稳定。设计为半地下式泵站。3.5 确定水泵吸压水管以及联络管直径，并计算流速3
13、.5.1 计算吸水管直径Q为每台泵可能承受的最大流量，即Q=1476m3/h根据吸水管 DN250mm，V=1.01.2m/sDN250mm，v=1.2-1.6m/s假设吸水管D250mm，取V=1.2 m/s根据（1）式算得D= 660 mm,调整D为标准管径 600 mm，根据（2）式求得v=1.451 m/s1.2 m/s1.451 m/s1.6 m/s，管径600mm符合要求，所以吸水管采用DN600钢管3.5.2 计算压水管直径根据压水管 DN250mm，V=1.52.0m/sDN250mm，v=2.0-2.5m/s假设压水管D250mm，取V=2.0m/s根据（1）式算得D= 511 mm,调整D为标准管径 500mm，根据（2）式求得v=2.089 m/s2.0 m/s2.089 m/s2.5m/s，管径600mm符合要求，所以压水管采用DN500钢管.3.5.3 计算联络管直径联络管的流量为最大流量的70%，即70%Qa=70%2285.9m3/h=1600.13m3/h假设联络管D250mm，取V=2.0m/s根据（1）式算得D= 532mm,调整D为标准管径 5
