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1、四川大学四川大学泵与泵站课程设计姓姓 名：名： 迟永飞迟永飞 学学 院：院： 建筑与环境学院建筑与环境学院 学学 号：号： 08430521170843052117 指导老师：指导老师： 王庆国王庆国 泵与泵站课程设计1目 录一、设计说明书.1工程概述.1二、设计概要.1三、设计计算.2设计流量的确定和设计扬程估算：.2、初选泵和电机.3、吸水管路的设计.7、压水管路的设计.8、水泵间布置.9水泵房安装高度.11泵与泵站课程设计2辅助设备设计.13四、 参考文献.15一、设计说明书一、设计说明书工程概述工程概述(一) 工程概括市因发展需要，原有的水厂已不能满足居民的用水要求，因此，规划设计日产
2、水能力为 2.85 万 m3的第二水厂，给水管线设计已经完成，现需设计该水厂取水泵房。(二) 设计资料 市新建第二水厂工程近期设计水量为 85000m3/d，要求远期发展到 28500*1.4m3/d，采用固定取水泵房用两条直径为 700mm 的自流管 从江中取水。水源洪水位标高为 590.60m，枯水位标高为 582.50m。 净水构筑物前配水井的水面标高为 600.00m，自流取水管全长 838m， 泵站到净化场的输水干管全长 230m。自用水系数 =1.051.1，取水 头部到泵房吸水间的全部水头损失为 10kPa，泵房底板高度取 11.5m。二、设计概要二、设计概要取水泵站在水厂中也称
3、一级泵站.在地面水水源中,取水泵站一般由吸水井、泵房及闸阀井三部分组成。取水泵站由于它靠江临水的优良特点，所以河道的水文、水运、地质以及航道的变化等都会影响到取水泵上本身的埋深、结构形式以及工程造价等。其从水源中吸进所需处理的水量,经泵站输送到水处理工艺流程进行净化处理。本次课程设计仅以取水泵房为例进行设计，设计中通过粗估流量以及扬程的方法粗略的选取水泵；作水泵并联工况点判断各水泵是否在各自的高效段工作，以此来评估经济合理性以及各泵的利用情况。取水泵房布置采用圆形钢筋混凝土结构，以此节约用地，根据布置原则确定各尺寸间距及长度，选取吸水管路和压水管路的管路配件，各辅助设备之后，绘制得取水泵站平面
4、图及取水泵站立体剖面图各一张。设计取水泵房时，在土建结构方面应考虑到河岸的稳定性，在泵房的抗浮、抗裂、抗倾覆、防滑波等方面均应有周泵与泵站课程设计3详的计算。在施工过程中，应考虑到争取在河道枯水位时施工，要抢季节，要有比较周全的施工组织计划。在泵房投产后，在运行管理方面必须很好地使用通风、采光、起重、排水以及水锤防护等设施。此外，取水泵站由于其扩建比较困难，所以在新建给水工程时，可以采取近远期结合，对于本例中，对于机组的基础、吸压水管的穿插嵌管，以及电气容量等我们应该考虑到远期扩建的可能性，所以用远期的容量及扬程计算。对于机组的配置，我们可以暂时只布置三台 12SH-13 型水泵（一台备用，两
5、台工作） ，远期需要扩建时，再增加一台同型号的水泵。三、设计计算三、设计计算设计流量的确定和设计扬程估算：设计流量的确定和设计扬程估算：(1) 设计流量 Q为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约基建投资，在这种情况下，我们要求一级泵站中的泵昼夜不均匀工作。因此，泵站的设计流量应为：式中 Qr一级泵站中水泵所供给的流量(m3h)；Qd供水对象最高日用水量(m3d)；为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数，一般取=1.05-1.1T为一级泵站在一昼夜内工作小时数。考虑到输水干管漏损和净化厂本身用水，取水自用系数 =1.05,则近期设计流量为 Q=1.05 =1248.8m3/
6、h=0.3464m3/s2428500远期设计流量为 Q=1.05=1745.6m3/h=0.4849 m3/s2439900(2)设计扬程 HST静扬程 HST的计算通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管道检修，另一条自流管道通过 75%的设计流量时） ，从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为 1m，则吸水间中水面标高为 590.60-1.00=589.60m,最低水面标高为582.50-1.00=581.50m,所以泵所需静扬程 HST 为：洪水位时，HST=600-589.60=10.04mTQQd r泵与泵站课程设计4枯水位时，HST=600-581.50=18.5m输水干
7、管中的水头损失h设采用两条 DN700 的铸铁管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修，另一条输水管应通过 75%的设计流量（按远期考虑） ，即 Q=0.750.4849 =0.3637m3/s,查水力计算表得管内流速 v=0.95m/s,i=1.58,所以输水管路水头损失；=1.10.00158230=0.4mh(式中 1.1 包括局部损失而加大的系数)泵站内管路中的水头损失h粗估 1.8m，安全水头 2m，则泵设计扬程为：洪水位时：Hmax=10.04+0.4+1.8+2=14.24m枯水位时：Hmin=18.5+0.4+1.8+2=22.7m、初选泵和电机、初选泵和电机(1) 管道特性曲
8、线的绘制管道特性曲线的方程为H=HST+=HST+SQ2h 式中 HST 最高时水泵的净扬程，m;水头损失总数，m;hS沿程摩阻与局部阻力之和的系数； Q最高时水泵流量，m3/s HST=18.5m ,把 Q=1745.6m3/h,H=22.7m,代入上式得:S=16.8 所以管 路特性曲线即为:H= HST+16.8Q2=18.5+16.8Q2可由此方程绘制出管路特性曲线,见图 1 表 1 管路特性曲线 Q-H 关系表 Q(m3/h)0200400600800h(m)0.000.230.631.812.50 H(m018.519.820.020.921.0 Q(m3/h)1000 1200
9、1400 1600 1800h(m)3.914.907.2310.8012.10 H(m)21.521,922.022.323.0(2） 水泵选择选泵的主要依据：流量、扬程以及其变化规律大小兼顾，调配灵活 型号整齐，互为备用 合理地用尽各水泵的高效段要近远期相结合。 “小泵大基础 ”泵与泵站课程设计5大中型泵站需作选泵方案比较。根据上述选泵要点以及离心泵性能曲线型谱图(图 2)和选泵参考书综合考虑初步拟定以下：近期选择三台 12SH-13 型泵，两台工作一台备用，单泵工况点为（1789，20） ，满足近期工况的要求。远期增加一台 12SH-13 型泵，三台工作一台备用。远期三台水泵并联时单泵工
10、况点为(1860,20.08),此时三台泵均工作在高效段工作。近期选三台 12sh13A 型泵两台工作一台备用。详细参数图表 1 所示。远期 增加一台同型号的泵，即远期有四台 12sh13A，三台工作一台备用。 表 1 12sh13A 型泵参数配电动机型号流量 Q（L/s ）扬程 H（m ）转速 n（ 转/ 分）泵轴功率 N（Kw）功率 （Kw ）电压 （伏）效率（%）允许 吸上 真空 高度 Hs（m ）叶轮 直径 D（mm ）泵重 （Kg ）12sh13A153-22530-24147056.7-65.87538079.3-82.54.53327093.2.23.2.2 配电机的选择配电机的
11、选择 根据 12sh13A 型泵的要求选用 JO2-92-4-W 型电动机，详细参数见表 2。 表 2 JO2-92-4-W 型电动机参数额定值外形尺寸(mm) 型号功率 （Kw）电压 （伏）转速（转/分）长宽高重量 (Kg)JO2-92-4-W7538014701040705630625泵与泵站课程设计6图 2 离心泵性能曲线图泵与泵站课程设计7机组基础尺寸的确定机组基础尺寸的确定查泵与电机样本，计算出 12sh13A 型泵机组基础平面尺寸为 2300mm930mm，机组总重量 W=Wp+Wm=1334Kg=13340N。基础深度 H 的计算公式为：*0 . 3HBLW式中：L 为基础长度 L=1040+(0.40.5)m=1.5mB 为基础宽度 B=705+(0.40.5)m=1.2m 为基础所用材料的容重，对于混凝土基础，=23520N/m； 故 H=3.0133410（1.21.523520）=0.556m，取 H=0.6m
