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1、泵与泵站课程设计i水泵及水泵站课程设计题目四川省某城镇自来水厂的取水泵站工艺设计学院建筑与环境学院专业给排水工程学生姓名禺晓欧学号1043052072年级2010级指导教师王庆国二O一四年六月二十六日泵与泵站课程设计目录一、课程设计任务书31.1 设计任务及要求31.2 设计资料31.3 主要设计步骤4二、设计流量的确定和设计扬程估算42.1 设计流量Q42.2 设计扬程H4三、初选泵和电机63.1选泵6四、机组基础尺寸的确定9五、吸水管路与压水管路计算105.1 吸水管路的设计105.2 压水管路的设计115.3 吸压水管路的敷设11六、机组与管道布置116.1 布置原则116.2 本设计分
2、析12七、吸水管路和压水管路中水头损失的计算12八、泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算13九、附属设备的选择13十、泵房建筑高度的确定14十一、设计体会14十二、参考资料152一、课程设计任务书1.1 设计任务及要求设计题目：四川省某城镇自来水厂的取水泵站工艺设计该城镇规划近期为2020年，远期为2030年。取水泵站设计要求近远期结合，泵房土建部分按远期设计，设备只安装近期要求的设备。1.2 设计资料1.2.1 城镇规划资料设计用水量资料该城镇近期设计水量为6000+72X100=13200(m3/d),远期设计水量为近期的1.4倍。城镇消防供水要求根据防火规范要求，该城镇同时发生火灾次数为两
3、次，每次消防用水量为45L/s,火灾延续时间按2小时计。消防储水使用后要求24小时内补满。供水安全性要求要求连续供水，事故时输水管供水量不低于正常供水时流量的75%1.2.2 泵站设计资料水文、地质资料在拟建一级泵站河段处百年一遇洪水位为590.60m,常水位为585.20m,97%保证率的枯水位为582.50m。97嘛证率的枯水流量为31.5m3/s。河流断面见附图1。河流水质符合生活饮用水水源水质标准。在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。由地质柱状图可看出，表层有2m厚的砂粘土覆盖层，以下是中密卵石层或砂岩，适合工程建设。地形资料拟建一级泵站处的地形见附图2。水厂配水井设计水
4、位标高为600.3m。气象资料年平均气温15.8C,最高气温39.5C,最低气温5.6C,最大冻土深度0.30m。河流冬季无结冰现象，夏季最高水温为26Co河流主导风向，夏季为东南风，冬季为西北风。1.3 主要设计步骤1 .设计概述、设计范围、设计资料。2 .选泵、配电机方案。3 .布置机组和管道、机组基础的设计、吸水管和压水管的设计4 .泵房平面及高程设计。5 .其它辅助建筑物或构件的设计。二、设计流量的确定和设计扬程估算2.1 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，本设计考虑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：Qr=a-d
5、-T式中Qr一级泵站中水泵所供给的流量（m3/h）;Qd供水对象最高日用水量（m3/d）;a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a=1.05-1.10;T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水厂本身用水，取自用水系数a=1.1,则近期设计流量为Q=1.1X13200+24=605n3/h=0.1681m3/s远期设计流量为Q=1.1X1.4X18480+24=847n3/h=0.2353m3/s2.2 设计扬程H总体布置选择站址、绘制取水泵站枢纽布置图。根据课程设计资料附图2,从河岸到净水厂的距离为60X5000+1000（m）=300m在本设计中，从取水头部
6、到泵房吸水间的长度为25nl泵站的长度为22nl则输水干管的长度为300-25-22m=253m输水干管中的水头损失2h查给水工程界限流量表，本设计中使用两条500mm管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%勺设计流量（按远期考虑），即：Q=0.75X0.2353m3/s=0.1765m3/s,管内流速v=QA=0.8989m/s,查给水排水设计手册得1000i=3,i=0.003。2h=1.1X0.003X253=0.84m（式中1.1系包括局部损失而加大的系数）。泵所需静扬程HST在最不利情况下，从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为0.003X25m=0.08
7、m则吸水间中最高水面标高为590.600.08=590.52m,最低水面标高为582.500.08=582.42m,所以泵所需静扬程HST为：洪水位时,HST=600.3-590.52=9.78m枯水位时，HST=600.3-582.42=17.88m泵站内管路中的水头损失hp粗估为2ml并考虑安全水头2ml则泵设计扬程为：卞古水位时，Hmax=0.84+17.88+2+2=22.72m洪水位时，Hmin=0.84+9.78+2+2=14.62m三、初选泵和电机3.1选泵近期选用三台凯泉第四代KQW系列单级卧式离心泵，型号为KQW200/285-37/4近期三台泵，两台工作，一台备用。远期增加
8、一台同型号泵,三台工作，一台备用OUANTITY1名称Nbhib机地击封 Mactisnlcal ualtt2 Srewfidl plugjRft Pump Covtr琴向牌 Ching dirBcliqni plate在凯泉网站上查到该型号泵的参数如下参数表型号TYPECapacity扬程Head转速Speed(Min)电机功率Power(kW)必需汽的余.(NPSH)r(m)EftWeight(kg)(m3/h)(/s)200/285-37/424234641567.296J115327241951480374560(NPSHJr1260140注：图中有三种型号的泵的特Tt曲线。我们需要的
9、是标有200/285-37/4的特性曲线。3.2选电机查给水排水设计手册，根据KQW200/285-37/4型泵的要求选用电动机。根据所要求的最大功率，转矩和转数选用电动机。根据电动机功率大小，参考外电网的电压决定电动机的电压。根据工作环境和条件决定电动机的外形和结构形式。根据投资少，效率高，运行简单等条件，来确定所选电动机类型。该泵对电动机的要求：电机Motor6系列鼠笼式交流电机.功率和型式符合IEC*Norm,型式：Vi(KQL)B35(KQW)电源；380V,50HZ防护等级：JP54绝编等级：F电机轴：不锈钢轴(2CH3)或45铜镀铅温度*电机工作环境温度最大到40C.温度高于4(f
10、C时，请降低功率使用.转向：立式泵从电机风叶端向下看为顺时针彳卧式泵从泵进口看为逆时针。本设计选用Y225S-4型三相鼠笼式异步电动机。Y225S-437KW三相异步电动机是一般用途低压三相鼠笼型异步电动机基本系列。该系列可以满足国内外一般用途的需要，机座范围80-315,是全国统一设计的新系列产品。Y系列电动机具有高效、节能、性能好、振动小、噪音低、寿命厂、可靠性高、维护方便、转动转矩大等优点。安装尺寸和功率等级完全符合IEC标准，采用B级绝缘，外壳防护等级为IP44,冷却方式为IC411。Y系列电动机，额定电压为380V,额定频率为50H乙绝缘等级为B级、防护等级为IP44。3KW以下为“
11、Y”接法，4KWKZ上为接法。Y225S-437KW电机应用于一般无特殊要求的机械设备，如农业机械、食品机械、风机、水泵、机床、搅拌机、空气压缩机等。电机详情产品类别三相异步电动机品牌恒富型号Y225S-4极数4极额定功率37KW产品认证CCC应用范围机械设备额定电压(V)380额定转速(rpm)1500参数见下表。型号膜定功率(kW)耦i京时11融电灌地转转融最卜尉甲.输定转矩!草保)电流(A)转速(r/rnin)效率(%)功率因数额定电流般定转也YJ35S-43770.4148。QLXD.S717.01.92.2-465四、机组基础尺寸的确定KQW200/285-37/4型泵的安装尺寸厂家
12、已给出型号fType)外野尺寸(Figure(tnenslcm)安装尺寸(Installingdirrensions)DNLHbsb.4区HiA跳&37M19K9165712804-C20160670430770刷41850200bi隔振垫规格：VIBRATION ISOLATED PM) SPECIFICATIONS:SD2-62-1 ：200/18A200/345SD2-62-2r5:200/370-200/400法兰 PNIGCSm 7241109BFLANK PW1ff-eBm71 -11MDNDkdnxdbnwinm2003402S526812装3查给水排水设计手册第11册常用设备，
13、查Y225S-4型三相鼠笼式异步电动机的安装尺寸。安装尺寸I三匕一ii.1Uii-1F-|亡|；EF，f；jH；K!M|P.5|-D|NAHR|_II、.13562H6149601如IX5322519如35045（）即问9UtR33K2Ii:在本设计中，取基础长度L=（底座长度+0.20）m=770+200=970mm基础宽度B浓座螺孔间距（在宽度方向上）+0.20m=560+200=760mm机组总重量W=560+465=1025kg=10045N基础深度按下式计算：H=3.0W/（LXBX丫）式中L=0.97m；B=0.76m；T=23520N/n3（混凝土基础）故H=1.74m设泵房底板
14、为1m,则基础实际深度连同泵房底板在内，为1.74+1=2.74m。五、吸水管路与压水管路计算为了保证泵有良好的吸水条件，减少临近机组的干扰，提高取水的安全性，每台泵都布置有各自单独的吸水管和压水管。为了保证泵吸压水管路有良好的水力条件，且使水流不在管内发生淤积或冲刷，室外给水设计规范要求吸压水管路有不同的流速范围如下表：4C250d#16（90啜水皆为旅建fm/G1TE1.2-1.6K5-2.OL5孔。出水管内注速fm/SL5-2.02.0-2.S2Q-2.52.0-3.0由于近期期工作泵的台数为两用一备，则吸、压水管布置3条，其中一条备用,则每条水管的流量Q=168.1+2=84.05L/s。输水管路平行敷设两条管道以提高供水安全性，则输水管每条管的流量Q=168.1+2=84.05L/s
