送水泵站课程设计

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1、土木与交通工程学院课程设计课程名称:泵与泵站 设计名称：送水泵站的设计 专业班级：2014级给排水一班学生姓名: 指导教师:2016年12 月13日泵与泵站课程设计任务书本课程设计的任务是根据所给定的原始资料设计某城市新建给水工程的送 水泵房。一、设计目的本课程设计的主要目的是把泵与泵站中所获得的理论知识加以系统化， 并应用于设计工作中，使所学知识得到巩固和提高，同时培养同学们有条理地创 造性地处理设计资料的独立工作能力。二、设计基本资料1、某城市最高日用水量为4万m3/d，时变化系数Kh=1.6,日变化系数 Kd=1.3，管网起点至最不利点水头损失为12m，最不利点地面标高为20m，楼 房一

2、般四层（服务水头20m）,泵站至管网起点设两条输水管（均为铸铁管），每 条长500m，管径500mm，泵站处地面标高为17.2m，吸水井最高水位17.70m， 最低水位 1 4 . 2 0m ，按一处火灾核算，消防流量3 0L/s ，发生火灾时管网起点至最 不利点水头损失为17.50m，管网中无水塔。水泵流量和扬程的估算根据最高日流量为 4万吨那么：Qmax=40000 F 24*1.6=2666.7mA3/h=740.7L/S.Qcommon=4000 F 24 F 1.3=1282.0mA3/h=356.1L/S 输水为两条输水管，但是输水管的水头损失为总流量的 75%（一条管坏了另一条

3、管输水流量为总流量 75%）来计算。Q、=0.75Qmax=0.55555mA3/S=555.55L/S根据 Q、=555.55L/S 我们选择铸铁管 DN500 X 9 在 560L/S 时 V=2.75m/s， 1000i=19.5, Ki=0.99。根据 H=KIL 得 H=9.6525m。通过上述我们得到Hmax=20+12+5.8+2+2+9.6525=51.4525H （消防）=20+2+5.8+2=29.8m 这些都知道了我们就可以在选泵参考特性曲线上面选择我们所需要的泵了，连接 （30，29.8） 和 （740.7,51.4258） 我 们 连 线 上 面 有20sh-9A,1

4、4sh-13,12sh-9A,12sh-9B,10sh-9 和 8sh-13A。管道特性曲线的计算由上面我们计算的水头损失可以得到，管道的沿程阻力损失和局部阻力损失之和大约是 H=12+2+9.6525，S= H/QA2下我们的管道的特性曲线方程为，H=27.8+43.11Q9.这个在我们的选泵和选泵后泵的性能曲线中非常有用的。有了上述一个图像我们在泵的方案比较的时候根据流量就知道了所需要的扬程。 我们有6种泵的的方法有很多种让我们先将各种泵的性能参数列出来我们在进 行比较。型号流量(L/S)扬程（米）轴功率（千瓦）效率（）Hs（米）参考价格（1986）20sh-9A3906305842300

5、36072754590714sh-13270410503716418979843.5276112sh-9A147248554299.213178834.5209112sh-9B1402327.23782.510878824.5209110sh-910017012.532.555.5687581615158sh-13A5586433130.534.76805.23.01022根据管道的特性曲线我们选泵是组合的来，在管道特性曲线的那个图中我在（0.3561,33.45 ）那里标了一个点，很显然在普通日普通时所需要的扬程和流量。 后面三个泵流量扬程太小而且而不符合经济和场地需求，所以就排除了。根据查

6、表我们找到离心泵的性能曲线，然后画出性能曲线，进行所有泵曲线的 叠加 根据我们的需求来看哪一种方案最符合我们的要求。Icon 1是各种泵的特性曲线图谱。离心拿件伸I山址Iconl有了上述图片我们把我们需要的泵的各种搭配在图形上面进行叠加(相当于各 种泵的并联，假设我们各种泵在公共前面的损耗忽略)。Icon 2在icon 2我们可以观察到当Q越大的时候在管道特性曲线上H越大，最高日最 高时(740.7,51.4258)需要大泵来供水，在我们选择的型号中，没有哪一个泵是 可以单独实现的，所以需要两个泵叠加来实当然也需要一个小泵在需水量较小的 时候使用或者三台一起，12sh-9B流量和扬程与12sh

7、-9A相近，但是功率小，。 在最高日最高时我们选择泵的组合有以下几种；第一种是2个20sh-9A第二种是 2台14sh-13第三种是20sh-9A和14sh-13，第四种是20sh-9A和两台12sh-9A。 以下是运算过程。x=1:0.01:1000;x2=1:0.01:300;yl=-8.659e-05*x42+0.02094*x+63.58;y=-0.0001578*x42+0.02882*x+53.26;plot(x,y)hold onplot(x,y1)x2=0:0.01:300;x3=0:0.01:200y2=-0.0003125*x2.人2+0.01939*x2+58.01;y3

8、=-0.0005612*x3.人2+0.08523*x3+46.71;plot(x2,y2)plot(x3,y3)endF1=(4611686018427387904*(17897883401448010047776706760133137/519229685853 482762853049632922009600-(1456370444619369*x)/2305843009213693952).人(1/2)/1456370444619369+132945684539224736/1456370444619369;F2=(9223372036854775808*(49645903311192

9、31/144115188075855872-(2910896214831367*x)/4611686018427387904).A(1 )/2910896214831367+72070/789;F3 =(4611686018427387904*(6596419866605293/288230376151711744-(798651784671255*x)/2305843009213693952).人(1/2)/798651784671255+5973094695759677/35184372088832；syms x;F4(12SH-9A)= 1600*(182216339/250000000

10、0 - x/800)人(1/2) + 3868/125 f=sym(23.78+43.11*(x/1000).人2);finverse(f)q= (1000*2.人(1/2)*479.人(1/2)*(50*x - 1189).人(1/2)/1437;F1，F2,F3 是 20sh-9A,14sh-13,12sh-9B 的性能曲线方程的反函数。下面是在MATLAB中的绘图过程H（米）Icon3两台 12sh-9 A和一台 20sh-9A15001000I50000102030405060H(M)Icon5经过上述一系列运算终于出来了图形，icon3是20sh-9A两套同时其启动的时 候的图形，可

11、以看出高效段刚好在两个图形刚好相交于700左右这说明在最高日 最高时需要的流量能满足而且还在高效段内。Icon4h从图中可以看出两台14sh-13不能满足我们的需求。Icon5, 20sh-9A和两台12sh-9A中看出也可以满足，从icon6种看出20sh-9A和14sh-13是不行的，如果选择两台14sh-13和 20sh-9A那就不如好了 20sh-9A和两台12sh-9A。所以最终的选择是在：20sh-9A 两套和20sh-9A+others和一台12sh-9A+20sh-9A中进行选择的，显然后者在低流 量下不需要再加泵所以就选择。Icon6我们选择好一台12sh-9A+20sh-9

12、A后的搭配图形两台 12sh-9 A和一台 20sh-9A两台12sh-9A图像20sh-9A台 12sh-9A 台 20sh-9A通过这几幅图我们可以了解在那些情况下开那些泵根据用水量的需求我们可 以在不同需求下开不通的泵来满足我们的需水要求来保证我们的稳定运行，上述 的五幅图是在不同的搭配，我们根据图中的泵并联后的的性能曲线和管道特性曲 线来分析不同用水量下我们需要的泵的组合，我们的并联是假设在相同节点前的 管道特性曲线对于泵的性能的影响可以忽略的前提下进行的，万案用水量变化运行泵 及其台 数泵扬程(m)所需扬程(m)扬程利 用率()泵效率(%)一 台20sh-9A和两台12sh-9A76

13、0650一台20sh-9A和两台12sh-9A554251.452546.1984.010072757883650450一台20sh-9A和一台12sh-9A554246.1936.7066.710072757883500232两台12sh-9A554236.7030.3055.1100788323214012sh-A7.23730.328.8277.91007883以上是我们的选泵后的方案样式。接下来我们根据我们所选的泵来匹配电机。 20sh-9A 我们选择的电机是 JSQ-1410-6, 12sh-9B 电机是 JS-115-4 在选择的时候 我们根据根据占地面积和生产厂商的多少和大小为参

14、考来选择，质量小，占地小， 生产厂商多且厂大我们就选择。在选完电机以后我们就需要来画出底座。基础的确定。(1) 20sh-9A型水泵的和JSQ-1410-6电机基础尺寸。长3282宽1340水泵重2740KG 电机重3550KG总重6290kg0=414425H=3W/(L*B*23520)=1.80m(2) 12sh-9A型水泵的和JS-115-4电机基础尺寸。长2254宽1020水泵重773KG 电机重1080KG总重1853KG4-4-4-匕舟舟4-占0口C-4目!=200 320944b590h200* 1L22541 LL50=25H=3W/(L *B*23520)=1 03m混凝土基础需要高于室内地面1020cm。吸水管压水管的设计。根据泵性能曲线与管道的特性曲线我们可知单台20sh-9A的最大流量为450L/S。单 台12sh-9A启动时最大流量为310L/S。根据我们的最大流量我们来选择吸水管 和压水管。当 311L/S 时，压水管DN400X 10 钢管，v=2.40 m/s,1000i=19.9吸水管 DN500 X 10 钢管，v=1.53 m/s,10