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1、一、设计任务（一）设计目的（1）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；（2）培养学生独立分析，解决实际问题的能力；（3）提高设计计算技巧和编写说明书及绘图能力；（4）为适应工作需要打一下的基础。 培养学生具有一定的泵站设计能力同过课程设计，使学生进一步将所学的基础理论、基础技能综合的运用与设计实践，熟悉设计方法和步骤。（二）设计要求1、要求每个学生独立完成设计任务，自己确定设计方案。2、要正确的运用设计资料。3、设计要结合工程实际，全面考虑，尽量的使自己的设计具有实际施工价值。（三）设计题目题目：内蒙古包头市第三水厂泵站进行设计，主要设计内容如下1、设计
2、部分1）确定泵站设计流量、设计扬程；2）初步确定水泵、电机的型号，工作备用泵的台数3) 进行水泵机组和吸、压水管路的计算与布置4）计算泵站范围内吸、压水管路的水头损失，进行泵站工作的精确计算5) 泵站各部分尺寸的确定6）泵房选择、泵房平面和高程布置2、图纸部分1）泵站平面布置图（包括主要设备机组位置，吸、压水管路位置及其它附属设备机组的位置），比例尺1：1002）泵站立面布置图（包括主要设备机组高度，吸、压水管路高度及其它附属设备机组的高度），比例尺1：1003）泵站剖面图3、撰写泵站设计计算/说明书 包括确定水泵、电机的型号，工作备用泵的台数；水泵机组和吸、压水管路的计算与布置；吸、压水管路
3、的水头损失以及泵站工作的精确计算等二、设计成果要求1设计说明书一份（包括计算），要求书面整洁、文理通顺、论证合理、层次分明、计算无误。2设计图纸两张：要求布置合理、图面整洁、按绘图规定制图（1）泵站枢纽布置图（在站址地形图上绘出）（2）泵站平面图 、剖面图3 工作泵并联特性曲线三、设计指导（一）资料分析和熟习设计方法熟悉下列资料：站址地形，地质及水文地质条件，水源水位及变化，当地建筑材料，交通条件，动力资源，社会经济状况。（二）设、设的确定 1、总体布置：站址选择，进出水方式的选择，机房形式的选择，绘制泵站总体布置地形纵剖面图。 2、设，设的确定。（三）方案选择水泵型号、台数，动力机的选择用设
4、计扬程初选水泵的型号，用设计流量初选水泵的台数。根据水泵的型号确定电动机的型号。要求至少对两个选泵方案进行比较以确定最优。根据设计流量、设计扬程以及对泵站供水可靠性的要求，可初步确定工作水泵和备用泵台数，并确定出单台水泵流量和扬程。根据水泵产品样本或给排水设计手册确定水泵型号。在确定水泵工作方式、水泵组合以及水泵型号时，可选择两到三个方案进行技术经济比较，一级泵站可考虑采用切削调节，二级泵站可考虑采用变速调节。确定方案时应注意以下要点：（1）大小兼顾，调配灵活。（2）型号整齐，互为备用。（3）合理地用尽水泵的高效段。（4）考虑近、远期相结合。（四）管路配套：包括进出水管路水头损失计算，精算扬程
5、，绘制特性曲线，管材、管径及附件选配等内容（五）机组布置基础尺寸的确定机组布置（画出草图）（六）安装高程的确定根据选定的水泵拟定水泵进出水管路及附件，进行水泵工作点校核。满足要求时，求出水泵的吸水高度H吸，然后根据进水池最低水位确定水泵的安装高程。（七）泵房设计1、内部布置，平面尺寸的确定，及泵房各控制高程的推求。 2、进水管路布置及布设方式的确定。3、进水建筑物，出水建筑物设计。4、其它辅助建筑物或构件的设计。引水设备起重设备计量设备排水设备（八）精选水泵，水泵扬程的校核（九）绘图（十）整理说明书四、进度安排及方式泵站课程设计时间一周，要求学生集中时间完成全部内容，时间安排如下：1、讲课 0
6、.5天；2、查资料，初步计算和方案选择 0.5天； 3、设计计算 1天；4、机组布置和制图 1.5天；5、撰写设计计算说明书 1天；6、成果整理 0.5天。五、 参考资料 给排水设计手册 水泵及水泵站教材及课件 全国通用给排水标准图集 泵站设计规范GB 泵厂家产品样本第一章 设计资料1、地形概况：内蒙古包头市位于中国北方，黄河以北。城市现有青山水厂、昆山水厂两座，分别位于城市的东北和西部。而第三水厂位于城郊，城市的东南方。第三水厂可设置在黄河边上，位于城市东南方的城郊，远离居民区，附近有糖厂、铝厂、砖瓦厂，所在位置地面标高约为1004米，地形为北高南低，较平坦。2、供水要求规划城市人口数：10
7、万人，用水普及率：100%。1）出水要求达到卫生部生活饮用水卫生规程；2）最高日供水量：8.5万吨/日；3）出厂水压：36米水头。4）泵站处地面标高为1004m。5）清水池最低水位标高1002m。3、工程地质：地下水位深度：170厘米；最大冰冻：175厘米；设计地耐力：13吨/米2；地震等级：6级；设计地震烈度：8度。4、气象资料：1)气温： 年平均：6.5；极端最高：38.4；极端最低：-31.4；最冷月平均最低：-18.5；最热月平均最高：29.5。2)相对湿度： 冬季空气调节：54%； 最热月平均：58%。3)风速与风向频率：夏季平均风速：3.3米/秒；冬季平均风速：3.2米/秒；夏季最
8、多风向：东风、东南风；冬季最多风向：北风、西北风；夏季最多风向频率：15；冬季最多风向频率：17；4)大气压： 888.4毫巴。5)降水量： 年降水量：308.9毫米；最大时降水量：33.1毫米； 最大日降水量：100.8毫米。6)年蒸发量： 2342.2毫米。7)最大积雪厚度： 21厘米。8)冰冻期： 150天。5、黄河河流概况：1）河流流量：河流平均流量824米3/秒；河流最小流量43米3/秒；河流最大流量5390米3/秒。2）河流水位：河流最低水位994米；河流最高水位1001米；河流正常水位996米。3）河流流速： 河流平均最低流速1.4米/秒。4）河水温度：河水最高温度：28；河水平
9、均最高温度：21；河水最低温度：4；河水平均最低温度：6。5）河水冰冻情况：冰冻期间11月20日3月；冰冻厚度：5080厘米。6）河水含砂量： 最高含砂量：6.36公斤/米3。6、水源选择指定选择黄河磴口处水源。浑浊度最高值1000度；平均值200度；最低值50度。 第二章 设计计算第二节 二级泵站设计1.设计流量为了减小输水管道各净水构筑物的尺寸，在这种情况下，输入管网时要求二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二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)；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
10、二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=1.051.41=5243.44m3/h=1.456 m3/s2.设计扬程 静扬程HST的计算HST=36m+2m=38m输水管设计每根输水管流量 Q1Q/2=0.728 m3/s 取经济流速 V1.4 m/s，计算得 D= 814 mm 查设计手册，采用两条DN900铸铁管作为输水管，流速 V1.145 m/s，i=1.065当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75设计流量，即：Q2=0.755243.44 m3/h =3932.58m3/h=1.092m3/s,计算得管内流速
11、v=1.717m/s,i=2.255输水干管中的水头损失h设采用两条DN900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，Q2=0.755243.44 m3/h =3932.58m3/h=1.092m3/s,所以输水管路水头损失；=1.10.120=0.2977m (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安全水头2m，水泵站内损失水头估计为1m,则泵设计扬程为：Hmax=38+0.2977+2+1=41.2977mi105Ch1.85 dj4.87qg1.85 式中 i管道单位长度水头损失（kPa/m）；dj管道计算内径 （m）；C
12、h海澄-威廉系数，Ch140；qg设计流量（m3/s）。3.方案初选及比较性能参数图七泵方案表七：型号流量Q总扬程转速功率N效率最大允许吸上真空高度叶轮直径质量(千瓦)m/hL/SHn轴功率电机n (Hs)mmkgmr/min功率%m14sh-13972270501470164220813.54101105126035043.8179841480410371887914SA-10B900250511480149220846.14251210108030048162.287126035044179.784图八选泵方案比较表八：方案设计方案用水变化范围（L/S）泵的类型泵扬程（m）所需扬程（m）扬
13、程利用率（%）泵效率（%）二级泵站方案方案一四台并联一台备用27041014sh-13375041.382.61007072方案二五台并联一台备用25035014SA-10B445141.381.193.96870根据手绘的泵站特性曲线图得出的工况点，第二个方案效率太低，综合考虑取水泵站采用第一种四台（14Sh-13）并联一台备用的方案。说明：有人开发了智能选泵软件，我们采用该软件选择泵方案如下：二级泵站智能选泵表九：方案水泵型号转 速（r/min）单泵流量(L/s)单泵扬程(m)单泵轴功率（kw）单泵电动机功 率单泵效率水泵运行台数水泵运行方式总流量(L/s)总扬程(m)总轴功率(kw)电动机总功 率(kw)114SA-10B1450291.248.6159.6522082.95并联145648.6798.2511002350S44(14sh-13)145036442.55176
