Life is full of ups and downs.1《水泵及水泵站》课程设计学院：专业：学生：学号：《水泵及水泵站》课程设计说明书一、课程设计任务书本课程设计的主要目的是把《水泵及水泵站》、《给水排水设计手册》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，同时提高我们有条理地创造性地处理设计资料地独立工作能力。

二、设计任务1、设计题目：取水泵站某自来水厂最高用水量为38100m3/d,水厂反应沉淀池前的配水井标高为24.00m，水源最低水位标高为10.50m，年常水位标高为12.50m，最高水位标高为14.85m，取水泵站吸水管长50m，压水管长40m，泵站建在黄石沈家营，试设计该取水泵站三、设计基本资料1. 近期设计水量38100m3/d2．.水源最低水位标高10.50m；最高水位标高为14.85m；年常水位标高为12.50mLife is full of ups and downs. 23．水厂反应沉淀池前的配水井的水位标高为24.00m，取水泵站吸水管长50m，压水管长40m4. 水厂为双电源进行。

5. 原水厂水质符合饮用水规定。

河边无冰冻现象，根据河岸地质地形以决定采用固定式泵房由吸水井中抽水，吸水井采用自流管从取水头部取水，取水头部采用箱式。

6. 地区气候资料可根据设计需要由当地气象部门提供。

黄石地质条件较好，土耐力一般较高，除个别软土层低于10t/m2外，一般在15-20t/m2之间。

地下水含量丰富，工程地质性质良好，有利于城市建设和发展。

地震设防裂度为6度。

黄石地区的气候特征黄石地处中纬度，太阳辐射季节性差别大，远离海洋，陆面多为矿山群，春夏季下垫面粗糙且增湿快，对流强，加之受东亚季风环流影响，其气候特征冬冷夏热、四季分明，光照充足，热能丰富，雨量充沛，为典型的亚热带东亚大陆性气候。

黄石年平均气温17℃。

最热月（7月）平均29.2℃，最冷月（1月）平均3.9℃。

无霜期年平均264天，年平均降水量1382.6毫米，年平均降雨日132天左右，全年日照1666.4-2280.9小时，占全年月日可照射时数的31℅-63℅。

境内多东南风，年平均风速为每秒2.17米。

全境气候温和、湿润，冬寒期短，水热条件优越，有利农作物生长。

但由于大气环流、地形、季节变换，气候各要素年际、年内变化Life is full of ups and downs. 3Life is full of ups and downs.4较大，因而倒春寒、大暴雨、强风、伏秋连旱等灾害性天气时有发生四、主要参考书：1、《给水排水设计手册》第一、三册2、《水泵及水泵站》教材3、《水泵及泵站设计计算》李亚峰等编4、《给水排水管材实用手册》刘慧等编Life is full of ups and downs.5《水泵及水泵站》课程设计计算书一、设计流量的确定和设计扬程估算⑴．设计流量Q考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数α＝1.05，则：近期设计流量为 Q ＝1.05×2438100＝1666.875m3/h ＝0.4631 m3/s⑵．自流管设计设计流量 Q 1＝0.2316m3/s 取经济流速 V ＝1.5 m/s ，计算得D ＝V Q ∏14= 5.12316.04⨯∏⨯=444 mm 查设计手册，采用两条DN500×10钢管作为自流管，流速 V ＝1.14 m/s ，1000i ＝3.41当一条自流管检修时，另一条自流管应通过75％设计流量，即：Q2＝75％×Q ＝75％×0.4631 =0.3474m3/s ，查得：V=1.71 m/s,1000i=7.54从取水头部到吸水间水头损失h沿程= i l ⨯=50100054.7⨯=0.377 m⑶．水泵设计流量及扬程水泵所需静扬程Hst 通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管检修，另一Life is full of ups and downs.6条自流管通过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8.9kPa ，则吸水间中最高水位标高为14.85-8.9/10=13.96m ，最低水位标高为10.50-8.9/10=9.61m 。

所以所需静扬程Hst 为； 洪水位时： Hst ＝24.00－13.96＝10.04m枯水位时： Hst ＝24.00－9.61＝14.39m2）输水干管中的水头损失Σh设采用两条DN500×10钢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％的设计流量，即Q2＝75％×Q = 1250.16m3/h=0.3474m3/s ,查得V ＝1.71 m/s ，1000i ＝7.54所以Σh ＝1.1×100054.7×40＝0.322 m （式中1.1是包括局部损失而加大的系数）。

3）泵站内管路中的水头损失hp粗估为2m则水泵设计扬程为设计枯水位时，Hmax ＝14.39+0.322+0.377+2+2＝19.099 m设计洪水位时，Hmin ＝10.04+0.322+0.377+2+2＝14.749 m水泵设计流量.Q ~=3Q=3875.1666=555.625m 3/h ⑷初选水泵和电机 近期三台14SA-10J 型水泵（Q ＝650~1000m3/h ，扬程H ＝24～30m ，泵轴功率N ＝63.2～77kw ，允许吸上真空高度Hs ＝4m ），两台工作，Life is full of ups and downs.7一台备用。

远期增加一台同型号水泵，三台工作一台备用。

根据20sh －9A 型水泵的要求选用JS115-6电动机（380kw ，6000v ，水冷式）。

⑸机组基础尺寸的确定查水泵与电机样本，计算出JS115-6型水泵机组基础平面尺寸为3300×1400，机组总重量W ＝Wp ＋Wm ＝1210+970＝21365N基础深度H 可按下式计算：H＝R B L W ⨯⨯0.3式中 L ——基础长度，L=2.59m ；B ——基础宽度，B=0.9m ；——基础所用材料的容重，对于混凝土基础来说，＝23520N/m3故 H ＝R B L W ⨯⨯0.3=235209.059.2213640.3⨯⨯⨯＝1.17m基础实际深度连同泵房地板在内应为2.37m 。

⑹吸、压水管的设计每台水泵有单独的吸水管与压水管1） 吸水管已知 Q 1＝2Q＝833.44 m3/h ＝0.2316 m3/s查手册，采用DN450×10钢管，则 V ＝1.41m/s ，1000i ＝5.912） 压水管Life is full of ups and downs.8查手册 ,采用DN350×10钢管，则V ＝2.33m/s ，1000i ＝22.1 ⑺机组及管路布置为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成两排，两台为正常转向，两台为反常转向，在订货时应予以说明。

每台水泵有单独得吸水管，吸水管与压水管采用直进直出方式布置，压水管引出泵房后两两连接起来。

水泵出水管上设有液控蝶阀（（c ）HDZs41X-10）和手动蝶阀（D 2241X-10），吸水管上设手动闸板闸阀（Z545T-6）.为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN600输水管用DN600蝶阀（GD371Xp-1）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（GD371Xp-1）一个。

泵站内管路的水力计算取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图。

1） 吸水管路中水头损失ΣhsΣhs ＝Σhfs+ΣhlsΣhfs ＝l 1•i s ＝5.91310-⨯⨯1.090＝0.00644mLife is full of ups and downs. 9Σhls ＝(ζ1+ζ2) •g V 222+3ζ∙g V 221式中 ζ1——吸水管进口局部阻力系数，ζ1＝0.75 ；ζ2——DN500闸阀局部阻力系数，按开启度d a =81考虑，ζ2＝0.15 ； ζ3——偏心渐缩管DN500×300，ζ3＝0.21 。

则 Σhls ＝ (0.75+0.15)×8.9241.12⨯+0.21⨯8.9228.32⨯=0.2065 m故 Σhs ＝Σhfs+Σhls=0.00644+0.2065=0.2129 m2) 压水管路水头损失ΣhdΣhd=Σhfd+ΣhldΣhfd=(l 2+l 3+l 4+l 5+l 6)•id1+l 7•id2=(3.901+1.423+3.30+4.026+0.443)×10001.22+2.286⨯100054.7=0.3066mΣhld=ζ4•g V 223+(25ζ+6ζ+7ζ+8ζ+29ζ+10ζ)g V 224+(11ζ+212ζ+213ζ)g V 225 式中 ζ4——DN300×400渐放管，ζ4＝0.34；ζ5——DN400钢制45弯头，ζ5＝0.51；ζ6——DN400电动蝶阀，ζ6＝0. 15；ζ7——DN400伸缩接头，ζ7＝0.21ζ8——DN400手动蝶阀，ζ8＝0.15；ζ9——DN400钢制弯头，ζ9＝1.01；ζ10——DN400×600渐放管，ζ10＝0.33；Life is full of ups and downs.10 ζ11——DN600钢制斜三通，ζ11＝0.5；ζ12——DN600钢制正三通，ζ12＝1.5；ζ13——DN600蝶阀，ζ13＝0.15。

则Σhld ＝0.34×8.9228.32⨯+(28.9237.2)15.025.125.0(8.9233.2)33.001.1215.021.015.051.022⨯⨯⨯+⨯++⨯⨯+⨯++++⨯=2.35m故 Σhd=03066+2.35=2.6566m从水泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为： Σh ＝Σhs+Σhd ＝0.2129+2.6566＝2.8695 m因此，水泵的实际扬程为：设计枯水位时，Hmax ＝14.39+0.332+2.8695+2＝19.5915 m设计洪水位时，Hmin ＝10.04+0.332+2.8695+2＝15.2415m由此可见，初选水泵机组符合要求。

二、泵站各部分标高的确定1） 水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而水泵为自灌式工作，所以水泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无须计算。

已知吸水间最低动水位标高为9.61m ，为保证吸水管吸水，取吸水管的中心标高为8.145m（吸水管上缘的淹没深度为9.61－8.145－＝1.24m）。