西安建筑科技大学华清学院课程设计（论文）题目：陕西榆林给水泵站院（系）：华清学院专业班级：给水2010级1003班姓名：王琳学号：32指导教师：熊家晴2013年06月14日目录一、设计资料二、水泵的选择2-1设计流量2-2设计扬程2-3选择泵型2-4方案组合与比较2-4-1工况分析2-4-2用电量分析2-4-3能耗分析2-4-4运行分析2-4-5维护管理分析2-4-6最终综合评价三、机组基础及尺寸3-1基础作用3-2水泵外型尺寸和安装尺寸3-3确定基础尺寸及校核3-4基础施工图绘制四、泵站内部平面布置及泵房平面尺寸4-1机组平面布置及间距4-2泵站内部管道布置4-2-1吸水管布置原则4-2-2压水管布置原则4-2-3吸水管、压水管和联络管的走线布置4-2-4吸水管、压水管的管径确定4-2-5输水管的管径确定4-2-6管配件选择4-2-7泵站安全供水率分析4-2-8管件表4-2-9管材及管道敷设4-2-10管沟尺寸确定4-2-11管道防腐措施4-3泵房平面尺寸五、泵站高程5-1确定泵轴标高5-2泵站内地坪标高（取混凝土基础高出地坪15cm) 5-3确定泵房高度5-3-1起重机的选择5-3-2确定泵房高度5-4泵房系统的高程六、吸水井七、辅助设备7-1确定引水设备7-1-1选择真空泵7-1-2泵型、台数及外形尺寸表7-2确定排水设备7-3集水槽八、其他问题8-1支墩8-2水锤消除器8-3仪表设备8-4供水安全率校核九、设计参考文献一、设计资料陕西榆林给水泵站，经管网设计计算得如下资料：表主要技术数据序号项目数据1 Q max (m3/h) 18002 Q min (m3/h) 3603 Z1 (m) 1057.504 Z2 (m) 1074.535 H自(m) 286 ∑h压(m) 9.17 Z0(max) (m) 1059.008 Z0(min) (m) 1055.00其中：Q max (m3/h)——最大供水量Q min (m3/h)——最小供水量Z1 (m)——泵站外地面标高Z2 (m)——管网计算最不利点地面标高H自 (m)——最不利点要求的自由水头∑h压 (m)——最大供水量时由泵站至最不利点输水管及管网的总水头损失Z0 (max) (m)——吸水池最高水位Z0 (min) (m)——吸水池最低水位采用无水塔供水系统。
最大供水量至最小供水量之间的各供水量发生几率假定是均等的。
泵站附近地形平坦。
当地冰冻深度1.48米。
最高水温20℃吸水池距泵站外墙中心线3米。
经平面布置，泵站出水管须在吸水池的对面，输水管两条。
距泵站最近的排水检查井底标高比泵站外地面低1.40米，排水管直径400mm，检查井距泵站5米。
水厂地质为Ⅱ级非自重性湿陷性黄土，地下水位地于地面5米。
变电所与泵站分建，泵站设计不考虑高压配电及变压器布置。
要求供水安全率75%。
二、水泵的选择2-1设计流量：最高时流量Q max=1800 m3/h=500L/s最低时流量Q min=360 m3/h=100L/s2-2设计扬程：泵站内管路损失按2m计算，安全水头为2m，则最大扬程为：H max=Z2 －Z0(min)＋H自＋∑h压＋泵站内部损失＋安全水头=1074.53－1055.00＋28＋9.1+2+2=60.63mH2OH ST =Z2－Z0(min)+H自＋泵站内部损失＋安全水头=1074.53－1055.00＋28+2+2=51.53mH2O根据H max=H st+SQ2max得S=3.64×10-5即H=51.53+3.64×10-5Q2将Q min =100L/s代入得H min=51.89mH2OQ平均=1/2(Q max+Q min)=1/2(500+100)=300L/s2-3 选择泵型:在sh型水泵的性能曲线型谱图上绘制a（Q min，H min）、b（Q max，H max）点，并连线ab，以ab为对角线画直角三角形以确定选泵范围，凡能于此范围相交的水泵都是可以选择的，具体见下表，在这个范围内得出可选择的泵型并确定其相对应的参数。
所选水泵性能参数表2-4方案组合与比较：当H=H max =60.63m 时，各型号的泵的流量Q ，分别对四种泵编号：已知：H max =60.63m ，Q max =500L/S 方案一：2Ⅰ+Ⅲ Q1=510L/S 方案二：Ⅱ+Ⅳ Q2=500L/S 方案三：Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ Q3=530L/S2-4-1工况分析方案一：Ⅰ，2Ⅰ，Ⅲ，Ⅰ+Ⅲ，2Ⅰ+Ⅲ共五种工况方案二：Ⅱ，Ⅳ，Ⅱ+Ⅳ共三种工况方案三：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅰ+Ⅱ，Ⅰ+Ⅲ，Ⅱ+Ⅲ，Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ共七种工况讨论：方案二只有三种工况，适应流量变化差，且泵型只有两种，与方案一相同，故方案二放弃。
2-4-2用电量分析2-4-3能耗分析分析能耗浪费的阴影面积大小，越大能耗越大。
方案一和方案三能耗分析附图2-4-4运行分析方案一方案三启动次数比较2-4-5维护管理分析2-4-6最终综合评价综上所述，通过从流量变化、消耗电能、能源浪费、运行操作等方面综合考虑，方案一能耗小，启动次数少，泵型少，为最优方案。
方案一使用两种泵型，因此两种泵各备用一台，型号是10sh-6A和14sh-9B。
通过查《给排水设计手册材料设备续册2》选择各泵的电机如下表：泵与配套电机表三、机组基础及尺寸3-1基础作用机组（泵和电动机）安装在共同的基础上。
基础的作用是支承并固定机组，使它运行平稳，不致发生剧烈振动，更不允许产生基础沉陷。
3-2水泵外型尺寸和安装尺寸水泵外型尺寸和安装尺寸表3-3确定基础尺寸及校核电动机外形及安装尺寸Y315S-4电机JR127-4电机对于泵10sh-6A：基础长度L=320+777+406+（400~500）=2003mm基础宽B=508+(400~500）=1008mm基础高H=25×28+(100~200）=900mm基础的尺寸校核，要求基础重量应大于机组总重量的2.5~4.0倍，钢筋混凝土的密度大约为2400kg/m3基础重量=2.003×1.008×0.9×2400=4361kg机组总重量=泵重+电机重量=598+870=1468kg因为4361>2.5×1468=3670kg 所以基础尺寸符合要求对于泵14sh-9B：基础长度L=440+929+650+(400~500）=2519mm基础宽B=710+(400~500）=1210mm基础高H=25×34+(150~200）=1050mm基础的尺寸校核，要求基础重量应大于机组总重量的2.5~4.0倍，钢筋混凝土的密度大约为2400kg/m3基础重量=2.519×1.21×1.05×2400=7681kg机组总重量=泵重+电机重量=1200+1760=2960kg因为7681>2.5×2960=7400 所以基础尺寸符合要求3-4基础施工图绘制10sh-6A型（不带底座）14sh-9B型（不带底座）四、泵站内部平面布置及泵房平面尺寸4-1机组平面布置及间距（1）泵凸出部分到墙壁的净距A等于最大设备的宽度加1m，但不得小于2m。
所以A为14sh-9B的宽度b+1m=1.3+1=2.3m，因此A=2300mm。
（2）出水侧泵基础与墙壁的净距B应按水管配件安装的需要确定，不得小于3m，故取B=3000mm。
（3）进水侧泵基础与墙壁的净距D，也应根据管道配件的安装要求决定，不得小于1m，故取D=1000mm。
（4）电机凸出部分与配电设备的净距C，应保证电机转子在维修时能拆卸，并保持一定安全距离，其值要求为：低压配电设备大于1.5m；高压配电设备大于2m。
14sh-9B为高压设备，故C=2000mm。
（5）泵基础之间的净距E值与C值要求相同，即E=C=2000mm 所以，泵房的总长=C+3Ｅ＋Ａ＋2L大泵＋2Ｌ小泵=19.044m 泵房的总宽=B+Ｄ＋B大泵=5.21m考虑泵房内有值班室、更衣室和配电设备，泵房总长按21米设计，泵房总宽设计为9米。
由于所选水泵均为单级双吸式离心泵，故采用横向排列布置。
4-2泵站内部管道布置4-2-1吸水管布置原则（1）不漏气，吸水管一般采取钢管，钢管埋于土中时应涂沥青防腐层。
（2）不积气，为了使泵能及时排走吸水管路内的空气，吸水管应有沿水流方向上连续上升的坡度i，一般大于0.005 。
以免形成气囊。
（3）不吸气，吸水管掩埋不够时，由于进口处水流产生漩涡，吸水时带走大量空气吸水管进口在最低水位下的掩埋深度不应小于0.5–1.0米。
4-2-2压水管布置原则（1）能使任何一台泵及闸阀停用检修而不影响其他泵的工作。
（2）每一台泵能输水至任何一条输水管。
4-2-3吸水管、压水管和联络管的走线布置4-2-4吸水管、压水管的管径确定根据《泵与泵站》，吸水管设计流速，当管径大于等于250mm 时设计流速取1.2-1.6m/s；管径小于250mm时为1.0-1.2m/s 。
压水管设计流速：管径小于250mm时，为1.5-2.0m/s;管径等于或大于250mm时，为2.0-2.5m/s 。
根据流量扬程特性曲线图可找出单泵运行流量计算吸水管径查《给排水设计手册》第一册得下表：4-2-5输水管的管径确定两条输水管，一条因事故关闭时，另一条能保证75%的设计流量。
75%的设计流量=Qmax×0.75=375L/s输水管经济流速为1.2m/s输水管管径=0.630m取600mm联络管管径=输水管管径=600mm4-2-6管配件选择（1）90°钢制弯头（2）钢制喇叭口（3）同心或偏心异径管同心异径管：偏心异径管：（4）钢制三通等径三通：异径三通：（5）H44T(X)-10型悬启式止回阀（6）Z45T-10型法兰暗杆楔式闸阀（7）Z941T-10电动明杆楔式闸阀（8）柔性过墙套管（9）可曲挠橡胶接头4-2-7泵站安全供水率分析根据所选方案各水泵及阀门的安装情况，校核在任何一个阀门损坏的情况下，各泵的组合是否能满足75%Q max供水量的要求。
经分析，最坏情况下有10sh-6A和14sh-9B两台泵运行，最大供水量=390L/S，大于75%最大供水量。
所以能够达到75%的安全供水率。
4-2-8管件表4-2-9管材及管道敷设吸水管和输水管选用焊接钢管，便于加工、安装和维修，压水管采用球墨铸铁管。
室外管道敷设不做基础处理，室内管道根据情况加垫块，室外管道做好防漏工作，避免在湿陷性地区出现沉降。
4-2-10管道防腐措施用耐蚀性能良好的金属或非金属覆盖在耐蚀性能较差的材料表面，将基底材料与腐蚀介质隔离开，以达到控制腐蚀的目的，这种保护方法称为覆盖层保护法。