土木学院课程设计任务书设计名称水泵及水泵站专业____ 给水排水工程_____ 年级班别 08给排水学号_ 20081267__ ___ 学生姓名孙斐 ____ 指导教师_______ 张莹_____ ____2010 年 6 月20 日《水泵及水泵站》课程设计任务书一、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：某泵站课程设计，主要设计内容如下1、资料部分1）近期设计水量10万米3/日，要求远期15万米3/日（不包括水厂自用水）2）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。

取水头部到吸水井的距离为100米。

3) 水源洪水为标高为73.1米（1％频率）；枯水位标高为65.5米（97％频率）；常年平均水位标高为68.2米。

4) 净水厂混合井水面标高为100.20米，取水泵房到净水厂管道长1000米。

5) 地区气候资料可根据设计需要由当地气象部门提供。

6）水厂为双电源进行。

2、设计部分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3、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4、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）Ｑ设、Ｈ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、Ｑ设，Ｈ设的确定。

（三）方案选择——水泵型号、台数，动力机的选择用设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，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 0.5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泵厂家产品样本泵站设计说明书一、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＝1.05×10000024＝4375m3/h＝1.215 m3/s远期设计流量为Q’=1.05×15000024=6562.5 m3/h=1.823 m3/s二、自流管设计设计流量Q1＝Q'2=0.9115 m3/s取经济流速V＝1.5 m/s，计算得D查设计手册，采用两条DN920×10钢管作为自流管，流速V＝1.43 m/s，1000i＝2.51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’＝1.3672 m3/s，查得：V=2.17 m/s,1000i=5.78从取水头部到吸水间水头损失h沿程= I• L =5.781000×100=0.578 m三、水泵设计流量及扬程1）水泵所需静扬程Hst洪水位时 Hst＝100.2－73.2+0.578＝27.578 m枯水位时 Hst＝100.2－65.5+0.578＝35.278 m2）输水干管中的水头损失Σh设采用两条DN920×10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Q＝75％Q’=4921 m3/h,查得V＝2.17 m/s，1000i＝5.78所以Σh＝1.1×5.781000×1000＝6.358 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＝35.278+6.358+2+2＝45.636 m设计洪水位时，Hmin＝27.578+6.358+2+2＝37.936 m水泵设计流量Q＝Q'3=6562.53=2187.5 m3/h四、水泵机组选择近期三台20sh－9A型水泵（Q＝1405~2270 m3/h，扬程H＝58～42m，泵轴功率N＝300～360kv，允许吸上真空高度Hs＝4m），两台工作，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JSQ-1410-6电动机（380kw，6000v，水冷式）。

机组基础尺寸的确定查水泵与电机样本，计算出20sh－9A型水泵机组12基础平面尺寸为3300×1400，机组总重量W＝W p＋W m＝27400+35500＝62900N基础深度H可按下式计算：H＝ 3.0WL Bγ⨯⨯式中L——基础长度，L=3.3m；B——基础宽度，B=1.4m；γ——基础所用材料的容重，对于混凝土基础来说，γ＝23520N/m3故H＝ 3.0WL Bγ⨯⨯＝ 3.0629003.3 1.423520⨯⨯⨯＝1.74m基础实际深度连同泵房地板在内应为2.74m 。

五、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Q1＝1.8233＝0.6077 m3/s＝2187 m3/h查手册，采用DN820×10钢管，则V＝1.21m/s，1000i＝2.112）压水管查手册,采用DN630×10钢管，则V＝2.09m/s，1000i＝8.87六、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，压水管引出泵房后两两连接起来。

水泵出水管上设有电动蝶阀（D940X-0.5）和手动蝶阀（D40X-0.5），吸水管上设手动闸板闸阀（WZ545T-6）.为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN900输水管用DN900液动蝶阀（D741X-10）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（D741X-10）一个。

七、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Σh sΣh s ＝Σh fs +Σh ls Σh fs ＝l 1•i s ＝1.095×2.111000＝0.00231m Σh ls ＝(ζ1+ζ2) •222V g ＋ζ3•212V g式中 ζ1——吸水管进口局部阻力系数，ζ1＝0.75 ；ζ2——DN800闸阀局部阻力系数，按全开考虑，ζ2＝0.3 ； ζ3——偏心渐缩管DN800×500，ζ3＝0.21 。

则 Σh ls ＝[(0.75+0.3)×21.2129.8⨯+0.21×23.129.8⨯]=0.1814 m故 Σh s ＝Σh fs +Σh ls =0.00231+0.1814=0.184 m 2) 压水管路水头损失Σh dΣh d =Σh fd +Σh ldΣh fd =(l 2+l 3+l 4+l 5+l 6)•i d1+l 7•i d2=(3.901+1.423+3.30+4.026+0.443)×8.871000+2.286×5.781000=0.129 mΣh ld =ζ4•232V g +(2ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+2ζ9+ζ10)•242V g +(ζ11+ζ12+ζ13)252V g式中 ζ4——DN300×600渐放管，ζ4＝0.34；ζ5——DN600钢制45弯头，ζ5＝0.51； ζ6——DN600电动蝶阀，ζ6＝0.315； ζ7——DN600伸缩接头，ζ7＝0.21 ζ8——DN600手动蝶阀，ζ8＝0.15； ζ9——DN600钢制弯头，ζ9＝1.01；ζ10——DN600×900渐放管，ζ10＝0.33；ζ11——DN900钢制斜三通，ζ11＝0.5； ζ12——DN900钢制正三通，ζ12＝1.5；ζ13——DN900蝶阀，ζ13＝0.15。