目录1原始资料 2 2确定设计流量、估计设计杨程 3 3初步选择水泵 4 4水泵机组基础尺寸计算 4 5水泵机组及管路布置 5 6纵向尺寸初步确定 6 7各种附属构筑物 7 8吸、压水管水头损失计算 8 9设计心得体会 10 10参考文献 101原始资料(1)气候地理武汉市位于江汉平原东部,长江中游与长江、汉水交汇处。
武汉市属亚热带湿润季风气候,雨量充沛、日照充足,四季分明。
总体气候环境良好,近几年30年来,年均降雨量1269毫米,且多集中在6-8月。
年均气温15.8℃-17.5℃,年无霜期一般为211天-272天,年日照总时数1810小时-2100小时。
(2)水文资料取水水源为长江, 汉江水位23.90-36.24m (黄海高程)(3)泵站设计条件已知流量3000m3/h,污水用排水输水管2根输入泵站,管顶标高-4.00。
输水至铁皮渣沉淀池,沉淀池水面标高为4.00。
现设计污水泵站提升污水,通过格栅的水头损失为0.20m以上,出水管长6m,出水自由水头1.0m。
设计中可忽略溢流井或超越管。
泵站处地面标高0.00m。
2确定设计流量、估计设计杨程(1)设计流量计算设计流量: s L h m Q /3.833/30003==污水用两根排水输水管输入泵站,则每根管的流量为:s L Q Q /7.41623.8332'===(2)杨程计算确定集水池最高水位标高:假设输水管用钢管,管径为mm d 800=,则每根管的流速s m v /829.0=可以得出输水管的计算标高为:集水池最高水位标高为:m 56.42.036.4=--=-集水池最高H假设有效水深为2m ,则:m 56.6256.4=--=-集水池最低Hm H ST 56.10)56.6(00.4=--=∴ 泵站内的水头损失估算为:2m 。
水泵所需扬程:m h h h H H ST 56.1411256.10==安全水头自由水头++++++=∑m 36.48.92829.040.000.42输水管-=⨯+--=H3初步选择水泵由于总流量s L Q /3.833=,假设工作泵台数为3,即平均分配每台是s L Q pum p /8.277=。
且它们的扬程均是14.56m 。
选用16MN-19A 型水泵,三用一备16MN-19A 水泵安装尺寸9951500mm mm ⨯根据给排水设计手册四:选择电机型号Y315M ,三用一备;电机型号Y315M 安装尺寸:1120995mm mm ⨯4 水泵机组基础尺寸计算基础长度mm L 277015011201500=++= 基础宽度B=995+150=1145mm 基础高度假设为mm H 800=5水泵机组及管路布置如上图所示,考虑到工程造价,充分利用建筑面积,将四台机组交错地布置为横向双排,两台为正常转向,两台为反向转向(在订货时应予以说明);每台水泵都有单独的吸、压水管;吸水管接集水池;由于出墙后的压水管较短压,因此水管无须接入同一干管上,而是引出泵房后直接通向铁皮渣沉淀池,。
泵房设置为圆形泵房,内墙壁所围圆的直径大小为m d 16=,这样既可以放置集水池和4台泵,又可以使占地面积最小,节省工成造价,而且圆形洞口方便开挖。
各机组之间的间距如图所示。
吸水井体积33000583.3360V m =⨯=(按流量最大的一台水泵5min 的出水量计算),取380V m =,吸水井有效深度设为2m,则平面面积为240A m =,进水管前设置格栅。
6纵向尺寸初步确定水泵布置为自罐式,吸,压水管需布置闸阀,吸水管闸阀为DN500刚性闸阀,压水管为DN400刚性闸阀。
为了便于沉井法施工,将泵房的机器间底板房在于吸水间底板同一标高,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。
已求出吸水间的最低水位标高为 6.54,m-正常吸水,取吸水管的中心标高为-,取吸水管的下缘距吸水间底板0.6m,,则吸水间的底板标高为6.14m-6.54-0.6=-7.14m7各种附属构筑物(1)格栅选用50002000mm mm ⨯的不锈钢格栅,用机械清除污物,格栅后设置工作台,工作台上有栏杆和清洗设备。
(2)引水设备水泵系自流式工作,不需要引水设备。
(3)排水设备由于泵房较深故采用电动水泵排水。
沿泵房内壁设排水沟0.01i =,将水汇集到集水坑内,集水坑平面尺寸为0.40.4m m ⨯,深为0.5~0.6m 。
集水坑内的污水,在吸水管上接出直径为25mm 的小管伸进集水坑,水泵工作时,将水抽走。
(4)通风设备由于电机功率较大,泵房筒体较深,需采用通风设备进行换气通风,。
选用两台T35-11型轴流通风机(叶轮直径700mm ,转速960r/min ,叶片角度15。
风量10127 m 3/h ,风压90Pa ,配套电机YSF-8026,N=0.37kW ) (5)计量设备利用压水管上的弯头,作为计量设备。
(6)起重设备考虑到泵房最重的设备为Y315M 电动机,重量估计为1吨,则选用LD 型电动单梁式桥式起重机,规格为ZDR12-4—MD1,起重量为2吨,跨度17m,提升高度12m.水泵采用自灌启动,所以水泵机组间与吸水井底板在同一标高;吸水井最低动水位标高为:H min =13.55-1.0=12.55m水泵自灌启动,泵顶应淹没在吸水井最低动水位以下,泵高:H1=1.495m ,基础高H 2=1.72m 总高H=3.215m泵房底板标高:H 底=12.55-3.215=9.335m ,取H 底=9.3m8吸、压水管水头损失计算校核草图如上图布置三根吸水管,每根流量Q i =Q/3=277.8 L/s, 假设吸水管内流速为 1.5m/s, mm v Q D i 4865.114.32778.0441=⨯⨯=⨯⨯=π 管径取500mm, ==2114D Q v iπ 1.41m/s假设压水管内流速为 2.0m/s, mm v Q D 4210.214.32778.044=⨯⨯=⨯⨯=π 管径取400mm, ==224D Qv π 2.21m/s 查给水排水设计手册,D=500mm,Q=277.8L/s 时,i=5.4‰,D=400mm,Q=277.8L/s 时,i=17.8‰ (1) . 吸水管路水头损失s h ∑ 1)喇叭口水头损失直径 mm D D L 7004.11=⨯=,=ξ 3.5s m D Q v L /72.042==π m g v h L 0053.08.9272.020.02221=⨯⨯==ξ 2)DN500的闸阀的水头损失取闸阀开启度为0.8aD =,则0.39ξ=, 2212 1.420.390.04229.8v h m g ξ==⨯=⨯3)DN500⨯400偏心渐缩管ξ=0.18, mm g v h 02.02213==ξ 4)有底阀的滤水网ξ=3.5, m gv h L092.0224==ξ 5)DN500mm 的90°弯管ξ=0.96, mm gv h 11.02215==ξ 6) 吸水管沿程水头损失 =+⨯=)(426l l i h m 02.0)6.22.1(0054.0=+⨯所以,吸水管的水头损失:1234560.00530.040.020.0920.110.020.29shh h h h h h m =+++++=+++++=∑(2). 压水管水头损失1)DN400mm 的90°弯管(两根) ξ=0.90,2221 2.21220.900.448229.8v h m g ξ=⨯=⨯⨯=⨯2)DN400的闸阀取闸阀开启度为0.8aD =,则0.43ξ= 2222 2.210.430.11229.8v h m g ξ==⨯=⨯3)压水管沿程水头损失30.0178(2.1 1.5 5.16)0.26h i l m =⨯=⨯+++=所以压水管的水头损失1230.4480.110.260.82d h h h h m =++=++=∑ 水泵校核后的扬程m h h H H H d s sd ss 1.11182.029.0)48.02.5(0=++++++=+++=∑∑ 经校核之后所选水泵符合要求。
9设计心得体会本次《水泵与水泵站》的课程设计使我获益良多,虽然时间与经验尚有欠缺,但在全球全球老师的悉心指导与大力扶持下,并通过与同学交流探讨、个人查阅资料等途径终于做出了自己比较满意的设计。
同时我对《水泵与水泵站》这门课程也有了更加深入的了解。
设计过程中,计算流量、扬程基本没什么难度,选泵时也参考了设计规范,为了尽善尽美做出让自己满意的设计,在CAD绘图阶段我投入了大量的时间,希望能让老师满意、自己满足。
当然,我的设计是建立在现有的、浅薄的给排水专业课基础上,其中肯定尚有若干不足,但我相信:我的浅薄、稚嫩正好反映出给排水学科的博大精深。
为了以后更好的为给排水专业的发展乃至社会的进步尽自己的一份力,我的不足就是现在学习的动力。
10参考文献【1】姜乃昌.泵与泵站(第五版).北京.中国建筑工业出版社,2007.【2】李亚峰.水泵及泵站设计计算. 北京.化学工业出版社.2006【3】邱传忻.泵站工程.武汉.武汉大学出版社.2001【4】给排水设计手册,第1册(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2004. 【5】. 给水排水工程快速设计手册,第一册.北京:中国建筑工业出版社,1995. 【6】给排水设计手册,第11册(第二版).北京:中国建筑工业出版社,2004.。