一、设计题目:送水泵站(二级泵站)设计二、原始资料1.泵站的设计水量为55640.283/m d。
2.管网设计的部分成果①根据用水曲线确定的二级泵站工作制度,分2级工作。
第一级,从22时到5时,每小时占全天用水量的2.5%;第二级,从5时到22时,每小时占全天用水量的4.85%。
②城市的设计最不利点的地面标高132m,建筑层数7层,自由水压35m。
③泵站至最不利点的输水管和管网的总水头损失为26m;④消防流量为2303/m h,消防扬程为20m。
⑤清水池所在地面标高为122 m;清水地最低水位在地面以下4.5m。
3.城市冰冻线为1.5m,最高温度30℃,最低温度为-25℃。
4.泵站所在地土壤良好,地下水位为25m。
5.泵站为双电源。
三、设计任务城市送水泵站的技术设计的工艺部分。
四、计算说明书内容1.绪论2.初选水泵和电机根据水量、水压变化情况选泵,工作泵和备用泵型号和台数。
3.泵房型式的选择4.机组基础设计:平面尺寸及高度5.计算水泵吸水管和压水管力直径选用各种配件和阀件的型号、规格种及安装尺寸并说明特点。
吸水井设计尺寸6.布置机组和管道7.泵房中各标高的确定室内地面、基础顶面、水泵安装高度、泵房建筑高度等。
8.复核水泵电机计算吸水管及泵站内压水管损关、求出总扬程、校核所选水泵。
如不合适,则重选水泵及电机。
重新确定泵站的各级供水量。
9.进行消防和转输校核.10.计算和选择附属设备①设备的选择和布置②计量设备③起重设备④排水泵及水锤消除器等11.确定泵站平面尺寸、初步规划泵站总平面泵房的长度和宽度,总平面布置包括:配电室、机器间、值班室、修理间等。
五、图纸要求泵站平面及剖面图,机器间应绘出主要设备、管路、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高,列出主要设备表和村料表比例尺1:50 。
六、发放设计任务书日期: 2008年6月10日交设计日期:2008年6月19日设计指导教师签字:目录1 设计流量和设计扬程 (1)1.1设计流量 (1)1.2设计扬程 (1)1.3管路特性曲线 (1)1.4水泵的初选 (2)1.5水泵的确定 (2)1.6消防校核 (3)2 水泵机组的布置与基础设计 (3)2.1水泵机组的布置 (3)3 泵站内的管道布置 (4)3.1吸水管布置及计算 (4)3.2压水管的布置及计算 (4)3.3管道附件的配置 (5)表4管路附件表 (5)4 吸水管与压水管中的水头损失 (6)4.1吸压水管中的水头损失 (6)4.2水泵与电机校核 (7)5 吸水井设计 (7)6 水泵轴线标高及其它标高的计算 (8)6.1.泵的安装高度 (8)6.2水泵轴线标高 (8)6.3其他各主要标高 (9)7 泵站平面尺寸的设计 (9)8 泵站内的附属设备 (10)8.1水泵的冲水设备 (10)8.2起重机设备 (11)8.3排水设备 (12)8.4通风采暖设备 (12)8.5计量设备 (12)8.6防水锤设备 (12)8.7噪声消除设备 (12)8.8真空表和压力表 (12)9 泵站设计图 (12)参考文献 (13)结束语 (14)设计计算说明书1 设计流量和设计扬程 1.1设计流量泵站一级工作时的流量:1Q =55640.283/m d × 2.5%=1391.13/m h =386.42/L S 泵站二级工作时的流量:2Q =55640.283/m d ×4.85%=2698.543/m h =749.60/L S 1.2设计扬程0123C H Z H h h h =++++∑∑∑=14.5+35+26+2+2=79.5m :m H 水泵扬程,C Z :管网控制点的地面标高与清水池最低水位的高差,m 。
0H :给水管网中控制点要求的最小的服务水头,m 。
1h ∑:管网及输水管路的水头损失,m 。
2h ∑:泵站内水头损失,m 。
3h ∑:安全水头损失,m 。
1.3管路特性曲线2ST H H SQ =+max Q =2Q =2698.543/m h =0.7503/m S 32m h h h =+=∑∑∑12总25232maxh32m56.89/(0.750m /)S s m Qs ===∑总 从而得出管道特性曲线为:26214.556.8910ST H H SQ Q -=+=+⨯ 1.4水泵的初选749.60/Q L S =设,H=79.5m ,选取三台14sh-9型并联,另选一台14sh-9型备用。
1.5水泵的确定一、14sh-9型的性能参数如表1表1 14sh-9型水泵的性能参数二、14sh-9型外形尺寸及安装尺寸 外形尺寸如表表2 14sh-9型水泵的外形尺寸安装尺寸如下表表3 14sh-9型水泵的安装尺寸三、选电机14SH-9水泵带有电机,为其配套电机Y400-39-4,重量为3420kg 1.6消防校核消防时,泵站供水量Q1123Q Q Q =+= 63.89+749.60=813.49 /L S Q2-消防用水,/L S Q3-二级供水量,/L S 消防时二级泵站的扬程:101214.52026262.5C H Z H h h m =+++=+++=∑∑ Zc -地形高差,m H0-自由水压,m ∑h1-总水头损失,m ∑h2-泵房内水头损失,m根据1Q 和1H ,在水泵曲线上绘制消防时的工况点,可见消防时的工况点在四台水泵并联特性曲线之下,所以四台并联时可以满足消防和生活时的水量和水压。
2 水泵机组的布置与基础设计 2.1水泵机组的布置水泵需要4台14sh-9的水泵,1台备用,4台机组采用横向排列,水引出后由2条管路输出,送到城市管网中。
横向排列虽然会稍微增加泵房的长度,但跨度可减少,进出水管顺直,水力条件好,节省电耗。
水泵机组布置如下图1图1 水泵机组布置示意2.2基础尺寸的计算基础长度L=水泵机组底座螺孔长向间距+(0.4-0.5)m =600+500+1000+450=2550mm=2.55m基础宽度B=水泵或电机底座螺孔宽向间距较大者+(0.4-0.5m=710+450=1160mm=1.16m基础高度H =()(){}()2.5 4.0/W W L B ρ-⨯+⨯⨯水泵电机()()3.012003420/ 2.55 1.162400 1.96 2.0m m ⨯+⨯⨯=(取) 3 泵站内的管道布置 3.1吸水管布置及计算为了合理的利用水泵的允许吸上真空高度,吸水管每台泵都设置独立的吸水管。
一台水泵单独工作时,其流量为水泵吸水管和压水管所通过的最大流量,根据单泵运行流量初步选定吸水管和压水管管径。
一台14SH-9水泵工作时,流量是270/L S 。
吸水管采用钢管,由给排水设计手册查得直径D=500mm , v=1.39,1000i=5.06 3.2压水管的布置及计算 也采用钢管。
压水管的设计流速为: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 。
由给排水设计手册查得直径D=400mm ,v=2.19,1000i=16.9 联络管按两台泵并联的流量540/Q L S ,则d=600,v=1.91,1000i=7.59每条输水管按最大总流量的75%考虑,即749.60×75%=562.2/L S 取d=600mm ,则v=2.02m/s,1000i=8.45 3.3管道附件的配置喇叭口水泵吸水管进水口喇叭口大头直径: D> (1.3-1.5 )×d1=1.4×500=700mm 14sh-9型进口直径DN 1=350mm, DN 2=250mm而吸水管径为500mm ,压水管径为400mm ,所以需要选用渐缩管和渐扩管,吸水管和压水管上需要设有阀门以便检修,压水管上通常会设有止回阀。
联络管上也许设阀门。
选用的管路附件如表4表4管路附件表4 吸水管与压水管中的水头损失 4.1吸压水管中的水头损失吸水管中的水头损失:1fs s s h h h =+∑∑∑ 吸水管中的沿程水头损失:1L 101000i =5.060.0511*******s h =⨯⨯=∑m 吸水管中的局部水头损失计算如表5表5 吸水管中的局部水头损失计算表则fs h ∑=0.143m 。
吸水管中的水头损失:0.0510.1430.286m s h =+=∑ 压水管中的水头损失:1fd d d h h h =+∑∑∑ 压水管中的沿程水头损:120100016.90.33810001000d L h i m =⨯=⨯=∑ 压水管中的局部水头损失计算如下表6 :表6 压水管中的局部水头损失计算则fd h ∑=0.501m 。
压水管中的水头损失:0.3380.5010.839m d h =+=∑ 4.2水泵与电机校核泵站内水头损失s d h h h =+∑∑∑泵内0.2860.839 1.125m =+=<2.0m 因此所选水泵机组合适。
5 吸水井设计吸水井最低水位=清水池水位-清水池至吸水井-水头损失 = 122-4.5 -0.2=117.7m 吸水井最高水位≈清水池水位=122m 水泵吸水管进水口喇叭口大头直径:D>(1.3-1.5 )×1d =1.4×500=700mm水泵吸水管进口喇叭口大头长度:L 1>( 3.0-7.0 )×(D-1d ) =5.0×200=1000mm 喇叭口距吸水井井壁距离:L 2>(0.75-1.0 )×D=0.8×700=560mm 喇叭口距吸水井井底距离: L 3>0.8D=560 mm 喇叭口淹没深度: H 1>(0.5-1.0)=0.5m 喇叭口之间距离:4L >(1.5-2.0 ) ×D=1.6×700=1120mm所以吸水井长度L 为7280mm (最终调整为17000mm ),宽度B 为1820mm (最终调整为3000mm ),高度H 为5700mm (包括超高300mm ) 6 水泵轴线标高及其它标高的计算 6.1.泵的安装高度22'1s v 2.19h 3.50.286 2.97m 2g 29.81SSS H H =--=--=⨯∑m SS H -水泵允许安装高度,'m S H -水泵最大允许吸上真空高度, s h m -∑吸水管中水头损失,21v m 2g -安装真空表处的水头损失,6.2水泵轴线标高水泵泵轴标高=吸水井最低水位标高+SS H =117.7+2.97=120.67m水泵进口中心标高=泵轴标高-2H =120.67-0.274=120.396m 水泵出口中心标高=泵轴标高-3H =120.67-0.356=120.314m 6.3其他各主要标高基础顶面标高=泵轴标高-泵轴距基础顶面高度=120.67-1H =120.67-0.62=120.05m泵房地面标高=基础顶面标高-0.20=119.85m 7 泵站平面尺寸的设计 1. 机械间长度图2 机械间长度计算示意1243L a b c c =+++=()()()4 2.553 1.860.5 1.860.5 1.25121.89m ⨯+⨯+++++=:a 基础长度,m:b 基础间距, 为电机轴长+0.5m 。