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泵与泵站课程设计计算书

泵与泵站课程设计计算书目录1设计资料 (1)1.1设计任务 (1)1.2课程设计题目 (1)2 计算 (1)2.1 流量和扬程的确定 (1)2.1.1 水泵站供水设计流量的计算 (1)2.1.2 水泵站供水扬程的计算 (1)2.1.3水泵站供水设计流量和扬程汇总 (3)2.2 水泵初选及方案比较 (4)2.2.1 选泵的主要依据 (4)2.2.2 选泵要点 (4)2.2.3水泵初选 (4)2.2.4 方案比较 (4)2.2.5方案比选分析 (5)2.3机组基础尺寸的确定 (6)2.3.1确定水泵基础尺寸以及水泵安装高度 (6)2.3.2绘制机组基础的尺寸草图 (7)2.4泵房的布置 (8)2.4.1组成 (8)2.4.2一般要求 (8)2.5布置机组与管道、确定泵房平面尺寸 (8)2.5.1机组的布置 (8)2.5.2确定泵房平面尺寸 (9)2.5.3确定水泵吸、压水管直径,并计算流速 (9)2.5.4 确定泵轴标高和机器间标高(绘制草图) (10)2.6泵站范围内吸、压水管路的精确水头损失的计算 (13)2.6.1计算吸水管路水头损失 (13)2.6.2计算压水管路水头损失 (13)2.6.3总水头损失 (14)2.7水泵校核 (14)2.7.1绘制单个水泵工作曲线 (14)2.7.2绘制两台泵并联的特性曲线 (15)2.7.3绘制最高时管道系统特性曲线 (16)2.8选择起重设备、确定泵房建筑高度 (17)2.8.1起重设备的选择 (17)2.8.2确定泵房建筑高度 (17)2.9选择附属设备 (18)2.9.1引水设备 (18)2.9.2排水系统 (19)2.9.3考虑通风良好 (19)1设计资料1.1设计任务本设计采用上学期进行的某城镇的给水管网设计成果,对该镇的净水处理厂的二级泵站进行设计。

1.2课程设计题目题目:某城镇给水二级泵站工艺设计。

2 计算2.1 流量和扬程的确定2.1.1 水泵站供水设计流量的计算原始资料给出,该市用于泵站设计计算的最高日设计用水量为41445m 3;在设计决定城市管网、二泵站、清水池、高位水池(水塔)的共同工作状况时,经方案比较后决定二泵站采用五级供水,0~5点时,每小时供水量为1.75%; 5~7点时,每小时供水量为4.5%; 7~20点时,每小时供水量为5.39%, 20~22点时, 每小时供水量为4%; 22~24点时, 每小时供水量为2.09% 则每级供水的的设计流量计算如下:一级供水:s L Q /47.201/h m 29.2575%7.11445431==⨯= 二级供水: s L Q /06.185/h m 03.8651%5.41445423==⨯= 三级供水: s L Q /52.620/h m 89.23325.39%1445433==⨯= 四级供水: s L Q /5.460/h m 8.65714%1445443==⨯= 五级供水: s L Q /61.240/h 6.20m 682.09%1445453==⨯= 根据城市最高时用水量供水曲线可知:最高时供水量为Q 最高时=Q 三级=2233.89 m 3/h消防供水:原始资料给出为2233.89+90×3.6 =2557.89m 3/h 2.1.2 水泵站供水扬程的计算(1)计算公式根据《水泵及水泵站》中的内容,向城市管网供水扬程可用如下公式计算:安全h H h H H sev ST +++=∑式中 H――总扬程,mH 2O ;H ST ――二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差,mH 2O ;∑h——总损失,包括管路损失和泵站损失,其中泵站内吸压水管路水头损失一般取值2mH sev ——管网中控制点所需的自由水头,mH 2O ; h 安全——安全水头,本设计取为2mH 2O 。

2SQ h=∑管网式中 ∑h 管网――管路总损失,单位mH 2O ;S ――代表长度、直径一定的管道的沿程阻损与局部阻力之和的系数。

(根据原始资料中给出的三级供水输配水管网中的水头损失为26.03m ,即2最高时管网SQ h =∑=03.2689.22332=⨯S ,推算出管网的阻力系数求得S 值为0.000005216) 。

Q ――流量,单位m 3/h(2).水泵站各级供水扬程计算根据上述公式以及原始资料对各级供水扬程计算如下:管网中控制点(即水压的不利点)所需的自由水头为32m ;最高时二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差为73.44-72.4=1.04m 。

○1一级供水 输配水管网中的水头损失为 2.74m (根据2SQ h=∑管网,计算可得m h 74.229.72560.000005212=⨯=∑);则水泵站一级供水的设计扬程: m hh h h H sevST78.930.232)74.22(04.1=++++=+++=∑安全。

○2二级供水 输配水管网中的水头损失为18.14m (根据2SQ h=∑管网,计算可得m h 14.1803.186560.000005212=⨯=∑);则水泵站二级供水的设计扬程: m h h h h H sev ST 18.550.232)14.182(04.1=++++=+++=∑安全。

○3三级供水 输配水管网中的水头损失为26.03m ;则水泵站三级供水的设计扬程:m h h h h H sev ST 07.630.232)03.262(04.1=++++=+++=∑安全○4四级供水 输配水管网中的水头损失为14.34m (根据2SQ h =∑管网,计算可得m h 34.148.165760.000005212=⨯=∑);管则水泵站四级供水的设计扬程: m h h h h H sev ST 38.510.232)34.142(04.1=++++=+++=∑安全。

○5五级供水:输配水管网中的水头损失为14.34m (根据2SQ h =∑管网,计算可得m h 91.32.86660.000005212=⨯=∑);则水泵站五级供水的设计扬程: m h h h h H sev ST 95.400.232)91.32(04.1=++++=+++=∑安全。

消防时二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差为73.44-(76.2-3.8-0.5)=1.54m 。

其中0.5m 为清水池的安全储备,管网中控制点(即水压的不利点)所需的自由水头为10m ,输配水管网中的水头损失为47.46m ;则水泵站消防供水的设计扬程:m h h h h H sev ST 630.210)46.472(54.1=++++=+++=∑安全2.1.3水泵站供水设计流量和扬程汇总表1 各级供水情况下水泵站供水设计流量和扬程汇总表流量(L/s ) 扬程(m) 一级供水 725.2939.78二级供水 1865.03 55.18 三级供水2233.89 63.07四级供水1657.8 51.38五级供水866.20 40.95消防供水2557.859 63.002.2 水泵初选及方案比较2.2.1 选泵的主要依据选泵的主要依据是所需的流量、扬程及其变化规律。

2.2.2 选泵要点1) 大小兼顾,调配灵活,合理使用水泵的高效段;2) 型号整齐,互为备用;3) 考虑泵站的发展,实行近期和远期建设相结合;4) 大中型泵站需作方案比较;5) 合理选择水泵的构造形式;6) 保证吸水条件,照顾基础平齐,减少泵站埋深;7) 大小兼顾,合理调配的原则下,尽量选大泵;8) 考虑必要的备用泵,选泵后应进行校核;2.2.3水泵初选由于时间有限,这里只算最高时即第三级的选泵的方案比较根据管网最高日最高时实际需要单台水泵供水扬程扬程水厂底面标高为76.20,m,水压标高为131.47m。

清水池最低水位为72.40m,控制点的水压标高为105.44,安全水头为2m,泵内部的损失为2mH最高时=131.47- 72.40+2+2=63.07 mQ最高时=41445*5.39%=2233.8855m3/h= 620.52 L/s单个泵的流量大概是1116.943 m3/h,2.2.4 方案比较表2 水泵方案比较表方案用水变运行泵扬所需扬程泵效编号化范围泵及其台数程(m)扬程(m)利用率(%)率(%)第一方案选用两台350S7 5 972~144一台350S7565~861.07 76~1085.21944~2880两台350S7565~861.07 76~1085.2第二方案选用两台400S9 0 1215-1621一台400S985~9661.07 64~72 84.02430~3242两台400S985~9661.07 64~74 84.02.2.5方案比选分析由表2中可以看出,方案一型号整齐便于安装,管理和维修。

供水扬程利用率,方案一均大于方案二。

方案一能源利用率比较高,节能效果比较好。

综合上述因素,根据选泵的原则,决定选用方案一,选用两台350S752.2.6水泵及电动机的各项参数表表3 水泵外形尺寸表表4 水泵性能参数一览表(不带底座)水泵 型号 Q (m 3/h )H (m ) 转速r/mi n轴功率 (KW )效率(%) 汽蚀余量(NP SH )r (m ) 叶轮 直径 D进口 法兰 DN 出口 法兰 DN泵 重 (kg)350S 751440 75 1450319 85.25.8274 350 250 120表5 电动机性能参数电机型号功率(KW) 转速r/min 电压(V)重量(kg) Y355L-4(IP23) 3551480380 1630 2.3机组基础尺寸的确定2.3.1确定水泵基础尺寸以及水泵安装高度型号泵尺寸进口法兰尺寸 出口法兰尺寸 LL 1 L 2 L 3 BHH 2 Dg 1 D 1 Dg 2 D 2350S75 1271.5 710 600 500 1250 1008 274 350 505 250 3952.3.2绘制机组基础的尺寸草图(1)查出水泵的外形尺寸及安装尺寸、进出口法兰及吐出锥管尺寸及其安装高度 (画出示意图并列表)表6 安装尺寸表(不带底座)(2)不带底座的大中型泵机组基础尺寸按下式计算:○1基础长度L =地脚螺栓孔间距+(0.4-0.5) =D 2+L 2+B+500=505+930+630+500=2565mm○2基础宽度B =地脚螺栓孔间距+(0.4-0.5) =A+500=610+500=1110mm○3基础高度 m LBr w H 24.1240011.1565.2)12001630(0.30.3≈⨯⨯+⨯==泵型号 C电动机 电机尺寸ELL 2 吐出锥管尺寸型号功率(kw ) 电压(V )L 1HHBADg 2 D 2350S75 6 Y355L-4 (IP23) 355 381360 355 704 630 610 500 2638 930 350505W ——为机组总重量 r ——混泥土容重 2400kg/m 3(3)基础的校核① 基础重量>(2.5-4)W99.212001630240024.111.1565.2≈+⨯⨯⨯符合要求② 基础高度H=1.24m ≮50-70cm ③ 基础顶面高出室内地坪≥10-20cm ④ 基础与管沟深度校核2.4泵房的布置 2.4.1组成泵房一般由水泵间、配电间和辅助房间三部分组成。

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