《泵与泵站》课程设计计算说明书28万人城镇取水送水泵站设计学院：环境科学与工程学院专业：给水排水工程班级：学号：学生姓名：指导教师：二○一二年十二月目录前言 (4)一设计任务 (4)二设计题目 (4)三设计依据 (4)四设计原始资料 (4)第一章取水泵站 (6)1.1设计流量的确定和设计扬程的估算 (6)1.2初选泵和电机 (7)1.3吸水管路的设计 (8)1.4压水管路的设计 (9)1.5机组与管道布置 (9)1.6吸水管和压水管中水头损失计算 (11)1.7泵安装高度确定和泵房筒体高度计算 (12)1.8附属设备的选择 (13)第二章送水泵站 (14)一设计思路 (14)2.1 选择水泵 (14)2.1.1 初选水泵 (14)2.1.2 确定电机 (16)2.2 水泵机组的基础计算 (17)2.3 水泵吸水管和压水管系统的设计 (19)2.3.1 管路布置 (19)2.3.2 管径计算 (19)2.3.3 管路附件选配 (19)2.4 布置机组和管道 (20)2.5 吸水井的设计 (20)2.6 吸水管路和压水管路中水头损失的计算 (20)2.7 各工艺标高的设计 (22)2.8 复核水泵和电机 (22)2.9 消防校核 (23)2.10 设备的选择 (23)2.10.1 引水设备 (23)2.10.2 计量设备 (24)2.10.3 起重设备 (24)2.10.4 泵房高度 (24)2.10.5 排水设备 (25)2.11 泵房的建筑高度和平面尺寸的确定 (25)第三章水塔的设计与校核 (26)3.1水塔高度的确定 (26)3.2 水塔转输校核 (26)第四章其他说明 (27)4.1主要参考资料 (27)前言一、设计任务根据任务书给定的资料，综合运用所学的专业知识，进行某城镇取水泵站与给水泵站相关设计。
二、设计题目28万人城镇取水送水泵站设计三、设计依据浙江省相关文件：“关于浙江省某城镇给水取水工程计划任务书的批复”同意该城镇建设给水取水泵站。
四、设计原始资料主要设计资料1、基础资料(1) 某城镇总平面图（1:8000）。
(2) 近期规划人口密度：500人/公顷，给水普及率100%，最高日居民生活用水定额150L/cap d。
(3) 居住区建筑为6层（即控制点自由水头为28米）。
(4) 居住区卫生设备：室内有给排水设备和淋浴设备。
(5) 城市给水管网供水的工厂A，用水量为800m3/d，该厂按三班制工作，每班人数300人，每班淋浴人数为30%；水厂B，用水量为500m3/d，该厂按两班制工作，每班人数400人，每班淋浴人数为50%。
两个工厂对水质和水压无特殊要求。
(6) 铁路车站用水量为500m3/d。
(7) 医院用水量为500m3/d。
(8) 浇洒道路及绿地用水量300m3/d。
(9) 未预见用水量及管网漏水量取值范围15-25%。
(10) 此城镇位于浙江省内，土质为砂纸粘土，无地下水，不考虑冰冻。
(11) 二级水泵站采用二~三级制。
居民生活最高日用水量变化表表1-1时间0~1 1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7 7~8用水量(%) 1.51 1.51 1.2 1.2 1.99 4.27 5.68 5.92时间8~9 9~10 10~11 11~12 12~13 13~14 14~15 15~16 用水量(%) 6.12 5.69 5.32 5.33 5.26 5.24 5.30 5.46时间16~17 17~18 18~19 19~20 20~21 21~22 22~23 23~24 用水量(%) 5.89 6.04 5.70 5.11 3.56 2.73 2.20 1.862、给水管网设计的部分成果1、根据用水曲线确定二泵站工作制度，分两级工作。
第一级(20:00～5:00)，每小时占全天用水量的1.97。
第二级(5:00～20:00)，每小时占全天用水量的5.48%。
2、城市设计最不利点建筑层数6层，自由水压为28m。
3、给水管网平差得出的二泵站至最不利点的输水管和配水管网的总水头损失为19.53m。
4、清水池所在地地面标高为1092.5m，清水池最低水位在地面以下3.0m。
5、水塔地面标高1091m。
3、净水厂厂址同《给水排水管网系统》课程设计结果,净水厂混凝池高6.5m。
取水方式：以下两种方式任选一种：（1）自流管进行（2）河岸取水（3）利用渗渠取水4、取水泵站和送水泵站位置自定，假定地质条件均符合建站要求设计水量、送水泵站所需扬程均根据《给水排水管网系统》课程设计结果确定。
第一章 送水泵站1.1 设计流量的确定和设计扬程估算1.设计流量Q为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约基建投资，在这种情况下，我们要求一级泵站中的泵昼夜不均匀工作。
因此，泵站的设计流量应为：式中 Q r ——一级泵站中水泵所供给的流量(m 3／h)；Q d ——供水对象最高日用水量(m 3／d)；α——为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数，取1.05；T ——一级泵站在一昼夜内工作的小时数。
设计流量为 Q=1.05×53603/24 =2345.1m 3/h =0.651m 3/s 2.自流管设计为了安全可靠性考虑，吸水管道采用两条并联管道，每条管道设计流量0.651m³/s×75% =0.488m³/s 。
正常使用时流量为每条管道各一Q=0.5×0.651m³/s=0.326m³/s 。
每条管道正常流量0.326m³/s ，经济流速取1.5m/s ，则A=Q/v=0.217㎡D=554mm 取DN800，确定采用两根DN800的钢筋混凝土圆管为自流管， DN800，流量用事故流量75%计算，查阅给排水设计手册，1000i=6.95，v=1.85m/s 。
从取水头部到泵房洗水间的全部水泵水头损失： （自流管长80米，设局部水头损失占沿程水头损失15%） ∑h=1.15×80×0.00695=0.6394m3.设计扬程H（1）泵所需静扬程H ST通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管道检修，另一条自流管道通过 75%的设计流量时），设从取水头部到泵房吸水间的全部水TQ Q d r α=头损失为0.64m，水厂标高1088.75m，水厂混凝池高6.5m,取水点标高为1085.46m，所以泵所需静扬程H st为：H st =1088.70＋6.5－（1085.46－0.64）=10.38m（2）输水干管中的水头损失∑h设采用两条DN800的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=0.75×2345.1=1758.8m3/h=0.489m3/s，查钢管水力计算表得管内流速v=0.97m/s，1000i=1.4，所以输水管路水头损失：∑h=1.1×0.0014×320/1000=4.928注：式中1.1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泵站内管路中的水头损失粗估为2m，安全水头取2m。
则泵设计扬程为：H=74.7+4.928+20+20=11.9628m1.2初选泵和电机1选泵的主要依据：流量、扬程以及其变化规律（1）大小兼顾，调配灵活（2）型号整齐，互为备用（3）合理地用尽各水泵的高效段（4）考虑必要的备用机组（5）考虑泵站的发展，实行近远期相结合（6）尽可能选用同型号泵，使型号整齐，互为备用。
2水泵选择见图1-1图1-1选择方案3：四台300S12型的水泵，三台用一台备用（Q=170-250L/SH=10-14.5m N=30.98Kw）3电机选择查《给水排水手册》，电动机型号：Y225S-4 功率37Kw4机组基本尺寸的确定机组基础的作用是支撑和固定机组，便其运行不致发生剧烈震动，更不允许产生基础沉陷。
因此对基础的要求如下：（1）坚实牢固，除能承受机组的静荷载外，还能承受机械振动荷载。
（2）要浇在较坚实的地基上，不宜浇在松软的地基或新填土上，以免发生基础下沉或不均匀沉陷。
查《给水排水手册》，300S12型的水泵基础平面基础尺寸4500mm*1500mm H=3.0*w/(L*B*Y)=3*12798..8/(4.5*1.5*23520)=0.24m。
式中L—基础长度；B—基础宽度；r —基础所用材料的容重，对于混凝土基础，r=23520N/m3。
基础实际深度连同泵房地板在内，应为1.42m1.3 吸水管路的设计每台水泵有单独的吸水管和压水管。
1.3.1流量Q=0.722/2=0.361m³/s1.3.2吸水管路的要求（1）不漏气（2）不积气（3）不吸气（4）吸水管的设计流速：管径小于250㎜时，V取1.0～1.2 m/s 管径等于或大于250㎜时，V取1.2～1.6 m/s1.3.3吸水管路直径查阅《给水排水设计手册》，确定采用两条DN600的钢管，v=1.23m/s 1000i=3.0。
1.4压水管路的设计1流量QQ=0.361m³/s2压水管路要求(1)求坚固而不漏水,通常采用钢管,并尽量焊接口,为便于拆装与检修,在适当地点可高法兰接口。
为了防止不倒流，应在泵压水管路上设置止回阀。
(2) 压水管的设计流速：管径小于250㎜时，为1.5～2.0 m/s管径等于或大于250㎜时，为2.0～2.5 m/s3压水管路直径查阅《给水排水设计手册》，确定采用DN450的钢管，v=2.18m/s 1000i=14.1。
1.5机组与管道布置1基础布置基础布置情况见取水泵站祥图。
泵机组布置原则：在不妨碍操作和维修的需要下，尽量减少泵房建筑面积的大小，以节约成本。
（1）机组的排列方式采用机组横向排列方式，这种布置的优点是：布置紧凑，泵房跨度小，适用于双吸式泵，不仅管路布置简单，且水力条件好。
同时因各机组轴线在同一直线上，便于选择起重设备。
（2）机组与管道布置本取水泵房采用圆形钢筋混凝土结构，此类泵房平面面积相对较小，可以减少工程造价。
为了尽可能地充分利用泵房内的面积将四台机组交错并列成两排，两台为正常转向，两台为反向转向，在订货时应予以说明。
每台泵有单独的吸水管、压水管引出泵房后两两连接起来。
水泵压水管上设蝶阀(D341X-10)和蝶阀（D941X-10），吸水管上设闸阀（Z945T-10)和蝶阀（VED341X-1.0)。
对于房内机组的配置，我们可以采用安装四台Sh-19A型水泵，三台工作，一台备用。
（3）水泵间平面尺寸的确定水泵机组采用四台并列布置,泵房采用圆形钢筋混凝土结构。
横向排列各个部分尺寸应满足下列要求：1）D1:进水侧泵与墙壁的净距D1≥1000，取D1=1200㎜2）B1:出水侧泵基础与墙壁的净距B1≥3000,取B1=3500㎜3）A1:泵凸出部分到墙壁的净距A1=最大设备宽度+0.5m=1250+1000=2250㎜取2700㎜4）C1:电机凸出部分与配电设备的净距 C1=电机轴长+0.5m。