目录目录 (1)1.课程设计任务书 (3)2.给水泵站设计 (5)2.1.设计题目 (5)2.2.设计资料 (5)2.3.设计任务 (6)2.4.设计计算说明书 (6)2.4.1.设计流量及扬程的确定 (6)2.4.2.泵和电动机初步确定 (7)2.4.3.机组的基础设计 (10)2.4.4.泵站形式的确定 (11)2.4.5.水泵吸、压水管的直径的确定 (11)2.4.6.水泵机组和吸、压水管路的布置 (11)2.4.7.泵站范围内吸、压水管路的水头损失计算 (12)2.4.8.校核选泵方案---泵站工作的精确计算 (12)2.4.9.水泵最大安装高度的确定 (13)2.4.10.起重设备的型号以及泵房的建筑高度的确定 (13)2.4.11.水泵站水锤的预防 (14)2.4.12.水泵站噪音的预防 (14)2.4.13.附属设备的选择 (15)2.4.14泵站的平面布置 (15)2.4.15.泵站总的设备及管件表 (15)2.4.16绘制泵站平剖面图,并列出主要设备和材料清单 (16)2.5主要参考书 (16)3.某污水提升泵站初步设计 (17)3.1 设计资料 (17)3.2 设计任务 (17)3.3设计步骤 (17)3.3.1 泵的选择 (17)3.3.2 确定集水池容积 (18)3.3.3 决定泵站的形式 (19)3.3.4 机组与管道布置 (19)3.3.5 泵站总扬程核算 (20)3.3.6 泵站内部标高的确定 (20)3.3.7 泵站中辅助设备设计 (21)3.3.8 进行泵站平面布置,定出泵站的平面尺寸 (22)3.3.9 泵站的设备及管件表设备一览表 (22)3.3.10 主要参考书 (22)4.设计总结 (23)4.设计总结1.课程设计任务书重庆大学本科学生课程设计任务书2.给水泵站设计2.1.设计题目某水厂二泵站初步设计2.2.设计资料(1)已知某城市经设计计算的最高日设计用水量为33975m3。
各小时用水量如下表:(2)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,经方案比较后已决定二泵站采用两级供水,即0~4点,每小时供水量为2.5%;4~24点,每小时供水量为4.5%。
(3)该城市在最高日最高用水时情况:①二泵站供水量:425L/s(即4.5%);②输配水管网中的水头损失:18.5 m;③管网中控制点(即水压的不利点)所需的自由水头:28m;④二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差:16.5m。
(4)该城市在消防时(发生在最高日最高用水时)情况:①二泵站供水量:480L/s;②输配水管网中的水头损失:28.3 m;③管网中要求的最低自由水头:10m;④二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差:17.2m。
(5)该城市在最大转输时情况;①二泵站供水量:236L/s;②输配水管网中的水头损失:8m;③二泵站吸水池最低水位到对置水塔最高水位的高差:50m。
(6)该城市不允许间断供水,备用泵至少应有一台。
(7)二泵站(清水池附近)的地质情况是:地面表层(约2米)为粘土,2米以下为页岩。
(8)清水池有关尺寸如下图所示(单位:米)。
(9)该水泵站海拔为200米,夏季最高水温为30℃。
2.3. 设计任务根据上述资料,进行该二泵站的初步设计,编写设计计算说明书,绘制二泵站的平、剖面图一张(1#图)。
2.4.设计计算说明书 2.4.1.设计流量及扬程的确定二泵站采用两级供水,第一级供水,即0~4点,每小时供水量为2.5%;第二级供水,4~24点,每小时供水量为4.5%。
泵站内吸水管路水头损失可暂估为2 m ,安全水头取2.0m 。
(1)最大转输(一级供水) 二泵站设计供水量:236L/s ; 输配水管网中的水头损失:8m ;二泵站吸水池最低水位到对置水塔最高水位的高差:50m ; 设计扬程:H 1= Z c +Σh 2+h 安全 =8+50+2.00+2.00=62.00m 由2sQ h =∑知 s=1.11×10-5(2)二级供水(该城市的最高日最高时用水) 二泵站设计供水量:425L/s ; 输配水管网中的水头损失:18.5m ;管网中控制点(即水压的不利点)所需的自由水头:28m ; 二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差:16.5m ;设计扬程H 1= Z c + H 0+Σh 2+h 吸水管+h 安全 =18.50+28.00+16.50+2.00+2.00=67.00m : 所以 s=7.90×10-6(3)该城市的消防用水时流量 二泵站设计供水量:480L/S ; 输配水管网中的水头损失:28.3m ;有效调节水量消防水量-4.300.00-5.0粘土页岩0.5 3.50.30.7 6.01.0-0.602.0-0.50-0.80-6.0管网中要求的最低自由水头:10m;二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差:16m;设计扬程:H3= Zc+ H+Σh3+h吸水管+h安全=28.30+10.00+16.00+2.00+2.00=58.30m;由2sQh=∑知s=9.57×10-62.4.2.泵和电动机初步确定(1)泵的初步确定参考《泵与泵站》(第五版)“S 型离心泵型谱图”和《给水排水设计手册-常用设备》(第11册)的资料,选出可用泵型号:1) 画设计参考线:在水泵综合性能图上通过以下两点连直线,得选泵时参考的管路特性曲线——设计参考线。
Q=0,H=44.5m ; Q=1530m3/h,H=67m在水泵综合性能图上与设计参考线相交的且并联后能满足设计工况点的泵型,都可作为拟选泵,在组成方案时加以考虑。
通过筛选后总结有泵如下:300S90A、250S65、300S90A2)选泵方案比较对于设计方案应考虑以下设计原则:A、首先要满足最高时供水工况的流量和扬程要求;在平均流量时,水泵应在高效段运行,在最高与最低流量时,水泵能安全、稳定地运行;B、在满足最大工况要求的水量和水压条件下,应尽量减少能量的浪费,以节省运行管理费用;C、力求泵型统一,使型号整齐,互为备用。
当用水量变化大时,应考虑大小水泵搭配,但型号不宜过多,电机电压应尽量一致;D、事故时泵站不允许断水,但可以适当降低供水量,其事故供水保证率与管网相同;E、保证吸水条件,减少泵站埋深,以节省基建投资;F、应考虑近远期结合,一般可考虑远期增加水泵台数或换装大泵由表中可以看出,三种方案选泵均满足最高时供水工况的流量和扬程要求,三种方案的效率都比较接近,但是第三种方案扬程利用率较高,要求电机功率也能很好满足,能量利用率高,且满足消防时的要求。
方案一和方案二都分别选用了相同型号的泵,符合泵型统一,使型号整齐,互为备用的原则;方案三采用型号不同的泵,易于调配,基本都处于高效段利用范围内。
从基建上考虑,方案二有六台泵,而方案一和方案三只有三台,进行计算后得知方案三的基础尺寸较小,占地面积小,且水泵的允许吸上真空度值更大,可以提高水泵安装高度,减少泵房埋深,比较节约成本。
而且结合近远期考虑,方案三具有良好的发展和改善空间,可满足对流量扬程要求更高的未来城市用水需求。
在以上原则的基础上,通过上面表格比较以及绘制水泵特性曲线图(见草图),决定选用方案三:(二台300S90A和两台250S65),其中1台300S90A为备用泵。
(2)电动机的初步选定动力设备采用电动机,在水泵选定后,根据水泵样本载明的电动机来选择。
水泵样本参见下面样图。
选择电机时考虑四个因数:水泵的轴功率N,水泵的转数n,周围的环境和电源电压。
在该方案中水泵样本中常配有合适的电机,可据此选择,并据此确定的电机参数。
水泵外形尺寸图:水泵外形尺寸表:型号外形尺寸300S90AL B H1168.5 644 520 450 1246 470 600 450 898 510 268 325 4-27进口法兰尺寸出口法兰尺寸300 400 440 12-23 200 295 335 8-23 250S65L B H1046.5 581 410 350 880 400 510 400 796 450 240 300 4-27进口法兰尺寸出口法兰尺寸250 350 390 12-23 150 240 280 8-23 水泵安装尺寸图:2.4.3.机组的基础设计查s型水泵的性能表,有300S90A型泵和250S65的外形安装图(见上页示意图),确定机组的基础为整体式基础。
卧式离心泵基础按与泵房结构的联结方式分为分离式(混凝土材料,常用于地面式泵房)、整体式基础(钢筋混凝土材料,一般用于半地下式及地下式泵房,属结构设计部分)。
(1)300S90A水泵组的基础平面尺寸(L、B应符合建筑模数)300S90A水泵不带底座,所以选定其基础为混凝土块式基础,则:泵的质量=857kg,电机的质量 =1945kg250S65水泵不带底座,所以选定其基础为混凝土块式基础,则:泵的质量=518kg,电机的质量 =1048kg基础的大小按照大泵的基础平面大小统一设定,所以:基础长度 L=水泵和电动机长度方向最外螺孔间距+(400~600)=螺钉间距+l2+B+(400~600) =450+848+630+500=2428mm由于基础长度要长于泵和电机总长度2744mm,故取基础长度L=3000mm基础宽度 B =水泵或电动机宽度方向上螺孔间距最宽者+(400~500)=A+(400~600)=610+500=1110mm≈1200mm=1.2m(2)水泵机组的基础高度300S90A:基础高度H=底座地脚螺栓的长度+(0.10~0.15)=20×Φ(地脚螺栓孔)-(0.03~0.05)m+(0.10~0.15)=20×28-40+125=645mm≈700mm=0.70m<{(2.5~4.0)×(W水泵+W电机)}/(L×B×ρ)=0.92m故取基础最低高度=1m。
250S65:基础高度H=底座地脚螺栓的长度+(0.10~0.15)=20×Φ(地脚螺栓孔)-(0.03~0.05)m+(0.10~0.15)=20×24-40+125=565mm≈600mm=0.60m>{(2.5~4.0)×(W水泵+W电机)}/(L×B×ρ)=0.54m为保持基础的大致相平,便于施工,故取最低高度=0.9mm。
其中 L—基础长度(m) B—基础宽度(m);ρ—基础密度(kg/m3)(混凝土密度=2400 kg/m3)2.4.4.泵站形式的确定半地下式泵房的机器间包括地上和地下两部分,地面以上建筑的空间可以满足吊装、运输、采光、通风等机器间的操作要求,并且能够设置管理人员工作的值班室、控制室和配电室。