《水泵与水泵站》课程设计说明与计算说明书学院：土木工程学院专业班级：给水排水工程专业2010 级指导教师：***学生姓名：***学号： ***********日期： 2012年12月25日目录《水泵及水泵站》课程设计说明书 (3)课程设计目的 (3)设计任务 (3)设计基本资料 (3)《水泵及水泵站》课程设计计算书 (5)设计流量的确定和设计扬程的估算 (5)吸水管路和压水管路设计计算 (11)泵站各部分标高的确定 (13)复核水泵机组 (14)泵房形式的选择及机械间布置 (14)泵站的辅助设施计算 (16)泵站平面布置 (18)参考文献 (18)设计说明书一、题目：课程设计题目：某取水泵站1、设计内容要求学生完成该方案泵的选型和比较；泵站内水泵和辅助设施的布置；泵房平面立面布置；要求提供设计计算说明书，并绘制出泵站平面图、剖面图。

2、设计资料：（1）近期设计水量、水源水位以及水厂反应沉淀池前的配水井的水位标高见参数表；（2）取水泵站吸水管长50m，压水管长40m；（3）水厂为双电源进行（4）原水厂水质符合饮用水规定。

河边无冰冻现象，根据河岸地质地形以决定采用固定式泵房由吸水井中抽水；（5）地区气候资料可根据设计需要由当地气象部门提供。

该地区地质条件较好，承载力一般较高，除个别软土层低于10t/m2外，一般在15-20t/m2之间。

地下水含量丰富，工程地质性质量好，有利于城市建设和发展。

地震设防裂度为6度。

（6）参数表；二、过程说明1、确定设计流量和扬程。

2、初步选泵和电动机。

根据设计流量和扬程，假定水泵内部水头损失为2米，选泵的结果为三用一备，四台泵的型号都为250D60型泵，所配电动机为厂家提供，可从样品中查询。

3、设计机组的基础。

在机组初步选好后，即可查水泵及电动机产品样本，计算得机组基础的尺寸，泵的基础高3.95米，长1.35米，宽0.75米。

4、根据流量计算水泵吸水管和压水管的直径。

计算得压水管路管径为600毫米。

5、根据当地的地形，流量以及水泵特点，布置机组和管道。

详细布图以及尺寸见附图。

6、精选水泵和电动机。

计算出吸水管和泵站范围内压水管中的水头损失，然后求出泵站的扬程。

发现初选的水泵合适。

7、确定泵房建筑高度。

泵房和建筑高度，取决于泵的安装高度以及起重设备的型号。

8、初步规划泵站总平面。

机组的平面布置确定以后，泵房（机器间）的最小长度L也就确定，配件的型号、大小尺寸，按规定将水泵机组的基础和吸水，压水管道上的管配件、闸阀、止加阀等画在册一张图上，逐一标出尺寸，集资相加，就可以得机组间的最小宽度。

L确定后，再考虑到维修场地等因素，便可最后确定泵站机器间的平面尺寸大小。

泵站的总两面布置包括变压器室、配电室、机器间、值班室等单元。

总现面的布置的原则：运行管理安全可靠，检修及运输方便，经济合理，并且考虑到有发展余地。

配电室内高有各种受配电柜，因此应便于电源进线，且应紧靠机给，以节省电线，便于操作。

配电室与机器间应能通视，否则，应分别安装登记表及按钮（切断装置），以便当发生故障时，在两个房间内，均能及时切断主电路。

值班室与机器间及配电室应相通，而且一定要靠近机器间，且能很好的通视。

修理间的布置应便于重物（如设备）的内部吊动及向外运输，因此，往往在修理间的外墙上开有大门。

设计计算书1、设计流量的确定和设计扬程估算1.1、泵站的设计流量Q泵站从水源取水，输送到净水构筑物、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 Qr ——一级泵站中水泵所供给的流量(m ³／h)；Qd ——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，一般取α=1.05-1.1t ——为一级泵站在一昼夜内工作小时数。

公式参见《水泵与水泵站》教材P110考虑到输水管漏水和净水构筑物自身用水，取水自用水系数取α=1.05，则 近期设计流量为 Q=1.05×2438480=1723.58 m ³/h =0.479 m ³/s 1.2、泵站自流管设计设计流量Q 1＝0.2394 m³/s取经济流速V ＝1.5 m/s ，计算得 D ＝∏V Q 14= ∏⨯⨯5.12394.04=451mm 查设计手册，采用两条DN500×10钢管作为自流管，流速 V ＝1.14 m/s ，1000i ＝3.41当一条自流管检修时，另一条自流管应通过75％设计流量，即：Q2＝75％td r Q α = Q×Q ＝75％×0.79 =0.359m3/s ，查得：V=1.77 m/s,1000i=8.06从取水头部到吸水间水头损失h 沿程= i ×L =50100006.8⨯=0.403 m 1.3、泵站的设计扬程H1.3.1、泵站的静扬程Hst通过取水部分的计算已知在最不利情况下（按照规范规定为一条自流管检修,另一条自流管通过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为0.403m ，则吸水间的最高水面标高为54.06-0.403=53.66m,最低水面标高49.71-0.403=49.31m 。

所以泵所需静扬程H st 为：水源水位最高时：Hst=618.00-53.66=564.34m水源水位最低时：Hst=618.00-49.31=568.41m1.3.2、输水干管中的水头损失∑h采用两条DN600×10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=0.75×1723.58=1292.69 m ³/h=0.359m ³/s .所以输水管路水头损失∑h=1.1×40100006.8⨯=0.322m 。

(式中1.1系包括局部损失而加大的系数)。

1.3.3、泵站内管路中的水头损失hp粗估为2.00m.1.3.4、水泵设计扬程H=Hst + ∑h + H 泵站 + H 安全，假设安全水头为两米。

设计洪水位时，Hmax=564.34+0.322+2.00+2.00=568.66m设计枯水位时，Hmin=568.41+0.322+2.00+2.00=572.73m水泵设计流量.Q ~=4Q =458.1723=430.90m 3/h 1.4、初选泵和电机利用管路特性曲线和型谱图进行选泵。

管路特性曲线和水泵特性曲线的焦点为水泵的工况点。

1.4.1、绘制管路特性曲线管路特性曲线方程为H=Hst+ ∑h=Hst+S Q2式中Hst——水源水位最低时水泵的静扬程，m;h———水头损失总数，m;S——沿程摩阻与局部阻力之和的系数；Q——最高时水泵流量，m3/s将H=572.73m，Hst=568.41m，Q=1723.58m³/h代入式中可得S=1.45×106-所以管路特性曲线为：H=105.64+1.45×106-Q2由此绘出管路特性曲线如下所示：表1：管路特性曲线关系表1.4.2、水泵的选择选泵的依据：工程所需的水量和水压及其变化规律。

选泵的原则要求：在满足最不利工况点的条件下，考虑各种工况，尽可能节约投资、减少能耗。

从技术上对流量Q、扬程H进行合理计算，对水泵台数和型号进行选定，满足用户对水量和水压的要求。

从经济和管理上对水泵台数和工作方式进行确定，做到投资、维修费最低，正常工作能耗最低。

选泵要点：1）、大小兼顾、调配灵活2）、型号整齐、互为备用3）、合理用尽各水泵的高效段4）、重视近期与远期结合5）、大中型泵站需做方案比较为了方便日后水泵的管理和维修，选择四台同样型号的水泵，互为备用，第一级工作时三台水泵并联工作。

选择水泵如下：表2: 水泵性能表型号转速r/min 流量m³/h 扬程m 效率%电机功率kW必须气蚀余量m质量kg250D60 1480 360-450 583.8-547.5 70-75 1120 4.6 3750并联时，工况点（见M点）mHhmQ45.114,/32400==根据上述选泵要点以及离心泵性能曲线型谱图和选泵参考书综合考虑初步拟定以下：近期选择四台250D60型泵，三台工作一台备用，单泵工况点为（490，568.5），四台水泵并联时单泵工况点为(1550，572.00),此时四台泵均工作在高效段工作满足近期工况的要求。

1.4.3、电机选择根据水泵样本提供的配套可选电机，选定Y500-64-4电机，其参数如下：min /1480,1120r n kW N ==。

2、水泵机组的基础设计机组（泵和电动机）安装在共同的基础上。

基础的作用是支承并固定机组，使它运行平稳，不致发生剧烈振动，更不允许产生基础沉陷。

因此，对基础的要求是：坚实牢固，出能承受机组的静荷外，还能承受机械振动荷载：要浇制在较坚实的地基上，不宜浇制在松软地基或新填土上，以免发生基础下沉或不均匀沉陷。

350S125A 型水泵带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，则基础长度L/mm ＝水泵机底座长度L1+（150～200）＝mm L 135019811522001503=+=+）～（ 基础宽度B/mm ＝水泵底座螺孔间距+（150～200）＝mm B 1125200950）200～150（1=+=+基础高度H/m ＝水泵底脚螺栓长度l+（0.15~0.2）=mm L 130********）200～150（=+=+ 那么，混凝土块式基础的尺寸（m ）为97.130.1125.135.1=⨯⨯=⨯⨯H B L机组的布置在水泵台数不多时（不超过6台），最好采用单行排列或斜向排列。

选用S 、Sh 、SA 型泵时应采用轴线成一列布置。

机组布置应满足下列要求：A 、相邻两个机组基础间净距：电机容量≤55千瓦时，≥0.8米；电机容量＞55千瓦时，≥1.2米；B 、相邻两个机组的突出部分间的净距以及突出部分与墙壁间的净距：电机容量≤55千瓦时，≥0.7米；电机容量＞55千瓦时，≥1.0米；还应保证泵轴和电机转子在检修时能拆卸。

C、泵房主要通道宽度不小于1.2米。

D、当考虑就地检修时，至少在每个机组一侧设置大于泵机组宽度0.5米的通道。

3、吸水管路和压水管路设计计算吸水管路和压水管路是泵站的重要组成部分，正确设计、合理布置与安装吸、压水路，对于保证泵站的安全运行、节省投资、减少电耗有很大的关系。

3.1、吸水管的设计：3.1.1：吸水管设计流速一般采用数据如下:DN<250mm,V=1.0—1.2m/s;DN>=250mm,V=1.2—1.6m/s;自灌式工作的水泵的吸水管的吸水管流速可适当放大。