天津大學(xué)給水泵站設(shè)計說明書(共17頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上送水泵站設(shè)計說明書1、泵站設(shè)計控制值出水量及揚程的確定（1）設(shè)計工況點的確定Qmax采用城市高日高時用水量加水廠自用水量，（m） （1）式中管網(wǎng)最不利點的標高（m），為24.9m；泵站吸水池最低水面標高（m），吸水井最低水位17.5m；管網(wǎng)最不利點的自由水頭20m；最高日最高時管網(wǎng)水頭損失（m），根據(jù)管網(wǎng)平差結(jié)果為7.8m；最高日最高時輸水管水頭損失（m），有時輸水管很短，這部分常包括在內(nèi)；泵站內(nèi)吸、壓水管管路系統(tǒng)水頭損失（m），估算為22.5m；1.05安全系數(shù)；泵站按Qmax供水時的揚程（m）。 （2）校核工況點的確定1）高日高時加消防時校核（L/s） （2）（m

2、） （3）式中城市消防用水量（L/s）；消防時泵站總供水量（L/s）；消防時管網(wǎng)的水頭損失（m），根據(jù)消防校核平差結(jié)果為6.522m；消防時輸水管水頭損失（m）；10低壓制消防時應(yīng)保證的最不利點自由水頭（m）；消防時泵站的揚程（m）。HP >滿足要求。2、水泵的選擇水泵的選擇包括確定水泵的型號和臺數(shù)。所選定的泵站中工作泵（并聯(lián)）的最大供水量和揚程應(yīng)滿足Qmax和HP，同時要使水泵的效率較高。選擇單級雙吸泵，若現(xiàn)有水泵不合適時，可以采用調(diào)節(jié)水泵性能的方法，如切削葉輪等。（1）畫設(shè)計參考線在水泵綜合性能圖上通過以下兩點連直線，得選泵時可參考的管路特性曲線設(shè)計參考線。b點： Q=30（L/s）

3、，H=Z0-ZP+H0+5=21.9-17.5+20+5=32.4ma點： Q=811.93（L/s），H=39.06+1.95=41.01m式中5m是管網(wǎng)流量為最低時的總水頭損失,1.95是選泵時應(yīng)加的5%左右的富裕水頭。在水泵綜合性能圖上與設(shè)計參考線相交的且并聯(lián)后能滿足設(shè)計工況點的泵型，都可作為擬選泵，在組成方案時加以考慮（2）選泵方案結(jié)果比較表1選泵方案1方 案編 號用水量變化 范 圍（L/s）運行泵型號及臺數(shù)水泵揚 程(m)所需揚程(m)揚程利用率 %水泵效率%運行效率%第一方案描述：一臺350S44，一臺350S44A,三臺300S32<580一臺350S44A一臺300S32

4、約41約3995約84約84580670一臺350S44一臺300S3245434039899179.785.271.781.8670740 三臺300S3245444041909175.185.467.680.2740820一臺350S44一臺350S44A47454041889168.883.66582表2選泵方案2方 案編 號用水量變化 范 圍（L/s）運行泵型號及臺數(shù)水泵揚 程 (m)所需揚程(m)揚程利用率 %水泵效率%運行效率%第二方案描述：兩臺350S44兩臺250S39<580一臺350S44一臺250S39約41約39約95約83約75580670兩臺250S39一臺2

5、50S3945424039899374.583.371.781.8670740 兩臺350S4451464039788575.281.575.281.5740820一臺350S44兩臺250S3944424140939578.383.671.976.9對以上兩個方案進行比較，有管網(wǎng)需求曲線可知，用水量集中在670-740L/s范圍中，可以看出第二套方案的運行效率高，故選用第二種方案，選用三臺350S44和兩臺250S39水泵，其中一臺350S44作為備用泵。（3）選泵后的校核選泵后，按照發(fā)生火災(zāi)的供水情況，校核泵站是否能滿足消防要求。把泵站中備用泵與最大供水時所用的工作泵并聯(lián)起來，畫出并聯(lián)曲線

6、，可以看出消防時所需工況點（Q'，HP'）位于并聯(lián)曲線之下,校核合格。管網(wǎng)事故時泵站供水能力也按上述原則進行校核。350S44水泵的外形尺寸如下表：表3.1水泵的外形尺寸外形尺寸（mm）型號LL1L2L3BB1B2350S441232.56756005001080510690續(xù)表3.1水泵的外形尺寸外形尺寸（mm）型號B3HH1H2H3n-d350S445009806203003004-34250S39水泵的外形尺寸如下表：表3.2 水泵的外形尺寸外形尺寸（mm）型號LL1L2L3BB1B2250S39943.5512410350890440510續(xù)表3.2水泵的外形尺寸外形尺

7、寸（mm）型號B3HH1H2H3n-d250S394007354502002604-273、動力設(shè)備的配置動力設(shè)備采用電動機，水泵選定后，根據(jù)水泵樣本載明的電動機來選擇。列表說明所選水泵配備之電動機的功率、轉(zhuǎn)數(shù)、電壓及型號。表4.1電機配置水泵型號軸功率轉(zhuǎn)數(shù)電動機型號功率轉(zhuǎn)數(shù)電壓重量(kg)350S44177.61450Y335M-422014503802020表4.2電機配置水泵型號軸功率轉(zhuǎn)數(shù)電動機型號功率轉(zhuǎn)數(shù)電壓重量(kg)250S3954.81450Y280S-47514503807284、泵站機組的布置水泵及電機性能如下表5：表5.1水泵及電動機性能水泵型號流量（m3/h）揚程（m）軸

8、功率（kW）轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）效率汽蝕余量（m）泵重（kg）電動機型號電動機功率（kW）350S44972501641450816.31120Y355M-4220126044177.68714763718979表5.2水泵及電動機性能水泵型號流量（m3/h）揚程（m）軸功率（kW）轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）效率汽蝕余量（m）泵重（kg）電動機型號電動機功率（kW）250S3936042.554.81450763.2500/128Y280S-4754853962.18361232.568.679確定水泵及電動機之后，機組（水泵與電動機）尺寸大小，從手冊第11冊水泵樣本上查到?；A(chǔ)的平面尺寸和深度依據(jù)機組

9、底盤尺寸或水泵、電機的底腳螺栓的位置。機組布置分為兩種：縱向布置及橫向布置。由于本設(shè)計中選用水泵為雙吸式水泵，為保證進出口處的水力條件，節(jié)省電耗，故機組布置采用橫向排列，軸線成一列布置。本次設(shè)計采用橫線排列（直線單行），其主要優(yōu)點是跨度小，管配件簡單，水力條件好，檢修場地較寬暢；缺點是泵房長度較大，操作管理路線較長，管配件拆裝較麻煩，但適用于S 、Sh、SA 等雙吸離心泵。 機組布置應(yīng)使泵站工作可靠、管理方便、管道布置簡單，泵站建筑面積及跨度最小，并考慮有發(fā)展的可能。5、基礎(chǔ)的尺寸計算（1）尺寸的計算泵機組安裝尺寸如下表： 表6.1水泵機組(不帶底座）的安裝尺寸 單位：mm型號電機尺寸外形尺寸

10、350S44L1HhBAn-dEn1-d115703559056306104-283004-34 續(xù)表6.1水泵機組(不帶底座）的安裝尺寸 單位：mm型號外形尺寸出口法蘭尺寸350S44LL2L3DN3D03D3n3-d32807.585450035046050016-23計算基礎(chǔ)的尺寸：對于不帶底座的大中型水泵：基礎(chǔ)長度L=水泵機組底腳螺孔長向間距+(0.40.5)m基礎(chǔ)寬度B=水泵或電機底腳螺栓寬度寬向間距較大者+(0.40.5)m基礎(chǔ)高度=水泵底腳螺孔的長度+(0.150.20)m其中：水泵機組底腳螺孔長向間距水泵或電機底腳螺栓寬度寬向間距較大者水泵底腳螺孔的長度因此：對于350S44型

11、水泵：基礎(chǔ)長度基礎(chǔ)寬度基礎(chǔ)深度表6.2水泵機組(帶底座）的安裝尺寸型號底座尺寸250S39bn-d157825010805406808-23計算基礎(chǔ)的尺寸：對于帶底座的小型水泵：基礎(chǔ)長度L=水泵底座長度+(0.150.2)m基礎(chǔ)寬度B=水泵底座螺孔間距+(0.20.3)m基礎(chǔ)高度=水泵底腳螺孔的長度+(0.150.20)m因此：對于250S39型水泵：基礎(chǔ)長度基礎(chǔ)寬度基礎(chǔ)高度（2）尺寸高度的校核為保證機組穩(wěn)定工作，應(yīng)校核基礎(chǔ)的總質(zhì)量，一般基礎(chǔ)質(zhì)量應(yīng)為機組總質(zhì)量的2.54.0倍。350S44型水泵取基礎(chǔ)質(zhì)量為機組總質(zhì)量的2.5倍，則基礎(chǔ)以鋼筋混凝土澆筑，密度取2.4g/cm3有平面尺寸算出其高度

12、和基礎(chǔ)深度相比，取較大者1.27m，取1.3m，頂面高于室內(nèi)地坪0.3m。250S39型水泵取基礎(chǔ)質(zhì)量為機組總質(zhì)量的2.5倍，則基礎(chǔ)以鋼筋混凝土澆筑，密度取2.4g/cm3有平面尺寸算出其高度和基礎(chǔ)深度相比，取較大者0.93m，取0.9m，頂面高于室內(nèi)地坪0.3m。（3）機組布置應(yīng)滿足的要求：1）相鄰兩個機組基礎(chǔ)間凈距：電機容量<55千瓦時，過道寬度>0.8m；電機容量>55千瓦時，過道寬度>1.2m。2）相鄰兩個機組的突出部分間的凈距以及突出部分與墻壁間的凈距：電機容量<55千瓦時，凈距>0.7m；電機容量>55千瓦時，凈距>1.0m；還應(yīng)保證

13、泵軸和電機轉(zhuǎn)子在檢修時能拆卸。3）泵房主要通道寬度不小于1.2m。4）當考慮就地檢修時，至少在每個機組一側(cè)設(shè)置大于水泵機組寬度0.5m的通道。6、吸水管及壓水管的設(shè)計（1）吸水管的設(shè)計應(yīng)滿足以下要求1）不漏氣吸水管管壁或接頭容易漏氣，當吸水管中壓力小于大氣壓時會漏入空氣。因此吸水管應(yīng)采用不透氣材料（鋼管），接頭采用法蘭接頭。2）不積氣為防止形成空氣氣囊，影響水泵的工作。在敷設(shè)吸水管時，應(yīng)向水泵方向連續(xù)上升，具有不小于0.005的坡度，消除形成空氣囊的條件。3）不吸氣吸水管入口進入深度不夠時入水口處水流形成漩渦而吸入空氣。并且，每臺水泵應(yīng)有單獨的吸水管，這樣便于水泵迅速啟動，安全運行。為避免吸水

14、管入口吸入空氣，吸水井中最低水位至吸水口的最小淹沒深度h應(yīng)避免產(chǎn)生有害的渦旋，一般最小淹沒深度不應(yīng)小于0.51.0m本次設(shè)計選定h=1.0m，采用鋼制管材。壓水管路經(jīng)常承受較高壓力，要求堅固耐壓，采用鋼管，與閘閥和逆止閥連接處采用法蘭接頭。（2）管徑計算:吸水管管徑按最大抽水量Qmax及設(shè)計流速決定。 (Qmax指該泵在單獨或并聯(lián)工作中可能出現(xiàn)的最大出水量)設(shè)計流速可按下述數(shù)據(jù)決定：DN<250mm，v采用1.01.2m/sDN >250mm，v采用1.21.6m/s當為自灌式時，設(shè)計流速可增至1.62.0m/s。壓水管管徑按通過的最大流量及設(shè)計流速決定，設(shè)計流速可按下述數(shù)據(jù)決定：

15、DN < 250mm，v采用1.52.0m/sDN >250mm，v采用2.02.5m/s總壓水管管徑在泵站內(nèi)按上述原則決定，在站外按輸水管管徑?jīng)Q定。 各臺水泵的吸壓水管徑見表7：表7.1吸壓水管管徑計算表水泵型號最大抽水量（m3/h）吸水管設(shè)計流速（m/s）吸水管管徑計算Q/v(mm)吸水管管徑(mm)壓水管設(shè)計流速（m/s）壓水管管徑計算值Q/v(mm)壓水管管徑（mm）350S4414001.55756002.5446450表7.2吸壓水管管徑計算表水泵型號最大抽水量（m3/h）吸水管設(shè)計流速（m/s）吸水管管徑計算Q/v(mm)吸水管管徑(mm)壓水管設(shè)計流速（m/s）壓水

16、管管徑計算值Q/v(mm)壓水管管徑（mm）250S395441.53584002.5277300因壓水管管徑DN>300mm，一般采用電動閘閥。吸水管入口做成喇叭口，直徑D是吸水管管徑1.31.5倍，即350S44型水泵。喇叭口距吸水井底的高度h1應(yīng)按進口阻力最小確定，根據(jù)實驗資料。250S39型水泵。喇叭口距吸水井底的高度h1應(yīng)按進口阻力最小確定，根據(jù)實驗資料。3）管道敷設(shè)地點當泵站內(nèi)管道直徑大于500mm時，管道設(shè)在管溝中不經(jīng)濟，可直接敷設(shè)在地板上。本次設(shè)計為半地下式泵站，將管道直接設(shè)在地板上。管道伸出泵房之后應(yīng)埋在冰凍線之下。7、水泵安裝高度的計算 （1）計算HS：由選定的水泵在

17、水泵性能曲線上找出允許吸上真空高度HS，必須注意每臺泵的HS在抽水量不同時也不同，因而應(yīng)根據(jù)該泵在可能的工作范圍內(nèi)的最大抽水量來查出對應(yīng)的HS，如果水泵的安裝地點的氣壓不是10.33m水柱或水溫不是20時，應(yīng)對HS作出修正，變?yōu)?，按最大抽水量時的HS計算：查泵的性能曲線可知，350S44型泵對應(yīng)其最大抽水量1400m3/h的允許吸上真空高度為3.5m。因此：對于350S44水泵查泵的性能曲線可知，250S39型泵對應(yīng)其最大抽水量544m3/h的允許吸上真空高度為6.8m。因此：對于350S44水泵 （2）計算HSS由下式計算該泵的安裝高度HSS： （5）式中吸水管中水頭損失；安裝真空表處的水頭

18、損失。應(yīng)從吸水池最低水位算至泵軸（對大泵則算至吸水口上端）。包括從吸水喇叭口至真空表安裝處的所有水頭損失（沿程與局部）?？梢愿鶕?jù)最大抽水量和真空表處的過水斷面積來計算。 其中吸水管中局部水頭損失局部應(yīng)按水力公式計算，其中局部阻力系數(shù)由設(shè)計手冊查得。 這時由于立管長度未定(見下圖1)，沿程水頭損失未知，但水平的長度L已知，可近似地令：L=6m（認為 HSS=X ）。 L真空表HssX圖1吸水管示意圖計算結(jié)果如下：表8.1局部水頭損失計算表管件管徑(mm)局部阻力系數(shù)最大抽水量(m3/h)最大流速(m/s)喇叭口9000.4014000.610.0190.008鋼制焊接90o彎管6001.0114

19、001.380.0970.098伸縮接頭6000.2114001.380.0970.020異徑管(L=0.65m)600-3500.2014004.050.8360.167水泵入口350S441.0014004.050.8360.836h局1.129表8.2局部水頭損失計算表管件管徑(mm)局部阻力系數(shù)最大抽水量(m3/h)最大流速(m/s)喇叭口6000.405440.530.0140.006鋼制焊接90o彎管4001.015441.2030.0740.075伸縮接頭4000.215441.2030.0740.016異徑管(L=0.65m)400-2500.205443.080.4840.0

20、97水泵入口250S391.005443.080.4840.097h局0.291表9.1最大安裝高度計算表型號1000iL(m)(m)(m)(m)1+i(m)350S4466.000.0361.1290.8363.181.0061.172表9.2最大安裝高度計算表型號1000iL(m)(m)(m)(m)1+i(m)250S3966.000.0360.2910.4846.481.0065.635由上式計算的為最大抽水量所對應(yīng)的允許安裝高度，在選定水泵的安裝高度時可以比小，而不能大。因而按最小的HSS為最不利情況，以此為標準（該臺泵泵軸標高起控制作用）來確定其余各泵和管道的安裝高度，所以HSS=1

21、.172m，為保證安全取1.100m。8、泵站平面及尺寸的設(shè)計泵房設(shè)置要求：矩形泵房寬度，根據(jù)水泵尺寸，進出水管道上的閥門，配件等尺寸確定，若采取標準預(yù)制構(gòu)件屋面梁，泵房跨度為6、9、12、15、18、21m等。本次設(shè)計選泵房跨度為9m、半地下式泵房。泵房主要通道寬度不小于1.2m?？捎孟聢D2的方法初步確定泵站（機器間）的平面尺寸B和L。 圖中a機組基礎(chǔ)長度，2.4m和1.73m;b機組基礎(chǔ)間距，電機軸長+0.5m=2.078m；c機組基礎(chǔ)與墻距離，2m。，B取6.5m考慮到檢修面積、配電設(shè)備、值班室、變壓器及主通道等面積，泵站平面尺寸：cababacLB泵機器間圖2機器間平面布置示意圖9、二

22、泵站吸水井（1）吸水井的高度計算由以上計算可知，吸水井最低水位距井底17.5m，最高水位為20m,保護高度0.5m,最小淹沒深度取2.0m,則吸水井總高度5m。（2）吸水井的平面尺寸計算采用最小尺寸法計算吸水井容積，最小容量法校核吸水井容積。1）最小尺寸法：吸水管在吸水井中的位置應(yīng)滿足：相鄰吸水管中心線間距(1.52.0)，取1.5；喇叭口中心線至側(cè)墻的距離取1.5，喇叭口中心線至后墻的距離取(0.81.0)，取，喇叭口中心線至吸水井進口距離同喇叭口距后墻距離取。則吸水井長度應(yīng)大于考慮到泵站吸水管直線連接，減少吸水阻力吸水井長度寬度大于平面尺寸：吸水井的尺寸：2）采用最小容量法校核吸水井容積：

23、 （6）式中最小容量(m3)；水泵最大流量(m3/s)；t給定時間(s)，中小型水泵， t=30140s；大型水泵，。上式為計算單泵吸水井的公式，對于聯(lián)合吸水井，最小容量為所有水泵計算容量之和。由吸水井尺寸可知，吸水井容積，滿足校核要求。10、起重機設(shè)計根據(jù)手冊，起重量大于2.0t，起重設(shè)備形式應(yīng)選擇電動起重設(shè)備，由泵及電機的重量可知，起重機可以選擇額定起重量為3.0t的LX 型電動單梁起重機。相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)及外形尺寸如下：表10LX 型電動單梁起重機外形尺寸額定起重量(t)跨度(m)起重機運行機構(gòu)電動葫蘆電動機運行速度(m/min)型號運行速度(m/min)起升高度(m)起升速度(m/min)

24、功率(kW)型號36.5ZDY12-420、30CD1或MD120、306、9、12、18、24、308、8/0.8 續(xù)表10LX 型電動單梁起重機外形尺寸 單位：mm外形尺寸LAB8000750278.51519309043954201500起重機的車輪工作直徑（一組車輪）130mm，軌道工字鋼130a145c，起重機總重量（包括電動葫蘆）1.32t。11、泵房高度計算單梁懸掛式吊車泵房高度計算如下：對于地下式泵房：式中H1泵房地上部分高度(m)；H2泵房地下部分高度(m)。 （7）式中H泵房高度（m）；a1行車軌道的高度（m）；h吊起物底部與泵房進口處室內(nèi)地坪的距離，不小于0.30.5m，取0.5m；c1行車軌道底至起重鉤中心的距離（m）；d起重繩垂直高度（m），（對于水泵為0.85xm，對于電動機為1.2xm，x為起重部件寬度）；e最大一臺水泵或電動機的高度（m）；根據(jù)起重機的外形尺寸可知泵房地坪標高為20m，同時吸水井的最低水位為17.5m，為1.1m，故軸線的標高為17.5+1.1=18.6m,則H2=20-18.6+0.3+1.3=3.00m則泵房高度，取7.2m12、泵站內(nèi)主要附屬設(shè)備的選擇 管道上的附件如閘閥、逆止閥及喇叭口均在管道設(shè)計時選定，這部分附件已列入材料設(shè)備表。（1）真空泵的選擇一般為