泵與泵站設(shè)計(jì)計(jì)算書(共15頁)

1、目錄(ml) TOC h z t 一級(jí)標(biāo)題(biot),1,二級(jí)標(biāo)題,2 HYPERLINK l _Toc390733842 1 吸水井(shujng) PAGEREF _Toc390733842 h 7 HYPERLINK l _Toc390733843 1.1 吸水井設(shè)計(jì)水位 PAGEREF _Toc390733843 h 7 HYPERLINK l _Toc390733844 1.2 吸水井標(biāo)高 PAGEREF _Toc390733844 h 7 HYPERLINK l _Toc390733845 1.3 吸水井布置 PAGEREF _Toc390733845 h 8 HYPERLINK

2、 l _Toc390733846 1.4 吸水井長(zhǎng)度 PAGEREF _Toc390733846 h 8 HYPERLINK l _Toc390733847 2 水泵選擇 PAGEREF _Toc390733847 h 8 HYPERLINK l _Toc390733848 2.1 供水流量計(jì)算 PAGEREF _Toc390733848 h 9 HYPERLINK l _Toc390733849 2.2 供水曲線及分級(jí)供水 PAGEREF _Toc390733849 h 9 HYPERLINK l _Toc390733850 2.3 水泵揚(yáng)程計(jì)算 PAGEREF _Toc390733850

3、h 10 HYPERLINK l _Toc390733851 2.4 水泵選擇 PAGEREF _Toc390733851 h 11 HYPERLINK l _Toc390733852 2.5 吸水管和出水管管徑 PAGEREF _Toc390733852 h 12 HYPERLINK l _Toc390733853 2.6 水泵基礎(chǔ)計(jì)算 PAGEREF _Toc390733853 h 13 HYPERLINK l _Toc390733854 3 二級(jí)泵房平面布置 PAGEREF _Toc390733854 h 14 HYPERLINK l _Toc390733855 3.1 水泵基礎(chǔ)布置 P

4、AGEREF _Toc390733855 h 14 HYPERLINK l _Toc390733856 3.2 水泵基礎(chǔ)布置 PAGEREF _Toc390733856 h 14 HYPERLINK l _Toc390733857 4 二級(jí)泵房高程布置 PAGEREF _Toc390733857 h 14 HYPERLINK l _Toc390733858 4.1 水泵安裝高度 PAGEREF _Toc390733858 h 15 HYPERLINK l _Toc390733859 4.2 水泵及管線相關(guān)標(biāo)高 PAGEREF _Toc390733859 h 16 HYPERLINK l _To

5、c390733860 4.3 起重設(shè)備及泵房高度 PAGEREF _Toc390733860 h 16 HYPERLINK l _Toc390733861 5 真空泵設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc390733861 h 18 HYPERLINK l _Toc390733862 5.1 抽氣量 PAGEREF _Toc390733862 h 18 HYPERLINK l _Toc390733863 5.2 最大真空值 PAGEREF _Toc390733863 h 18 HYPERLINK l _Toc390733864 6 排水泵設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc390733864 h 1

6、9 HYPERLINK l _Toc390733865 7 消防校核 PAGEREF _Toc390733865 h 19泵房(bn fn)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書吸水井(shujng)二級(jí)泵房前設(shè)吸水井，以調(diào)節(jié)水量(shu lin)，使水位穩(wěn)定。吸水井設(shè)計(jì)水位吸水井設(shè)計(jì)最高水位為清水池最高水位，即42.3m，設(shè)計(jì)最低水位按照最不利情況考慮，即設(shè)計(jì)最低水位為清水池池底標(biāo)高減去清水池至二級(jí)泵房吸水井的水頭損失。清水池設(shè)一根出水管，出水管管徑取為DN900，管內(nèi)流速為1.10m/s。查水力計(jì)算表可得，輸水管水力坡降為i=0.15%。取清水池到二級(jí)泵房吸水井之間管道總長(zhǎng)為50m，則輸水管沒程水頭損失為局部水頭

7、損失計(jì)算如下：表1-1 吸水井前管道局部水頭損失計(jì)算表配件名稱數(shù)量規(guī)格局部阻力系數(shù)90度彎頭1DN9001.1蝶閥2DN9000.4進(jìn)出口2DN90023.5由上表計(jì)算可得，局部水頭損失為：則總水頭損失為：清水池最低水位為40.2m，則吸水井最低水位為39.91m。吸水井標(biāo)高喇叭口離吸水室底部的最小距離h1一般(ybn)吸水管的最小懸高高度h1=(0.60.8)D1，大管徑采用(ciyng)較小系數(shù)，小管徑采用較大系數(shù)。吸水管600mm。根據(jù)(gnj)S3圖集所選的喇叭口直徑為900mm。則h1=0.7900=630mm。取h1=700mm。喇叭口的最小淹沒水深h2喇叭口垂直布置時(shí)的淹沒水深一

8、般大于1.5D1，此處按大泵計(jì)算h2 =1.5900=1350mm。取h2 =1400mm。吸水井池底標(biāo)高=吸水井最低水位標(biāo)高-h1- h2 =39.91-0.7-1.4=37.81m。吸水井布置吸水池喇叭口直徑D1一般大于（1.251.5）D，在給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集S3（上）選擇一個(gè)相應(yīng)的喇叭口，其直徑D1=900mm。喇叭口管中心線距后墻的距離c一般?。?.81.0）D1，此處取0.8D1，則：c=0.8900=720mm取c=800mm。喇叭口中心線與側(cè)墻的距離b一般為1.5D1，則：b=1.5900=1350mm取b=1400mm。吸水井長(zhǎng)度多臺(tái)水泵的吸水井應(yīng)有一定的進(jìn)水流程，以調(diào)整水流使

9、順直均布地流向各吸水管。一般要求吸水井進(jìn)水至吸水喇叭口中心的流程長(zhǎng)度l不小于3D1，及l(fā)3D1，按大泵計(jì)算。故：l3900=2700mm，取吸水井長(zhǎng)度為5000mm。水泵選擇參考給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第03冊(cè)）城鎮(zhèn)給水第5.2.2.2條，水泵的設(shè)計(jì)選擇(xunz)基本原則如下：選泵首先要滿足最高時(shí)供水工況的流量(liling)和揚(yáng)程要求；在平均流量時(shí)，水泵應(yīng)在高效區(qū)運(yùn)行；在最高與最低流量時(shí)，水泵應(yīng)能安全、穩(wěn)定運(yùn)行。水泵的臺(tái)數(shù)及流量配比根據(jù)供水系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)度要求、泵房的性質(zhì)及規(guī)模、近遠(yuǎn)期結(jié)合方式等作綜合(zngh)考慮，并結(jié)合調(diào)速裝置的應(yīng)用進(jìn)行多方案比較后確定。一般宜盡量減少水泵臺(tái)數(shù)，選用效率較高的

10、大泵；但必須考慮運(yùn)行調(diào)度方便，適當(dāng)配置小泵，或采用調(diào)速運(yùn)行水泵。備用機(jī)組數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)供水的重要性及年利用小時(shí)數(shù)，并應(yīng)滿足機(jī)組正常檢修要求。對(duì)重要的城市供水泵站，工作機(jī)組3臺(tái)及3臺(tái)以下時(shí)，應(yīng)增設(shè)1臺(tái)備用機(jī)組；多于3臺(tái)時(shí)，宜增設(shè)2臺(tái)備用機(jī)組。對(duì)于一般的城市供水泵房?jī)?nèi)可設(shè)一臺(tái)備用泵，型號(hào)與泵房?jī)?nèi)最大一臺(tái)水泵相同。供水流量計(jì)算二級(jí)泵站供水量按最高日最高時(shí)流量計(jì)算，最高日用水時(shí)變化系數(shù)Kh=1.2，則二級(jí)泵房最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)供水流量為：供水曲線及分級(jí)供水由已知資料知，該地區(qū)最高日居民綜合用水逐時(shí)變化系數(shù)如表2-1：表2-1 該地區(qū)最高日最高時(shí)居民綜合用水逐時(shí)變化系數(shù)時(shí)段0112233445566778

11、用水量系數(shù)(%)2.32.32.22.22.33.54.65.2時(shí)段89910101111121213131414151516用水量系數(shù)(%)5.35.24.94.84.74.64.85.2時(shí)段16171718181919202021212222232324用水量系數(shù)(%)5.65.55.44.84.33.83.53.0從上表可以看出(kn ch)，該地區(qū)用水量明顯分為兩個(gè)時(shí)段，621點(diǎn)用水量較大(jio d)，216點(diǎn)用水量較小，因此(ync)水泵供水分為兩級(jí)供水。由上表繪出24小時(shí)用水量變化曲線如圖2-1：圖2-1 該地區(qū)最高日24小時(shí)用水用水曲線圖由上圖可知，二級(jí)泵房供水分為兩級(jí)：第一級(jí)

12、為21點(diǎn)到6點(diǎn)，每小時(shí)供水量占全天總供水量的2.83%；第二級(jí)為6點(diǎn)到21點(diǎn)，每小時(shí)供水量占全天總供水量的4.97%。每級(jí)供水量為：第一級(jí)：第二級(jí)：水泵揚(yáng)程計(jì)算二級(jí)泵房水泵揚(yáng)程H計(jì)算公式如下：式中：H1吸水井最低水位與水廠地坪的幾何高度，m；H2出廠水壓，m； h1吸水管路(un l)總水頭損失，m； h2輸水管路總水頭(shutu)損失，m；h3富余(f yu)水頭，取1。0m。水廠地坪標(biāo)高為42.00m，吸水井最低水位為39.91m。吸水井最低水位低于水廠地坪2.09m，本設(shè)計(jì)要求出廠水壓H2=40m，吸水管路及出水管路水頭損失取1m，即h1+h2=1m。則二級(jí)泵房水泵揚(yáng)程為：取44.5m

13、。水泵選擇根據(jù)供水曲線要求，供水分為兩級(jí)。第一級(jí)供水時(shí)，同時(shí)開啟2臺(tái)流量為1490m3/h的泵，第二級(jí)供水時(shí)，開啟1臺(tái)流量為1698m3/h的泵。綜上考慮，本設(shè)計(jì)中二泵房配泵情況為3臺(tái)泵。其中，第一級(jí)供水時(shí)，2臺(tái)泵為備用泵，在第二級(jí)供水時(shí)，1臺(tái)泵為備用。參考給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（常用設(shè)備），泵選取500S59B，揚(yáng)程為45m。泵的參數(shù)如表2-2：表2-2 500S59B型和14SA-10型泵主要參數(shù)型號(hào)流量（m3/h）揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）軸功率（kW）電動(dòng)機(jī)功率（kW）效率（%）氣蝕余量（m）500S59B149045970247315746.0500S59B型泵配套Y400-6型電動(dòng)機(jī)，

14、泵及電動(dòng)機(jī)外形尺寸如圖2-2和表2-3： 圖2-2 500S59B型泵外形(wi xn)及安裝尺寸表2-3 500S59B型泵及Y400-6型電動(dòng)機(jī)安裝(nzhung)尺寸型號(hào)LL1L2AA0A1BB0B13625760580710163890510001640810500S59BB2B3HH1H2H3hh1d1020800130080037048040090055吸水管和出水管管徑根據(jù)給水(jshu)排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（03冊(cè)）城鎮(zhèn)給水 ，可知水泵吸水管和出水管流速如表2-4：表2-4 吸水管、出水管流速管徑(mm)d40mm時(shí)，螺孔中心距基礎(chǔ)邊緣300mm，當(dāng)d螺栓150200mm，但基礎(chǔ)螺孔邊

15、緣與基礎(chǔ)邊緣間距不得小于100150mm；螺孔尺寸一般為80200mm方孔，如100mm100mm或150mm150mm方孔，大型水泵則200mm200mm。500S59B型水泵：基礎(chǔ)長(zhǎng)度 L=水泵和電機(jī)最外端螺孔間距+(0.40.6)m =3625+500=4125mm取L=4200mm?；A(chǔ)寬度 B=水泵或電機(jī)最外端螺孔間距（取水泵）+(0.40.5)m =1640+500=2140mm取B=2200mm。水泵地腳螺栓埋入長(zhǎng)度=20d螺栓+50mm=2055+50=1150mm；電動(dòng)機(jī)地腳螺栓埋入長(zhǎng)度=20d螺栓+50mm=2055+50=1150mm?；A(chǔ)高度H=地腳螺栓埋入長(zhǎng)度（取水泵

16、）+(0.100.15)m=1150+120=1270mm；取H=1300mm。預(yù)留螺孔取100mm100mm方孔。二級(jí)泵房平面布置水泵基礎(chǔ)布置水泵基礎(chǔ)間距取2.0m，與進(jìn)水端墻壁距離取4.22m，與出水端墻壁距離取5.3m。水泵基礎(chǔ)布置定泵房跨度為12.52m，長(zhǎng)度為43.8m，柱距采用6.20m。泵房主通道大門寬4.0m，高4.5m，可滿足機(jī)動(dòng)車進(jìn)出的需要。另一側(cè)設(shè)門與控制室、配電間、更衣室等相連并與外界相通。泵房?jī)?nèi)四周設(shè)走道板，主通道大門處走道板寬3.0m，其余走道板寬2.0m。泵房?jī)?nèi)設(shè)兩道樓梯，樓梯寬度為1.0m。附屬建筑有控制室、配電間及更衣室，附屬建筑跨度為15.56m，寬度為5.

17、16m。二級(jí)泵房高程(gochng)布置水泵安裝(nzhung)高度由給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第03冊(cè)）城鎮(zhèn)給水第5.2.3.1條可知，水泵(shubng)安裝高度可按下式計(jì)算：式中：Zs水泵安裝高度（m），大型水泵的安裝高度應(yīng)以吸水井水面至葉輪入口邊最高點(diǎn)的距離來計(jì)算；Hs按實(shí)際裝置所需的真空吸上高度(m)，若HsHs將發(fā)生汽蝕，實(shí)際設(shè)計(jì)中為考慮安全一般采用Hs(9095)%Hs（m）；i管路沿程損失水力坡降（），查水力計(jì)算表可知i=4.1；l管路長(zhǎng)度（m），取10m；局部阻力系數(shù)；v吸水管中的流速（m/s），各局部損失處流速不同；v1水泵入口的流速（m/s），大泵吸入口處管徑為600mm，相應(yīng)流

18、速為取1.42m/s。又有：式中：Hg水泵安裝地點(diǎn)的大氣壓力（m H2O柱），其值與海拔高程有關(guān)，取10.24m；Hz液體相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓力水頭(shutu)（m），其值與水溫有關(guān)，取0.24m；NPSHR水泵樣本中給出的必需(bx)汽蝕余量（m），本設(shè)計(jì)(shj)中為6.0m；v水泵吸入口流速（m/s），吸入口處管徑為500mm，相應(yīng)流速為2.1m/s。將以上數(shù)據(jù)代入公式可得取Hs=60%Hs=50%4.22=2.11m。吸水管路上有90度彎頭一個(gè)，蝶閥一個(gè)，偏心減縮管一只，喇叭口一只，局部損失如表3-11：表2-5 水泵進(jìn)水管局部水頭損失計(jì)算表配件名稱數(shù)量規(guī)格局部阻力系數(shù)計(jì)算流速（m

19、/s)90度彎頭1DN6001.091.27偏心漸縮管1DN600-5000.201.27蝶閥1DN6000.21.27喇叭口1DN6009000.101.27水泵入口112.1由上可計(jì)算得水泵及管線相關(guān)標(biāo)高由上述計(jì)算知，泵軸標(biāo)高為吸水井最低水位+1.61m=39.91+1.61=41.52m。由該泵安裝尺寸可知，泵軸距基礎(chǔ)頂面高為0.50m，則泵基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為41.02m，水泵基礎(chǔ)高度為1.30m，從而可得泵房底層地面標(biāo)高為39.72m；吸水管路與泵軸高差為0.37m，則吸水管路中心標(biāo)高為41.15m；出水管路與泵軸高差為0.48m，則出水管路中心標(biāo)高為41.04m。二級(jí)泵房設(shè)計(jì)一根總出水管

20、接入市政供水管，管內(nèi)流速取v=2.5m/s，流量Q=2980m3/h=0.828 m3/s。則計(jì)算管徑得：為保證(bozhng)供水安全，減小管內(nèi)水頭損失，取二級(jí)泵房出水管管徑D=700mm，管內(nèi)實(shí)際(shj)流速v=2.15m/s，符合要求。由給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第03冊(cè)）城鎮(zhèn)給水第2.5.1.1條可知，金屬(jnsh)管道的覆土深度一般不小于0.7m，本設(shè)計(jì)中泵房出水管管徑為700mm，管中心標(biāo)高為41.04m，泵房上層地坪標(biāo)高為42.0+0.3=42.3m，則覆土深度為0.91m，符合要求。起重設(shè)備及泵房高度參考給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第03冊(cè)）城鎮(zhèn)給水第5.3.4節(jié)，起重設(shè)備設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：起重

21、設(shè)備的選擇應(yīng)根據(jù)泵房布置，設(shè)備重量，泵房跨度、高度，操作和檢修要求等確定；選擇起重設(shè)備時(shí)，應(yīng)按泵房?jī)?nèi)最重一臺(tái)設(shè)備（水泵，電動(dòng)機(jī)或閥門等）的重量考慮，起重量大于2.0t時(shí)，起重設(shè)備形式應(yīng)選擇電動(dòng)起重設(shè)備；由后面的設(shè)備選型可知，泵房?jī)?nèi)最重的設(shè)備是Y400-6型電動(dòng)機(jī)，重為2880kg。結(jié)合以上設(shè)計(jì)要點(diǎn)，查給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第11冊(cè)）常用設(shè)備，知可選用LDT3.2-S型電動(dòng)橋式起重機(jī)，起重量3200kg。參考給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（第03冊(cè)）城鎮(zhèn)給水第5.3.2.4條，泵房高度設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：主泵房電動(dòng)機(jī)層以上凈高應(yīng)滿足水泵或電動(dòng)機(jī)整體吊運(yùn)或從運(yùn)輸設(shè)備上整體裝卸的要求；起重機(jī)最高點(diǎn)與屋面大梁底部距離不應(yīng)小于

22、0.3m；水泵層凈高不宜小于4.0m。設(shè)有橋式吊車的地下式泵房高度計(jì)算公式為：式中：H2泵房地下部分高度(m)，H2=2.58m；H1泵房地上部分高度(m)，其中(qzhng)：n一般(ybn)采用不小于0.3m；a2行車梁高度(m)，查閱(chyu)所選起重機(jī)安裝圖，知a2=640mm；c2行車梁底至起重鉤中心的距離(m)，查閱所選起重機(jī)安裝圖，知c2=1000mm；d起重繩的垂直長(zhǎng)度（對(duì)于水泵為0.85xm，對(duì)于電動(dòng)機(jī)為1.2xm，x為起重部件寬度）(m)，由前可知d=1.21.02=1.22m；e最大一臺(tái)水泵或電動(dòng)機(jī)的高度(m)，由前可知e=1.30m；h吊起物底部與泵房進(jìn)口處室內(nèi)地坪或平臺(tái)的距離（一般不小于0.30.5m），取1.0m。代入數(shù)據(jù)得：取H1=5.0m。則可得泵房總高度為：真空泵設(shè)計(jì)計(jì)算本設(shè)計(jì)采用半自灌式啟動(dòng)，當(dāng)清水池水位高于泵軸標(biāo)高41.52時(shí)，采用自灌啟動(dòng)，否則采用真空泵抽真空啟動(dòng)。 抽氣量真空泵應(yīng)根據(jù)抽氣量選擇，用大泵計(jì)算，真空泵的抽氣量W