某城镇给水二级泵站工艺设计--泵与泵站课程设计计算书
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目录一.泵站概述二.原始资料三.有关原始资料的分析说明四.水泵及其电机的选择五.吸,压水管路及其附件的选择(附表)六.泵机组基础的布置(附图)七.管道、泵房布置八.其他设备九.图纸~ 第一页~一.泵站概述该设计为某城镇给水工程第二水泵站工艺设计。
该泵站的设计位置处于该地管网南端,当地最大日用水量Qmax=51900m3/d,所以拟建泵站为设计供水量Q=51900 m3/d的大型泵站,水泵机械间内采用桁架式吊装设备,水泵按单排顺列摆放,吸水管路采用灌入式布设,泵房采用混泥土基础,平面形状为矩形。
二.原始资料1.最大日用水量:Qmax=51900 m3/d2.城镇供水曲线图3.消防用水量:70L/s4.经给水管网水力计算后,得:(1)最大用水时泵站所需扬程为61.4(2)最大m,其中几何压水高为32.9 m(2)最大转输时泵站所需扬程为75.4 m,其中几何压水高为42.2 m(3)最大用水加消防时泵站所需扬程为69.7m,其中几何压水高为26.0m(4)清水池至泵站址的水平距离为120m.(5)泵站处地面标高78m(6)清水池最低水位标高76m(7)地下水位标高68m(8)冰冻深度1.5m三.有关原始资料的分析说明1.设计工况点:(1)最大用水时Q a=51900×0.05= 2595 m3/d = 720.833 L/SH a=61.4+2+1=64.4 m(2)最大转输时Q b=51900×0.05= 2595 m3/d = 720.833 L/SH b=75.4+2+1=78.4 m(3)最大用水加消防时Q c= Q1+70=790.833 L/SH c=69.7+2+2=73.7 m(4)一级用水时Q d=51900×0.031= 1608.9 m3/d = 446.917 L/SH d=45 m(5)一级转输时Q e=51900×0.031= 1608.9 m3/d = 446.917 L/SH e=56.1 m注:H a、H b、H c 后面所加的两项分别为设计上所考虑的水头损失和安全水头2.管路特性曲线根据以上五个设计工况点,可以得出两条管路特性曲线,将其绘制于坐标纸上,以此作为选泵的依据。
《水泵与水泵站》课程设计说明与计算说明书学院:水利电力学院专业班级:农业水利水电工程2010 级指导教师:***学生姓名:**学号: **********日期: 2013年12月10日目录绪论 (2)《水泵与水泵站》课程设计说明书 (2)设计原始资料,设计标准概要 (2)设计流程 (3)水泵机组的初步选择 (4)管道水利计算 (9)泵房设计 (11)工艺高程设计 (14)其他设计 (15)水泵房安装高度 (17)参考文献 (18)设计说明书一、设计原始资料,设计概要,设计标准1、设计资料(一) 工程概括市因发展需要,原有的第一水厂已不能满足居民的用水要求,因此,规划设计日产水能力为9.5万m3的第二水厂,给水管线设计已经完成,现需设计该水厂取水泵房。
(二) 设计资料市新建第二水厂工程近期设计水量为85000m3/d,要求远期发展到95000m3/d,采用固定取水泵房用两条直径为800mm的自流管从江中取水。
水源洪水位标高为38.00m,枯水位标高为24.60m。
净水构筑物前配水井的水面标高为57.20m,自流取水管全长280m,泵站到净化场的输水干管全长1500m。
自用水系数α=1.05~1.1,取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为10kPa,泵房底板高度取1~1.5m。
2、设计概要取水泵站在水厂中也称一级泵站.在地面水水源中,取水泵站一般由吸水井、泵房及闸阀井三部分组成。
取水泵站由于它靠江临水的确良特点,所以河道的水文、水运、地质以及航道的变化等都会影响到取水泵上本身的埋深、结构形式以及工程造价等。
其从水源中吸进所需处理的水量,经泵站输送到水处理工艺流程进行净化处理。
本次课程设计仅以取水泵房为例进行设计,设计中通过粗估流量以及扬程的方法粗略的选取水泵;作水泵并联工况点判断各水泵是否在各自的高效段工作,以此来评估经济合理性以及各泵的利用情况。
取水泵房布置采用圆形钢筋混凝土结构,以此节约用地,根据布置原则确定各尺寸间距及长度,选取吸水管路和压水管路的管路配件,各辅助设备之后,绘制得取水泵站平面图及取水泵站立体剖面图各一张。
华北理工大学水泵与泵站课程设计说明书设计题目:华北地区某城镇给水泵站设计专业:给水排水工程班级:姓名:学号:指导教师:年月日目录一.水泵与泵站课程设计任务书二.摘要三.设计任务书(一)水泵选择1、选泵基本数据参数2、选泵(二)绘制单泵草图和水泵基础尺寸确定(三)吸、压水管道计算1、管路布置2、管径计算3、吸水管4、压水管5、管路附件选配(四)水泵安装高度的确定1. 确定泵轴标高2. 泵站内地面标高3.泵房高度的确定4.各个设计标高(五)泵站内部平面布置和精选水泵1. 机器间长度2. 机器间宽度3. 管路敷设4. 精选水泵(六)附属设备选择与泵房高度的确定1. 起重设备2. 真空泵3.通风(七)管材及敷设(八)主要参考文献和设计成果图华北地区某城镇给水泵站设计任务书一.任务书依据:根据华北某城市建委批准的文件,提出某城镇给水泵站设计任务书。
二.设计资料:Q max—最大供水量(米3/时)。
Q min—最小供水量(米3/时)。
Z1—泵站外地面标高(米)。
Z2—管网计算最不利点标高(米)。
—最不利点要求的自由水头(mH2O)。
H自—相应最大供水量时由泵站至最不利点输水管及管网的总水头损失(mH2O)。
Σh压Z0,max—吸水池最高水位(米)。
Z0,min—吸水池最低水位(米)。
采用无水塔供水系统。
最大供水量至最小供水量之间的各供水量发生机率假定是均等的。
泵站附近地形平坦。
当地冰冻深度0.82米。
最高水温24o C。
吸水井距泵站外墙中心线3米。
经平面布置,泵站出水管须在吸水井对面,输水管采用两条。
距泵站最近的排水检查井底标高比泵站外地面低1.40米,排水管径400mm,检查井距泵站5米。
水厂地质为亚粘土,地下水位低于地面5米。
变电所与泵站分建,泵站设计不考虑高压配电及变压器布置。
一般故障及检修时应保证70%的供水量。
三.设计要求:1.选泵根据设计资料要求拟定可能的水泵组合方案,从技术、经济、操作管理各方面进行分析比较,最后确定选择的方案。
水泵及水泵站课程设计任务书一、设计题目:送水泵站(二级泵站)设计二、原始资料1.泵站的设计水量为10000+n*2000=总水量m3/d。
(n是每位同学自己的学号)2.管网设计的部分成果(1)根据用水曲线确定的二级泵站工作制度,分2级供水。
第一级,22时到5时,每小时占全天用水量的3%;第二级,5时到22时,每小时占全天用水量的5%;(2)城市的设计最不利点的地面标高150m,建筑层数16层,自由水压35m。
(3)泵站至最不利点的输水管和管网的水头损失为13.23m;(4)消防流量为230 m3/d,消防扬程为25m。
(5)清水池所在地面标高为122m;清水池最低水位在地面以下4.5m。
3.城市冰冻线为1.5m,最高温度30℃,最低温度为-25℃。
4.泵站所在地土壤良好,地下水位为25m。
5.泵站为双电源。
三、设计任务城市送水泵站的技术设计的工艺部分。
四、计算说明书内容1.绪论2.初选水泵和电机根据水量、水压变化情况选泵,工作泵和备用泵型号和台数。
3.泵房型式的选择4.机组基础设计:平面尺寸及高度5.计算水泵吸水管和压水管的直径选用各种配件和阀件的型号、规格及安装尺寸并说明特点。
吸水井设计尺寸6.布置机组和管道7.泵房中的各标高的确定室内地面、基础顶面、水泵安装高度、泵房建筑高度等。
8.复核水泵电机计算吸水管及泵站内压水管损失、求出总扬程、校核所选水泵。
如不合适,则重选水泵及电机。
重新确定泵站的各级供水量。
9.进行消防和转输校核10.计算和选择附属设备(1)设备的选择和布置(2)计算设备(3)起重设备(4)排水泵及水锤消除器11.确定泵站平面尺寸、初步规划泵站总平面泵站的长度和宽度,总平面布置包括:配电室、机械间、值班室、修理间等。
五、图纸要求泵站平面及剖面图,机械间应绘出主设备、管路、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高,列出主要设备表和材料表比例尺为1:50设计计算说明书1.设计流量和设计扬程1.1 设计流量泵站一级工作时的流量:Q1=34000m3/d×3%=1020m3/h=283.33L/S泵站二级工作时的流量:Q2=34000m3/d×5%=1700m3/h=472.22L/S1.2设计扬程H=Z C+H0+∑h1+∑h2+∑h3=32.5+35+13.23+2+2=84.73mH:水泵扬程,mZ C::管网控制点的地面标高与清水池最低水位的高差,32.5m H0:给水管网中控制点要求的最小的服务水头,35m∑h1:管网及输水管路的水头损失,13.23m∑h2:泵站内水头损失,2m∑h3:安全水头损失,2m1.3管路特性曲线H=H ST+SQ2Q max=Q2=1700m3/h=0.472m3/S∑h总=∑h1+∑h2=15.23mS=∑h总/Q max2=15.23/0.4722 =68.36 s2/m5从而得出管道特性曲线为:H=H ST+SQ2=32.5+68.36Q21.4水泵的初选Q设=472.22L/S, H=84.73m, 选取三台300S-90型泵并联,另选取一台300S-90泵作备用1.5水泵的确定一.300S-90型的性能参数表表1300S-90型水泵的性能参数二、300S-90型外形尺寸及安装尺寸外形尺寸表表2 300S-90型水泵的外形尺寸表3 进出口法兰尺寸表4 JS2 -400M2-4型电机的安装尺寸三、选电机300S-90水泵带有电机,为其配套电机JS2 -400M2-4,重量为1500kg1.6 消防校核消防时,泵站供水量Q1Q1=Q2+Q3=230+1700=1930 m3/h=536.11 L/SQ2—消防用水,Q3—二级供水量消防时二级泵站的扬程:H=Z C+H0+∑h1+∑h2=32.5+25+13.23+2=72.73mZ C:地形高差,mH0:消防扬程, m∑h1:总水头损失, m∑h2:泵房内水头损失, m根据Q1和H1,在水泵曲线上绘制消防时的工况点,可见消防时的工况点在三台水泵并联时可以满足消防和生活时的水量和水压。
目录1 计算流量并初算扬程1.1 设计资料及设计内容 (1)1.2 设计流量 (3)1.3 设计扬程 (3)2 选泵方案2.1 选泵 (4)2.2 选泵方案的比较 (6)2.3 配套电机的选择 (7)3 设计水泵机组的基础3.1 基础基本要求 (8)3.2 泵机组的基础计算 (8)3.3 决定泵站的形式及泵房形式 (8)4 吸、压管管径及管路附件的选配4.1 吸水管及压水管管径的选择 (9)4.2 吸压水管的布置 (10)4.3 吸压水管的设计 (11)5 吸水管路和压水管路中水头损失的计算5.1 吸水管路和压水管路中水头损失的计算 (12)5.2 选泵校核 (13)6 泵安装高度的确定和泵房设计尺寸计算 (14)7 附属设备的选择 (14)参考文献 (15)1、计算流量并初算扬程1.1 设计资料及设计内容1.1.1 设计题目某给水工程净水厂送水泵站设计1.1.2 设计资料(1)水量:最高日用水量为(35000+200×座号×班级)吨/天。
全天小时(0~24小时)用水量见表1-1(百分数表示)。
表1-1 最大日用水量变化表时间用水量(%)时间用水量(%)时间用水量(%)0-1 2.3 8-9 5.3 16-17 5.61-2 2.3 9-10 5.2 17-18 5.52-3 2.2 10-11 4.9 18-19 5.43-4 2.2 11-12 4.8 19-20 4.84-5 2.3 12-13 4.7 20-21 4.35-6 3.5 13-14 4.6 21-22 3.86-7 4.6 14-15 4.8 22-23 3.57-8 5.2 15-16 5.2 23-24 3.0 (2)城市管网中设置有高位水池(水塔),因此给水泵站采用两级供水,即22-6点,每小时供水量为2.7%,6-22点,每小时供水量为4.9%。
(3)清水池及地面标高见图1-1。
图1-1 清水池及地面标高示意图(4)在该城市最高日最高时用水量时:①二泵站供水量为两级供水中的最高级(即4.9%);②输配水管网中水头损失为25.5米;③管网中的控制点所需的自由水压为16米;④控制点的标高为205.5m。
目录泵与泵站课程设计任务书 (1)一、设计任务 (1)二、设计资料 (1)三、完成设计内容 (2)设计计算说明书 (3)一、设计流量的确定和设计扬程的估算 (3)1、设计流量Q (3)2、设计扬程H (3)二、泵与电机的选择及尺寸 (4)三、吸水管路与压水管路的计算 (5)1、吸水管路布置 (5)2、压水管路布置 (6)3、阀门布置 (6)四、水泵间构筑物的布置 (7)1、机组尺寸 (7)2、机组布置 (7)3、吸水井布置 (8)4、水泵间其他构筑物尺寸以及位置 (9)五、泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 (10)1、取水间高度计算 (10)2、水泵间高度计算 (10)3、泵房筒体高度计算 (10)六、吸水管路和压水管路中水头损失的计算 (11)1、吸水管路中水头损失 (11)2、压水管路水头损失 (12)七、附属设备的选择 (13)1、起重设备 (13)2、引水设备 (13)3、排水设备 (13)4、通风设备 (13)5、计量设备 (14)八、泵房建筑高度的确定 (14)九、课程设计小结 (14)泵与泵站课程设计任务书一、设计任务1. A城地区给水工程一、二级泵站设计。
二、设计资料1.基本情况A城地处华东平原,城区建筑多为三层,最高五层。
为满足城市生活及生产用水需要,拟建A城区给水工程。
其中一、二级泵站是取水工程和输水工程中的一部分。
A城地区水资源丰富,有沿河地表水及可利用。
2.地质及水文资料在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。
由地质柱状图可看出,0~2m深为砂粘土,以下是页岩。
沿河A城段百年一遇最高水位40.36m,最低水位32.26m, 正常水位36.51m(系黄海高程)。
泵站设计中,增加一个水厂的标高为42.00m3.气象资料年平均气温15.6℃,最高气温39.5℃,最低气温-8.6℃,最大冻土深度0.44m。
主导风向,夏季为东南风,冬季为东北风。
4.用水量资料A城最大日用水量为 5 万吨/日,一期完成。
目录1 吸水井 (2)1.1 吸水井设计水位 (2)1.2 吸水井标高 (2)1.3 吸水井布置 (3)1.4 吸水井长度 (3)2 水泵选择 (3)2.1 供水流量计算 (4)2.2 供水曲线及分级供水 (4)2.3 水泵扬程计算 (5)2.4 水泵选择 (6)2.5 吸水管和出水管管径 (7)2.6 水泵基础计算 (8)3 二级泵房平面布置 (9)3.1 水泵基础布置 (9)3.2 水泵基础布置 (9)4 二级泵房高程布置 (10)4.1 水泵安装高度 (10)4.2 水泵及管线相关标高 (11)4.3 起重设备及泵房高度 (11)5 真空泵设计计算 (13)5.1 抽气量 (13)5.2 最大真空值H (13)rmax6 排水泵设计计算 (14)7 消防校核 (14)泵房设计计算说明书1 吸水井二级泵房前设吸水井,以调节水量,使水位稳定。
1.1 吸水井设计水位吸水井设计最高水位为清水池最高水位,即42.3m ,设计最低水位按照最不利情况考虑,即设计最低水位为清水池池底标高减去清水池至二级泵房吸水井的水头损失。
清水池设一根出水管,出水管管径取为DN900,管内流速为1.10m/s 。
查水力计算表可得,输水管水力坡降为i=0.15%。
取清水池到二级泵房吸水井之间管道总长为50m ,则输水管没程水头损失为i h i l 0.15%500.075m=⨯=⨯=局部水头损失计算如下:表1-1 吸水井前管道局部水头损失计算表配件名称 数量 规格 局部阻力系数90度弯头 1 DN900 1.1 蝶阀 2 DN900 0.4 进出口2 DN900 2 ∑ξ3.5由上表计算可得,局部水头损失为:22f v 1.10h 3.50.216m 2g 29.81=ξ=⨯=⨯则总水头损失为:i f h h h 0.0750.2160.291m =+=+=清水池最低水位为40.2m ,则吸水井最低水位为39.91m 。
目录1 吸水井 (2)1.1 吸水井设计水位 (2)1.2 吸水井标高 (2)1.3 吸水井布置 (3)1.4 吸水井长度 (3)2 水泵选择 (3)2.1 供水流量计算 (4)2.2 供水曲线及分级供水 (4)2.3 水泵扬程计算 (5)2.4 水泵选择 (6)2.5 吸水管和出水管管径 (7)2.6 水泵基础计算 (8)3 二级泵房平面布置 (9)3.1 水泵基础布置 (9)3.2 水泵基础布置 (9)4 二级泵房高程布置 (10)4.1 水泵安装高度 (10)4.2 水泵及管线相关标高 (11)4.3 起重设备及泵房高度 (11)5 真空泵设计计算 (13)5.1 抽气量 (13)5.2 最大真空值H (13)rmax6 排水泵设计计算 (14)7 消防校核 (14)泵房设计计算说明书1 吸水井二级泵房前设吸水井,以调节水量,使水位稳定。
1.1 吸水井设计水位吸水井设计最高水位为清水池最高水位,即42.3m ,设计最低水位按照最不利情况考虑,即设计最低水位为清水池池底标高减去清水池至二级泵房吸水井的水头损失。
清水池设一根出水管,出水管管径取为DN900,管内流速为1.10m/s 。
查水力计算表可得,输水管水力坡降为i=0.15%。
取清水池到二级泵房吸水井之间管道总长为50m ,则输水管没程水头损失为i h i l 0.15%500.075m=⨯=⨯=局部水头损失计算如下:表1-1 吸水井前管道局部水头损失计算表配件名称 数量 规格 局部阻力系数90度弯头 1 DN900 1.1 蝶阀 2 DN900 0.4 进出口2 DN900 2 ∑ξ3.5由上表计算可得,局部水头损失为:22f v 1.10h 3.50.216m 2g 29.81=ξ=⨯=⨯则总水头损失为:i f h h h 0.0750.2160.291m =+=+=清水池最低水位为40.2m ,则吸水井最低水位为39.91m 。
泵与泵站课程设计计算书1设计资料 .............................. 1.1设计任务 ............................. 1.2课程设计题目 ......................... 2计算 .................................. 2.1流量和扬程的确定 .....................2. 1. 1水泵站供水设计流量的计算..., 2.1. 2水泵站供水扬程的计算 ........ 2. 1. 3水泵站供水设计流量和扬程汇总2.2水泵初选及方案比较 .......................2. 2. 1选泵的主要依据 .................. 2. 2. 2选泵要点 ........................ 2. 2. 3水泵初选 ........................ 2.2.4方案比较 ......................... 2. 2. 5方案比选分析 ....................2. 3机组基础尺寸的确定 ......................2. 3. 1确定水泵基础尺寸以及水泵安装高度 2. 3. 2绘制机组基础的尺寸草2.4泵房的布置2. 4. 1组成.... 2. 4. 2 —般要求2. 5布置机组与管道、确定泵房平面尺寸2. 5. 1机组的布置 ............. 2. 5. 2确定泵房平面尺寸 ................... 2. 5. 3确定水泵吸、压水管直径,并计算流速・2.5.4确定泵轴标高和机器间标高(绘制草图) 2. 6. 1计算吸水管路水头损失 2. 6. 2计算压水管路水头损失 2. 6. 3总水头损失 .......... 2.7水泵校核 .................... 2. 7. 1绘制单个水泵工作曲线 ...... 2. 7. 2绘制两台泵并联的特性曲线・, 2. 7. 3绘制最高时管道系统特性曲线 2. 8选择起重设备、确定泵房建筑高度..… 2. 8. 1起重设备的选择.. 2. 8. 2确定泵房建筑高度 2. 9选择附属设备 ............ 2. 9. 1引水设备 ........ 2. 9. 2排水系统 ........ 2. 9.3考虑通风良好....2.6泵站范围内吸、压水管路的精确水头损失的计算 .1 .1 .1 .1 .1 .1 .1 .3 .4 .4 .4 .4 .4 .5 .6 .6 .7 .8 .8 .8 .8 .8 .9 .9 101313 13 14 141415 16 171717 181819 191设计资料1.1设计任务本设计采用上学期进行的某城镇的给水管网设计成果,对该镇的净水处理厂的二级泵站进行设计。
目录1 吸水井 (2)1.1 吸水井设计水位 (2)1.2 吸水井标高 (2)1.3 吸水井布置 (3)1.4 吸水井长度 (3)2 水泵选择 (3)2.1 供水流量计算 (4)2.2 供水曲线及分级供水 (4)2.3 水泵扬程计算 (5)2.4 水泵选择 (6)2.5 吸水管和出水管管径 (7)2.6 水泵基础计算 (8)3 二级泵房平面布置 (9)3.1 水泵基础布置 (9)3.2 水泵基础布置 (9)4 二级泵房高程布置 (10)4.1 水泵安装高度 (10)4.2 水泵及管线相关标高 (11)4.3 起重设备及泵房高度 (11)5 真空泵设计计算 (13)5.1 抽气量 (13)5.2 最大真空值H (13)rmax6 排水泵设计计算 (14)7 消防校核 (14)泵房设计计算说明书1 吸水井二级泵房前设吸水井,以调节水量,使水位稳定。
1.1 吸水井设计水位吸水井设计最高水位为清水池最高水位,即42.3m ,设计最低水位按照最不利情况考虑,即设计最低水位为清水池池底标高减去清水池至二级泵房吸水井的水头损失。
清水池设一根出水管,出水管管径取为DN900,管内流速为1.10m/s 。
查水力计算表可得,输水管水力坡降为i=0.15%。
取清水池到二级泵房吸水井之间管道总长为50m ,则输水管没程水头损失为i h i l 0.15%500.075m=⨯=⨯=局部水头损失计算如下:表1-1 吸水井前管道局部水头损失计算表配件名称 数量 规格 局部阻力系数90度弯头 1 DN900 1.1 蝶阀 2 DN900 0.4 进出口2 DN900 2 ∑ξ3.5由上表计算可得,局部水头损失为:22f v 1.10h 3.50.216m 2g 29.81=ξ=⨯=⨯则总水头损失为:i f h h h 0.0750.2160.291m =+=+=清水池最低水位为40.2m ,则吸水井最低水位为39.91m 。
1设计资料 (1)1.1设计任务 (1)1.2课程设计题目 (1)2 计算 (1)2.1 流量和扬程的确定 (1)2.1.1 水泵站供水设计流量的计算 (1)2.1.2 水泵站供水扬程的计算 (1)2.1.3水泵站供水设计流量和扬程汇总 (3)2.2 水泵初选及方案比较 (4)2.2.1 选泵的主要依据 (4)2.2.2 选泵要点 (4)2.2.3水泵初选 (4)2.2.4 方案比较 (4)2.2.5方案比选分析 (5)2.3机组基础尺寸的确定 (5)2.3.1确定水泵基础尺寸以及水泵安装高度 (5)2.3.2绘制机组基础的尺寸草图 (5)2.4泵房的布置 (7)2.4.1组成 (7)2.4.2一般要求 (7)2.5布置机组与管道、确定泵房平面尺寸 (7)2.5.1机组的布置 (7)2.5.2确定泵房平面尺寸 (7)2.5.3确定水泵吸、压水管直径,并计算流速 (8)2.5.4 确定泵轴标高和机器间标高(绘制草图) (8)2.6泵站范围内吸、压水管路的精确水头损失的计算 (11)2.6.1计算吸水管路水头损失 (11)2.6.2计算压水管路水头损失 (11)2.6.3总水头损失 (11)2.7水泵校核 (12)2.7.1绘制单个水泵工作曲线 (12)2.7.2绘制两台泵并联的特性曲线 (12)2.7.3绘制最高时管道系统特性曲线 (13)2.8选择起重设备、确定泵房建筑高度 (14)2.8.1起重设备的选择 (14)2.8.2确定泵房建筑高度 (14)2.9选择附属设备 (15)2.9.1引水设备 (15)2.9.2排水系统 (16)2.9.3考虑通风良好 (16)1设计资料1.1设计任务本设计采用上学期进行的某城镇的给水管网设计成果,对该镇的净水处理厂的二级泵站进行设计。
1.2课程设计题目题目:某城镇给水二级泵站工艺设计。
2 计算2.1 流量和扬程的确定2.1.1 水泵站供水设计流量的计算原始资料给出,该市用于泵站设计计算的最高日设计用水量为41445m 3;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,经方案比较后决定二泵站采用五级供水,0~5点时,每小时供水量为1.75%; 5~7点时,每小时供水量为4.5%; 7~20点时,每小时供水量为5.39%, 20~22点时, 每小时供水量为4%; 22~24点时, 每小时供水量为2.09% 则每级供水的的设计流量计算如下:一级供水:s L Q /47.201/h m 29.2575%7.11445431==⨯= 二级供水: s L Q /06.185/h m 03.8651%5.41445423==⨯= 三级供水: s L Q /52.620/h m 89.23325.39%1445433==⨯= 四级供水: s L Q /5.460/h m 8.65714%1445443==⨯=五级供水: s L Q /61.240/h 6.20m682.09%1445453==⨯= 根据城市最高时用水量供水曲线可知:最高时供水量为Q 最高时=Q 三级=2233.89 m 3/h消防供水:原始资料给出为2233.89+90×3.6 =2557.89m 3/h 2.1.2 水泵站供水扬程的计算(1)计算公式根据《水泵及水泵站》中的内容,向城市管网供水扬程可用如下公式计算:安全h H h H H sev ST +++=∑式中 H――总扬程,mH 2O ;H ST ――二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差,mH 2O ;∑h——总损失,包括管路损失和泵站损失,其中泵站内吸压水管路水头损失一般取值2mH sev ——管网中控制点所需的自由水头,mH 2O ; h 安全——安全水头,本设计取为2mH 2O 。
2SQ h=∑管网式中 ∑h 管网――管路总损失,单位mH 2O ;S ――代表长度、直径一定的管道的沿程阻损与局部阻力之和的系数。
(根据原始资料中给出的三级供水输配水管网中的水头损失为26.03m ,即2最高时管网SQ h=∑=03.2689.22332=⨯S ,推算出管网的阻力系数求得S 值为0.000005216) 。
Q ――流量,单位m 3/h(2).水泵站各级供水扬程计算根据上述公式以及原始资料对各级供水扬程计算如下:管网中控制点(即水压的不利点)所需的自由水头为32m ;最高时二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差为73.44-72.4=1.04m 。
○1一级供水 输配水管网中的水头损失为 2.74m (根据2SQ h=∑管网,计算可得m h 74.229.72560.000005212=⨯=∑);则水泵站一级供水的设计扬程: m h h h h H sevST78.930.232)74.22(04.1=++++=+++=∑安全。
○2二级供水 输配水管网中的水头损失为18.14m (根据2SQ h=∑管网,计算可得m h 14.1803.186560.000005212=⨯=∑);则水泵站二级供水的设计扬程: m h h h h H sev ST 18.550.232)14.182(04.1=++++=+++=∑安全。
○3三级供水 输配水管网中的水头损失为26.03m ;则水泵站三级供水的设计扬程:m h h h h H sev ST 07.630.232)03.262(04.1=++++=+++=∑安全○4四级供水 输配水管网中的水头损失为14.34m (根据2SQ h =∑管网,计算可得m h 34.148.165760.000005212=⨯=∑);管则水泵站四级供水的设计扬程: m h h h h H sev ST 38.510.232)34.142(04.1=++++=+++=∑安全。
○5五级供水:输配水管网中的水头损失为14.34m (根据2SQ h =∑管网,计算可得m h 91.32.86660.000005212=⨯=∑);则水泵站五级供水的设计扬程: m h h h h H sev ST 95.400.232)91.32(04.1=++++=+++=∑安全。
消防时二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差为73.44-(76.2-3.8-0.5)=1.54m 。
其中0.5m 为清水池的安全储备,管网中控制点(即水压的不利点)所需的自由水头为10m ,输配水管网中的水头损失为47.46m ;则水泵站消防供水的设计扬程:m h h h h H sev ST 630.210)46.472(54.1=++++=+++=∑安全2.1.3水泵站供水设计流量和扬程汇总表1 各级供水情况下水泵站供水设计流量和扬程汇总表2.2 水泵初选及方案比较2.2.1 选泵的主要依据选泵的主要依据是所需的流量、扬程及其变化规律。
2.2.2 选泵要点1) 大小兼顾,调配灵活,合理使用水泵的高效段;2) 型号整齐,互为备用;3) 考虑泵站的发展,实行近期和远期建设相结合;4) 大中型泵站需作方案比较;5) 合理选择水泵的构造形式;6) 保证吸水条件,照顾基础平齐,减少泵站埋深;7) 大小兼顾,合理调配的原则下,尽量选大泵;8) 考虑必要的备用泵,选泵后应进行校核;2.2.3水泵初选由于时间有限,这里只算最高时即第三级的选泵的方案比较根据管网最高日最高时实际需要单台水泵供水扬程扬程水厂底面标高为76.20,m,水压标高为131.47m。
清水池最低水位为72.40m,控制点的水压标高为105.44,安全水头为2m,泵内部的损失为2mH最高时=131.47- 72.40+2+2=63.07 mQ最高时=41445*5.39%=2233.8855m3/h= 620.52 L/s单个泵的流量大概是1116.943 m3/h,2.2.4 方案比较表2 水泵方案比较表2.2.5方案比选分析由表2中可以看出,方案一型号整齐便于安装,管理和维修。
供水扬程利用率,方案一均大于方案二。
方案一能源利用率比较高,节能效果比较好。
综合上述因素,根据选泵的原则,决定选用方案一,选用两台350S752.2.6水泵及电动机的各项参数表表3 水泵外形尺寸表表4 水泵性能参数一览表(不带底座)水泵型号Q(m3/h)H(m)转速r/min轴功率(KW)效率(%)汽蚀余量(NPSH)r (m)叶轮直径D进口法兰DN出口法兰DN泵重(kg)350S751440 75 1450 319 85.2 5.8 274 350 250 1200表5 电动机性能参数电机型号功率(KW) 转速r/min 电压(V) 重量(kg)Y355L-4(IP23)355 1480 380 16302.3机组基础尺寸的确定2.3.1确定水泵基础尺寸以及水泵安装高度2.3.2绘制机组基础的尺寸草图(1)查出水泵的外形尺寸及安装尺寸、进出口法兰及吐出锥管尺寸及其安装高度(画出示意图并列表)表6 安装尺寸表(不带底座)(2)不带底座的大中型泵机组基础尺寸按下式计算:○1基础长度L =地脚螺栓孔间距+(0.4-0.5) =D 2+L 2+B+500=505+930+630+500=2565mm○2基础宽度B =地脚螺栓孔间距+(0.4-0.5) =A+500=610+500=1110mm○3基础高度 m LBr w H 24.1240011.1565.2)12001630(0.30.3≈⨯⨯+⨯==W ——为机组总重量 r ——混泥土容重 2400kg/m 3(3)基础的校核① 基础重量>(2.5-4)W99.212001630240024.111.1565.2≈+⨯⨯⨯符合要求② 基础高度H=1.24m ≮50-70cm ③ 基础顶面高出室内地坪≥10-20cm ④ 基础与管沟深度校核2.4泵房的布置2.4.1组成泵房一般由水泵间、配电间和辅助房间三部分组成。
大多数泵房这三部分可合并建造2.4.2一般要求(1)泵房布置应预留发展与扩建的可能性。
一般应考虑在远期工程中改换较大的水泵机组并预留远期增加水泵机组的位置。
(2)机组布置、管路布置、变配电间布置有具体要求。
(3)泵房内应有与水泵间隔音的操作室。
(4)设修配平台。
(5)泵房应有一个可供最大设备出入的向外开的门,以便设备装拆检修,并在进门口设有足够面积的起吊平台,使机组设备能置于起重机械的起吊范围内。
2.5布置机组与管道、确定泵房平面尺寸2.5.1机组的布置水泵机组的布置应满足设备的运行、维护、安装和检修的要求。
卧式水泵及小叶轮立式水泵机组的布置应遵守下列规定:(1)单排布置时,相邻两个机组及机组至墙壁间的净距:电动机容量不大于55kW 时,不小于1.0m ;电动机容量大于55kW 时,不小于 1.2m 。