泵与泵站课程设计——计算书

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。

（5）在该城市消防用水时：①消防用水量为60L/s；②输配水管网中水头损失为34米；③管网中要求的最低自由水头为10米；④控制点标高205.5m。

（6）该城市不允许间断供水。

（7）送水泵站（清水池附近）的地质资料：地面表层（约2米）为粘土，2米以下为页岩，地下水水位-7m。

（8）该城市最大转输用水时，因矛盾不突出，故略。

（9）气候资料：年平均气温15℃，年最高气温36℃，年最低气温4℃，无霜期300天。

1．1．3 设计内容1．确定泵站的设计流量和扬程，拟定选泵方案。

2．选择水泵和电动机（包括水泵型号、电动机型号、工作和备用泵台数等）；3．确定水泵机组的基础尺寸；4．吸水管路和压水管路的设计计算（包括进出水管内的流速、管径、阀门等）；5．确定泵站内的附属设备，引水设备（如真空泵）、起重设备、排水泵等；6．泵站的平面布置；7．泵站的高程布置（包括水泵的基础、进出水管、泵轴、泵站地面等的标高）；8．确定泵房的建筑高度；9．绘制泵站的平面图1张，剖面图1张，并列出主要设备表及材料表。

10．整理设计计算书1份，设计说明书1份。

1．2 设计流量某日最高日设计流量为Q=35000+200×22×3=48200吨/天=482003m /d 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 5.6 1-2 2.3 9-10 5.2 17-18 5.5 2-3 2.2 10-11 4.9 18-19 5.4 3-4 2.2 11-12 4.8 19-20 4.8 4-5 2.3 12-13 4.7 20-21 4.3 5-6 3.5 13-14 4.6 21-22 3.8 6-7 4.6 14-15 4.8 22-23 3.5 7-85.215-165.223-243.0城市管网中设置高位水池(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% 。

一级供水:1Q = 48200×2.7% =1301.4h m /3 =361.5S L /二级供水:2Q = 48200×4.9% =2361.8h m /3=656.1S L /1．3设计扬程图1-1 清水池及地面标高设计扬程：2H =ST H +输配管h ∑+∑泵站内h +Hsev +∑安h …………………（1—1）= (205.5-171.5)+25.5+2+16+2=79.5m 又 ∑1h =S 2Q S=∑2h /2Q =27.5/26561.0=64所以∑1h =S 2Q =64×23615.08.36m1H =ST H +∑1h +Hsev +∑安h …………………………………（1—3）=（205.5-170.8）+8.36+16+2=60.36m 式中 H ——泵站的扬程（m ）；ST H ——静扬程 （m ）；s h ∑——吸压水管路的水头损失(m) d h ∑——输水管路的水头损失（m ）∑泵站内h——泵站内损失（m ）；Hsev ——给水管网中控制点所要求的最小自由水压，也叫服务水头(m O H 2)；∑h ——管路中的总水头损失(m O H 2) ；∑安h ——安全水头（m ）。

2、选泵方案2．1 选泵2．1．1选泵要点选泵就是要确定泵的型号和台数。

对于各种不同功能的泵站，选泵时考虑问题的侧重点也有所不同，一般归纳如下：（1） 大小兼顾，调配灵活首先要满足最高供水工况的流量和扬程要求，并使所选水泵特性曲线的高效率范围尽量平缓，对特殊工况，必要时另设专用水泵来满足其要求；选泵时不能仅仅只满足最大流量和最高水压的要求，还必须全面顾及用水量的变化。

在水量和所需的水压变化较大的情况下，选用性能不同的泵的台数越多，越能适应用水变化的要求，浪费的能量越少。

（2） 型号整齐，互为备用从泵站运行管理与维护检修的角度来看，如果泵的型号太多则不变于管理。

一般希望能选择同型号的泵并联工作，这样无论是电机、电器设备的配套与贮备，管道配件的安装与制作均会带来很大的方便。

但一般尽量减少水泵台数，选用效率较高的大泵，但亦要考虑运行调度方便，适当配置小泵，通常取水泵房至少需设2台，送水泵房至少2—3台（不包括备用泵）。

（3） 合理地用尽各泵的高效段工水泵选择必需考虑节约能源，即况点落在高效段内是泵工作的点，所以应使泵站设计所要求的流量和扬程落在高效段，即泵应在高效率段运用行，除了选用高效率泵外，还可考虑运行工况的调节，特别对经常运行工况。

（4）泵与泵站间的联系尽可能选用允许吸上真空度值大或必需气蚀余量值小的泵，以提高水泵安装高度，减少泵房埋深，降低造价；2．1．2 选泵根据求得的流量和扬程参照《给水排水设计手册—材料设备—续册2》中S型单级双吸离心泵性能范围初步选择出如下表（表2-1）的泵型。

表2—1可选泵泵型号及各参数泵型号流量Qhm/3扬程H(m)转速n(r/min)轴功率N(kw)电动机型号及功率N(kw)效率η（%)气蚀余量吸上高度H s（m）重量（kg）350S75 972126014408075651450271303319Y400-43557885805.8 3.5 1200300S58 576790972 6358501450136147.9165.520072.784.2805.2 3.5 5992．2 选泵方案的比较2．2．1 方案比较表2-2选泵方案比较根据比较初选泵的泵效率，选择方案一：三台350S75(1台备用)，在用水低峰期采用一台350S75，流量变幅为972-1441h m /3；用水高峰期时采用两台350S75流量变幅为1944-2880h m /3。

该方案的优点：在各水泵的高效段都能满足流量、扬程需求；同型号的水泵、电动机，型号整齐，便于配套使用。

水泵基础制作、管路安装方便、易于操作。

2．2．2 350S75的特性曲线及大致管道特性曲线2．2．3 泵的安装尺寸和外形尺寸S 型外形尺寸表（2-3）S 型的安装尺寸图（图2—1）2．3 配套电机的选择2．3．1 选电动机应综合考虑的因素（1）根据所要求的最大功率、转矩和转速选用电动机（2）根据电动机的功率大小，参考外电网的电压决定电动机的电压 （3）根据工作环境和条件决定电动机的外形和构造形式（4）根据投资少，效率高，运行简单等条件，确定所选电动机的类型 2．3．2 电动机型号意义说明2．3．3 电动机（不带底座）安装尺寸图（2—2）和外形尺寸表（2—4）电动机外形尺寸表（2—4）Y 系列6kV 中型高压电动机安装尺寸图（2-2）3、设计水泵机组的基础3．1基础基本要求基础的作用是支撑并固定机组，使它运行平稳，不致发生剧烈振动，更不允许产生基础沉陷，基础一般的要求是：（1）坚实牢固，除能承受机组的静荷载外，还能承受机械震动荷载；（2）要浇制在较坚实的地基上，以免发生基础下沉或不均匀沉降。

3．2泵机组的基础计算350S75型泵不带底座，所以选定其基础为混泥土块方式基础，机组基础采用混凝土材料。

由于本方案3台泵型号一样，该基础也一样。

基础长度 L ＝地角螺钉间距+（400～500）=L1+(L 3)/2+E+C+B+(400~500)=710+550/2+210+335+1000+470=3000mm基础宽度 B ＝地角螺钉间距+（400～500） ＝A+(400~500)=630+470=1100mm基础高度 H ＝{（2.5~4.0）× (电机泵W W +)÷（L ×B ×ρ） ＝3.5×(1200+2065)÷（3×1.1×2400）＝1.44m其中 水泵W —水泵重量（kg ）; 电机W—电机重量（kg ）;L —基础长度（m ）; B —基础宽度（m ）;ρ—基础密度（kg/m3）(混凝土密度ρ＝2400 kg/m 3)因此该基础的尺寸为长3m×宽1.1m×高1.44m3．3 决定泵站的形式及泵房形式布置原则：水泵机组间距一不防碍操作和维修的需要为原则，机组布置应保证运行安全，装卸，维修和管理方便。

侧向进、出水的泵，采用横向排列的方式比较好。

泵机组的基础长度较小，因此横向排列虽然稍增长泵房的长度，且只需要采用一套起重设备，进出水管顺直，水利条件好，节省电耗。