水泵站课程设计

一、设计任务书

本次设计为1周。工作内容：拟定设计课题，筛选确定设计方式、查资料并进行系统工艺设计，图纸绘制，2011年12月17日（星期日）下午17:00点前提交设计成果。

每位同学必须独立进行，不得抄袭、剽窃，要求每位同学独立完成泵站设计计算内容，成果包括设计图纸和设计说明书。要求将设计成果按目录顺序装订成册。

二、总述

1、设计题目：取水泵站

某自来水厂最高用水量为93000m3/d，水厂反应沉淀池前的配水井标高为25.00m，水源最低水位标高为11.50m，年常水位标高为13.90m，最高水位标高为16.28m，取水泵站吸水管长1.5m，压水管长32m，泵站到净化厂的输水干管全长1200m，试设计该取水泵站。

2、设计基本资料

1）近期设计量93000m3/d

2）水源最低水位标高11.50m，最高水位标高为16.82m，年长水位标高为

13.90m；

3）水厂反应沉淀池前的配水井的水位标高为25.00m，取水泵站吸水管长

1.5m，压水管长32m，泵站到净化厂的输水干管全长1200m；

4）水厂为双电源进行；

5）原水厂水质符合饮用水规定。河边无冻结现象，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，吸水井采用自流管从取水谁头部取水；

6）该地区地质气候资料：

该地区地质条件较好，土耐力一般较高，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，工程地质性质良好，有利于城市建设和发展。地震设防裂度为6度。

该地区的气候特征：其气候特征冬冷夏热、四季分明，光照充足，热能丰富，雨量充沛。年平均气温17。C。最热月（7月）平均38.2。C，最冷月（1月）平均-2.9。C。无霜期年平均234天，年平均降雨量1282.6毫米，年平均降雨日102天左右。境内夏季东南风，冬季多为东北风，年平均风速为每秒1.87米。

三、水泵设计流量及扬程

1、设计流量的确定和设计扬程估算：

（1）设计流量Q

考虑到输水干管漏损和净化长本身用水，取自用水系数a=1.05，则

93000=4068.75m3/h=1.130 m3/s

近期设计流量为Q=1.05×

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（2）设计扬程H

1）泵所需静扬程H ST

通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管检修，另一条流管通过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0.89则吸水间中最高水面标高为16.82-0.89=15.93m，最低水面标高为11.5-0.89=10.61m。所以泵所需静扬程H ST为：

洪水位时，H ST=25-10.61=14.39m

枯水位时，H ST=25-15.93=9.07m

2）输水干管中的水头损失∑h

采用两条管径为1000mm钢管，当一条水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量，即：Q=0.75×1130m3/h=847.65625 m3/s，查水力计算表得管内流速v=1.08m/s，i=0.00126，∑h=1.1×0.00126×1200=3.432m。3）泵站内管路中的水头损失h p

粗估为2m，则泵设计扬程为：

洪水位时，H max=14.39+3.432+2+2=21.822m

枯水位时，H max=9.07+3.432+2+2=16.502m

2、水泵机组选择

近期三台24sh-19型泵（Q=700~1100L/s,H=9~140m,N=295kw，Hs=7.2,m=2550kg），两台工作，一台备用。远期增加一台同型号泵，三台工作一台备用。

根据24sh-19型泵的要求选用Y400-6型的电动机

3、机组基础尺寸的确定

查泵与电机样本，计算出24sh-19型泵机组基础平面尺寸为 2.843m ×1.380m ，机组总重量W=W p +W m =25500+29600=55100N 。 基础深度H 可按下式计算：H=r

B L W

⨯⨯0.3

式中 L=基础长度，L=2.843m B=基础宽度，B=1.380m

r=基础所用材料的容量，对于混凝土基础，r=23520N/m 3 故：H=

r B L W ⨯⨯0.3=23520

2.26.355100

0.3⨯⨯⨯=0.8874m

基础实际深度连同泵房底板在内，应为2.9m

4、吸、压水管的设计

每台泵有单独的吸水管与压水管 1）吸水管 已知 Q 1=

2

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.1=0.565 m 3/s 采用管径为700mm 钢管，则v=1.47m/s ，i=3.65×10-3。 2）压水管

采用管径为600mm 钢管，则v=2.00m/s ，i=8.30×10-3。

5、机组与管路布置

将泵房设计为长方体，五台机组并列布置为一排，每台泵有单独的吸水管、压水管引出泵房后将压水管路内水分流到两个管路内。泵出水管上

设有止回阀和液控蝶阀，吸水管上设有手动闸板闸阀。为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN1400每条输水管上各设切换用的蝶阀一个。

6、泵站内管路的水力计算

（1）吸水管路中水头损失∑h s =∑h fs +∑h ls ∑h fs =l 1*i s =1.5×3.65×10-3=0.0055m

∑h ls =（ξ1+ξ2）g 2v 2

2+ξ3g 2v 21=（0.19+0.15）g 21.472

+0.18×g

222=0.0727m

故∑h s =∑h fs +∑h ls =0.0055m+0.0727m=0.0782m （2）压水管路水头损失∑h d ∑h d =∑h fd +∑h ld

∑h fd =(l 2 + l 3 + l 4 + l 5 + l 6)i d1 + l 7 i d2

=(0.8+0.881+4.743+1.891+2.096)×8.30×10-3+1.08×8.30×10-3 =0.09537m

∑h ld =ζ4×v 32/2g+(ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+ζ9+ζ

10+ζ

11）v 42

/2g

+ζ

12×v 5

2

/2g

式中 ζ4——DN900×600渐放管，ζ4=0.20； ζ5——DN700止回阀，ζ5=0.15； ζ6——DN700伸缩接头，ζ6=0.21；