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泵与泵站计算

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前言泵是由于属于通用性的机械类而广泛地应用于国民经济的各个部门。

随着现在工业的蓬勃发展，各种形式的泵站很多，其规模和投资越来越大，功能分类愈分愈细。

它是城市给水和排水工程中重要的组成部分。

它们通常是整个给水排水系统正常运转的枢纽。

除此之外，在农田灌溉，防洪排涝等方面，泵站经常作为一个独立的构筑物而服务与各项事业。

水泵以及水泵站课程设计是给水排水工程专业的重要的集中性实践性环节之一，它使学生在掌握水泵及水泵站基础理论知识的基础上，进一步掌握给排水泵站的工艺设计步骤和设计方法，使学生所获得的专业理论知识加以系统化，整体化，以便于巩固和扩大所学的专业知识，训练学生工程设计的基本技能，提高其设计计算能力，编写说明书的能力和工程图纸的表达能力及识图能力。

水泵与水泵站课程设计要求对水泵站的工艺尺寸进行设计计算，确定水泵厂的平面布置和高程布置，完成设计说明书和设计图。

水泵与水泵站的课程设计提供给同学们把所学的理论知识运用于实践设计的机会，更好的巩固课堂所学知识，熟悉泵站设计的一般步骤，为以后的工作和实践打好基础，在设计过程中熟悉泵站设计的过程，巩固以前所学的知识，培养独立思考独立设计的能力。

我相信在这次的设计过程中我们肯定会有很大的收获。

第1章 原始资料某新建水源工程近期设计水量150000d m /3,要求远期发展到300000d m /3，采用固定是取水泵房（一级泵房），用两条直径为1200mm 的钢制自流管从江中取水。

自流管全长160m 。

水源洪水位标高为30.50m （1%频率），枯水位标高18.60m (97%频率)，常水位标高为25.10m 。

净化厂反应池前配水井的水面标高为47.30m ，泵站切换井至净化厂反应池前配水井的输水干管全长为1800m ，吸水间的动水位标高以17.50m 计，现状地面标高按24.50m 考虑。

泵站的设计按圆形泵站设计 第2章 机组的确定和布置2.1 设计流量的确定和设计扬程的估算：（1）设计流量Q考虑到输水干管漏损和净化厂本身的自用水，取自用系数=1.05α，则：近期设计流量为 331500001.056562.5/=1.823/24Q m h m s =⨯= 远期设计流量为 333000001.0513125/=3.646/24Q m h m s '=⨯= （2）设计扬程 H①泵所需的静扬程ST H通过取水部分的计算已知在最不利的情况下，即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量时：33'75%'9843.75/ 2.73/Q Q m h m s '=∙==从取水头部到泵房吸水间全长160m,管径DN1200，有给排水手册查得，v 取=2.414m/s ，1000i=4.919，则从取水头部到泵房吸水间全长的全部水头损失：' 4.91916010000.79h i l m =∙=⨯÷=则吸水间的最高水面标高为30.50.79=29.7m -，最低水面标高为18.600.79=17.81m -。

所以泵所需的净扬程ST H 为：洪水位时， =47.3029.71=17.59ST H m -枯水位时， =47.3017.81=29.49ST H m -②输水干管中的水头损失h ∑设采用两条1200DN 钢管并联作为原水输水干管，当一条输水干管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量（按远期考虑），即：330.75131259843.75/ 2.73/Q m h m s =⨯==，查水力计算表得管内中的流速2.414/v m s =，1000 4.919i =，所以 1.10.00491918009.74h m =⨯⨯=∑（式中1.1系数包括局部损失而加大的系数）。

（3）泵站内管路中的水头损失p h粗估为2m则泵设计扬程为：枯水位时，max 29.599.702243.34H m =+++=洪水位时，min 17.699.702231.33H m =+++=2.2.初选泵和电机根据对扬程的估计，查设计手册知选用800S48单级双吸式离心泵，近期三台800S48型3( 1.00~1.72/,4355Q m s H m == ,N =752,kW 5.8)s H m =泵，二台工作，一台备用。

远期增加一台同型号的泵，三台工作，一台备用。

根据80048S型泵的要求，选用100010Y 型异步电动机（1000KW,10KV,IP44水冷式）2.3 机组基础尺寸的确定LL2 L3 B A W 5860m 1850m 1445m 1600m 1120m 135315N 根据泵的尺寸和泵基础的设计要求，本次选用混凝土式基座，因此尺寸的确定如下：基础长：L=水泵地脚螺钉间距（长度方向）+（400——500）基础宽：B=水泵地脚螺钉间距（宽度方向）+（400——500）L=B+L2+L3+405=5300mmB=A+480=1600mm机组的总重量8134053975135315p m W W W N =+=+=基础深度H 可按下式计算3.0W H L B γ=⨯⨯ 式中 L ——基础长度， 5.3L m =B ——基础宽度， 1.6B m =γ——基础所用材料的容重，对于混凝土3=23520/N m γ 故 3.0135315 2.035.3 1.623520H m ⨯==⨯⨯ 实际深度连同泵房底板在内，应为3.5m2.4.吸水管路与压水管路计算每台泵有单独的吸水管与压水管（1） 吸水管已知 331131254375/ 1.22/3Q m h m s === 根据吸水管的设计要求：管径小于250mm 时，V 取1.0——1.2m/s管径大于或等于250mm 时，V 取1.2——1.6m/s 采用100012DN ⨯钢管，则 1.55/v m s =，32.5810i -=⨯（2） 压水管根据吸水管的设计要求：管径小于250mm 时，V 取1.5——2.0m/s管径大于或等于250mm 时，V 取2.0——2.5m/s 采用800DN 钢管，则 2.43/v m s =，38.4310i -=⨯2.5.机组与管道布置为了布置及凑，尽可能地充分利用泵房内的面积，将四台机组交错并列成两排，两台为正常转向，两台为反向转向，在订货时应予以说明。

每台泵有单独的吸水管、压水管引出泵房后两两连接起来。

泵出水管设有液控蝶阀（HDZs41X-10）和手动蝶阀(D 2241X-10)，吸水管上设手动闸板闸阀(Z545T-6)。

为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN1200输水干管用DN1200蝶阀（GD371Xp-1）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（GD371Xp-1）一个。

由于管径较大，相应的连接配件（如三通、大小头等）没有全国通用的标准系列产品，本设计中变采用了一些自制的配件，在其他设计中，以选用全国通用标准产品为宜。

2.6. 吸水管路与压水管路水头损失的计算取一条最不利的线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图。

（1） 吸水管路中水头损失s h ∑fs s ls h h h =+∑∑∑31= 2.5810 1.2550.0032fs h l i m -⨯=⨯⨯=∑2221123=()22ls v v h g g ξξξ++∑1122A v A v ∙=∙D 1=1000mm ，D 2=800mm式中 1ξ——吸水管进口局部阻力系数，1=0.75ξ2ξ——1000DN 闸阀局部阻力系数，按开启度18a d =考虑，20.15ξ=3ξ——偏心渐缩管1000800DN ⨯，3=0.20ξ则 221.542.43=(0.750.15)0.20=0.170522ls h m g g++⨯∑ 故 0.00320.17050.1737fs s ls h h h m =+=+=∑∑∑（2）压水管路水头损失d h ∑fd ld d h h h =+∑∑∑23456172=()fd d d h l l l l l i l i +++++∑8.43 4.919(3.172 1.1538.112 5.039 1.351) 1.85510001000=++++⨯+⨯ 0.168m =22235445678910111213=++++2++(++)222ld v v v h g g gξξξξξξξξξξ+∑（2） 式中 4ξ——6001000DN ⨯渐放管，4=0.33ξ5ξ——1000DN 钢制45 弯头，5=0.54ξ6ξ——1000DN 液控蝶阀，6=0.15ξ7ξ——1000DN 伸缩头，7=0.21ξ8ξ——1000DN 手动蝶阀，8=0.15ξ9ξ——1000DN 钢制90 弯头，9=1.08ξ10ξ——14001000DN ⨯渐放管，10=0.47ξ11ξ——1400DN 钢制斜三通，11=0.5ξ12ξ——1400DN 钢制正三通，12=1.5ξ13ξ——1400DN 蝶阀，13=0.15ξ2224.27 2.43=0.330.54+0.15+0.21+0.15+2 1.08+0.47221.69 +(0.5+2 1.5+20.15)2ld h g gg⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯∑（2） =0.3071.2710.554++ 故 =0.168 2.132=2.3fd ld d h h h m =++∑∑∑从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为：=2.46s dh h h m =+∑∑∑ 因此，泵的实际扬程为：设计枯水位时，max 29.499.74 2.46243.69H m =+++=设计洪水位时，min 17.599.74 1.2231.79H m=+++=由此可见，初选泵机组符合要求。

吸压水管路水头损失计算线路图2.7.泵安装高度的确定和泵房筒体的高度计算为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而泵为自灌式工作，所以泵的安装高度小于其允许席上高度，无需计算。

已知吸水间最低动水位标高为17.5m，为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为15.7m，（吸水管上缘的淹没深度为17.5-15.7-（D/2）=1.3m）。

取吸水管下缘距吸水间底板为0.75m，则吸水间的底板标高为15.7-（D/2+0.75）=14.45m。

洪水位标高为30.50m，考虑1.0m的浪高，则操作台的标高为30.50+1.0=31.50m。

故泵房筒体高度为：31.5014.4517.05H m=-=第3章附属设备的选择及其布置（1）起重设备最大起重量为63010YKS -型电机重量8950m W kg =，最大起吊高度为17.04+2.0=19.04m(其中2.0是考虑操作台上汽车的高度)。

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泵站计算书

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第三章泵站计算一、扬程计算H=h1+h2+h3+h4=h1—最低水面到净水厂处理构筑物的高度；h2—富余水头损失；h3—吸水管水头损失；h4—输水管水头损失；二、选泵根据扬程和设计水量确定水泵，选用12sh-13型水泵3台（两用一备）流量hmQ3900612-=.709,350,5.4,5.8279,380,100,888.75,1470,5.294.36扬程kgGmmDmHv wNnmHs===-===-==-=π.709,350,5.4,5.8279,380,100,888.75,1470,5.294.36扬程kgGmmDmHvwNnmHs===-===-==-=π配套：底阀1个，止回阀1个，吐出锥管1个，钩扳手1个。

kghbbbnhhhdRPNMKHGFEDCLBAJQm mdm mCm mHm mHm mHm mBm mBm mLm mLm mLm mLm mLm mLm mdm mHm mHm mHm mHm mBm mBm mBm mLm mLm mL528,630,275,450,555,8,5,2235,1985504505002805.622020140701821040419457493254,4,3701506307209303001200361018905.5392234414,305,275,520,850500,600,1010,520,650,119021321112765651312109743113421泵重，，，，，，，，，，，，，外形尺寸：电机型号：，，，，，，，，安装尺寸：泵外形尺寸：=======================--=-=============-==========考虑远期发展则选用一台10sh-19A 的泵流量h m Q 3576324-=.428,270,6,3.80,380,55,515.12,1470,255.35kg G mm D m H v w N n m H s ======-==-=π扬程电动机型号：4912--JQ水泵经校核符合流量和扬程的要求.其他各尺寸都和前面所选泵相同给泵留相应的空间.三、水泵机组的布置 水泵机组的布置是泵房布置的重要内容,他决定泵房建筑面积的大小.机组的间距以不能妨碍操作和维修的需要为原则。

水泵与水泵站考试计算题

水泵与水泵站考试计算题

六、计算题 (4小题，共50分)：1.已知某12SH 型离心泵的额定参数为Q=730 m 3/h ，H=10m ，n=1450 r/min 。

试计算其比转数。

（本小题10分）解：30010360012731145065.365.34343=⨯==HQ n n s 答：（略）解v 1=h f 1h f 2H ST H KW QH N u 16.10500.6716.081.9=⨯⨯==γ （2分）KW N N u23.1507.016.105===η（2分）答：（略）4.性曲线2350030Q H +=mm D 3002=时的(Q ～H )试图解计算：(1).1Q 与1H 值，(2).下降%10时其直径2D '应降为多少? 的曲线，计算结果不修正）（15分）[解]: (1)图解得交点Ａ（40.2，38.28）即ＱＡ (2)、流量下降33.3%ＱＢ=（1-0.333），Ｑ=26.93L/s相似功况抛物线方程为22222203129.093.2669.22Q Q Q Q H KQ H B B ==== ………（2分）(3)、绘制H=KQ 2曲线：H=KQ 2曲线与（Q —H ）曲线的交点为A 1（35.75，39.99）即ＱＡ１=35.75L/s ，ＨＡ１=39.99m ………（2分） 则根据比例律有r/min 71695075.3593.26112112=⨯===n Q Q n Q Q n n A B A B则 ………（4分）答：（略）水泵及水泵站（计算题）1.如图所示为岸边式取水泵房，已知下列数据，求该水泵扬程。

水泵流量Q=120L/S ，吸水管路长度l 1=20m ，吸水管i=0.0065，管径D=400mm ，压水管路长度l 2=300m ，i=0.0148。

管径为D=300mm 。

吸水井水面标高为58.00m ，水泵泵轴高度为60.00m ，水厂混合水面标高为90.00m 。

吸水进口采用无底阀的滤水网（2=ζ），90°弯头一个（59.0090=ζ），DN350×300渐缩管一个（17.0=渐缩ζ）。

水泵与水泵站2-3修改解答

水泵与水泵站2-3修改解答


3、离心泵装置管道特性曲线
局部水头损失:
水流流经管件、阀门时，由于其边界条件的突然变化，或水流
方向的改变，使水流形态发生剧烈变化而引起的局部能量损失。
hj


v2 2g
——管路中局部水头损失之和，ζ值与管件、阀门的类型 有关；
v ——水流通过有关管件、阀门的计算流速，m/s。
给排水手册第1册 常用资料（P558）
§2.5 离心泵装置的总扬程
离心泵装置总扬程基本计算方法：
1.进口真空表和出口压力表表示
H Hd H v (校核）
2.扬升液体的静扬程和水头损失表示
H HST h（设计）
H ST
（Z3

p3
g
）
(
Z1

p1 )
g
§2.5 离心泵装置的总扬程
§2.5.4 自灌式泵装置的总扬程计算
H H ST h H ST hs hd
32 0.361 4.88 37.24
铸铁管水力计算表
局部水力系数
§2.5 离心泵装置的总扬程
作业： 教科书P108～109 习题3，5，6
H=Hv+Hd”与“H=HST+Σh”中各符号的含义是什么？ 在实际工作中，这两个公式各有什么用途？
岸边式取水泵房，根据已知条 件求水泵扬程。
已知：流量，Q=120 l/s
管路长度，吸水管 l1=20m ， 压水管 l2=300m
管径，吸水管 Ds=350mm，压 水管 Dd=300mm
标高，吸水井水面58.00m，泵 轴60.00m ，水厂混合池水面 90.00m。 管件，吸水进口采用无底阀的 滤水网，90°弯头一个，
水泵及水泵站的公式体现

水泵及水泵站的公式体现


n s 3.65

n Q H
3 4
各变量的单位为： n——转/分；Q——m3/s；H——m。 应用时应注意： 1．Q、H为最高效率时的参数，即设计工况点； 2．Q、H是指单级、单吸泵的参数。若为多级泵，如四级泵， 则扬程应取H/4；若为双吸泵，流量应取Q/2。
32
例 已知12sh-13型泵，额定参数为：Q=220L/s， H=32.2m，n=1450转/分，试核算其比转数ns。 解： 由于是双吸式水泵，所流量应取Q/2=110L/s，
⑵对于运转中的水泵，所需扬程H为
2 p 2 p1 v 2 v12 H h0 hw g 2g
h0
如果p1为真空度，p1则为负值， ∑h W = 0
p 2 p1 H h 0 h 0 M V M V g
离心泵的基本性能参数
3．轴功率---原动机输送给水泵的功率，以符号N 表示，常用单位为千瓦。 有效功率---水泵传输给液体的功率。有效功率 通常以符号Nu表示，计算公式为
基本方程式的讨论

离心泵的理论扬程与被输送介质的容重 无关，即同一台离心泵，输送不同的流 体，所产生的理论扬程值是完全一样的。 但水泵所消耗的功率却是不相同的。流 体容重越大，水泵消耗的功率也越大。 因此，当输送流体的容重不同，而理论 扬程相同时，原动机所须供给的功率消 耗是完全不相同的。
离心泵的特性曲线
离心泵的工作原理
工作原理： 在离心力的作用下，高速流体在涡形通道截 面逐渐增大，动能转变为静压能，液体获得 较高的压力，进入压出管;与此同时，叶轮中 央液体被离心力甩向外部，产生真空，因此 在水源水面大气压的作用下，水就通过吸水 管进入进水口，或者说水从进水口“吸”进 来。这样连续不断地出水和进水就构成了水 泵的连续工作。