泵與泵站課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、目 錄1設(shè)計(jì)題目22設(shè)計(jì)流量的計(jì)算.22.1 一級(jí)泵站流量和揚(yáng)程計(jì)算.22.2 初選泵和泵機(jī).32.3 機(jī)組基本尺寸的確定.52.4 吸水管路與壓水管路計(jì)算62.5 機(jī)組與管道布置.62.6 吸水管路和壓水管路中水頭損失的計(jì)算.72.7 泵的安裝高度的確定和泵房簡(jiǎn)體高度計(jì)算.93泵站附屬設(shè)備的選擇.103.1 起重設(shè)備.103.2 引水設(shè)備.103.3 排水設(shè)備.103.4 通風(fēng)設(shè)備.103.5 計(jì)量設(shè)備.104設(shè)備具體布置.114.1泵房建筑高度的確定.114.2 泵房平面尺寸的確定.115泵站內(nèi)噪聲的防治.111設(shè)計(jì)題目 某給水工程凈水廠取水泵站設(shè)計(jì)（0801,0802班） 此為某新建給水

2、廠的水源工程。 （1）水量：最高日用水量為（35000200×座號(hào)×班級(jí)）噸/天，由于該城市用電緊張，工業(yè)用電分時(shí)段定價(jià)，為了節(jié)省運(yùn)行成本，取水泵房采用分時(shí)段供水，高電費(fèi)時(shí)段（620時(shí)）供應(yīng)總?cè)沼盟康?0%，低電費(fèi)時(shí)段（206時(shí)）供應(yīng)日用水量的60%。（2）水源資料：取水水源為地表水，洪水水位標(biāo)高46.00m（1%頻率），枯水位標(biāo)高39.25m（97%頻率）（3）泵站為岸邊式取水構(gòu)筑物，距離取水河道300m，距離給水廠2000m。（4）給水廠反應(yīng)池前配水井水面標(biāo)高63.05m。（5）該城市不允許間斷供水。（6）地質(zhì)資料：粘土，地下水水位-7m。（7）氣候資料：年平均氣溫1

3、5，年最高氣溫36，年最低氣溫4，無霜期300天。2 設(shè)計(jì)流量的計(jì)算2.1 一級(jí)泵站流量和揚(yáng)程計(jì)算：1設(shè)計(jì)流量：一天總流量：6-20時(shí)平均設(shè)計(jì)流量：20-6時(shí)平均設(shè)計(jì)流量：考慮得到安全性，吸水管采用兩條管道并聯(lián)的方式。一條管的設(shè)計(jì)流量為：2.設(shè)計(jì)揚(yáng)程H：(1）選擇管徑：由查表可選擇設(shè)計(jì)流量Q=580.1L/s可選用進(jìn)水管為：800mm的管徑，流量為580.1L/s時(shí)的流速為：1.15m/s，1000i=1.92。水頭損失為：，流量為：時(shí)由內(nèi)插法算得流速為：0.551 m/s ，1000i=0.488，水頭損失為：。最高流速時(shí)吸水間中：最高水面標(biāo)高為：46.00-0.66=45.34m，最低水面

4、標(biāo)高為：39.25-0.66=38.59m。最低流速時(shí)吸水間中：最高水面標(biāo)高為：46.00-0.15=45.85m，最低水面標(biāo)高為：39.25-0.15=39.10m.所以流量為580.1L/s時(shí)泵的所需揚(yáng)程HS。所以：洪水位時(shí)：HST=63.05-45.34=17.71m枯水位時(shí)：HST=63.05-38.59=24.46m所以流量為278.5L/s時(shí)泵的所需揚(yáng)程HST洪水位時(shí)：HST=63.05-45.85=17.20m枯水位時(shí)：HST=63.05-39.10=23.95m(2）輸水干管管中的水頭損失h：采用兩條DN600的鋼管并聯(lián)作為原水輸水干管，當(dāng)一條輸水管檢修時(shí)，另一條輸水管應(yīng)通過7

5、5%的設(shè)計(jì)流量。查水利計(jì)算表得：流量為580.1L/s時(shí)流速為：1.92m/s，1000i=7.48。水頭損失為：。流量為276.2L/s時(shí)流速為：0.94m/s，1000i=1.88。水頭損失為：(3）泵站內(nèi)管路中的水頭損失hp:泵站內(nèi)管路水頭損失估計(jì)為2m。泵設(shè)計(jì)的揚(yáng)程為：枯水位時(shí)：Hmax=洪水位時(shí)：Hmin=流量為276.2L/s時(shí)Hmax=22 初選泵和泵機(jī)：方案比較：方案編號(hào)用水變化范圍（L/s）運(yùn)行泵及其臺(tái)數(shù)（m）泵的揚(yáng)程(m)所需揚(yáng)程(m)揚(yáng)程利用率%泵效率%方案一選用4臺(tái)14sh-131338一臺(tái)14sh-134032.0980822809三臺(tái)14sh-135844.9277

6、80方案二選用4臺(tái)350s441338一臺(tái)350s444332.0975842809三臺(tái)350s444844.929382所以選擇方案二選四臺(tái)350s44型泵（Q=0.27t/s0.41t/s，H=5037m，N=220kw,Hs=3.5m）。在高電價(jià)的時(shí)候一臺(tái)泵工作，三臺(tái)泵備用，在低電價(jià)時(shí)，三臺(tái)泵工作，一臺(tái)泵備用。2.3 機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定：根據(jù)350s44型泵的要求選用JR136-4三相異步電動(dòng)機(jī)（220kw,6000V）。查泵和電機(jī)樣本，計(jì)算出350s44的泵機(jī)組基礎(chǔ)面積尺寸為，機(jī)組重量W=WP+Wm=11050N+22100N=33150N?；A(chǔ)深度H可按照下式計(jì)算：式中 L基礎(chǔ)長(zhǎng)度，

7、L=2.96m；B基礎(chǔ)寬度，B=2.0m；r基礎(chǔ)所用材料的容重，對(duì)于混凝土基礎(chǔ)，r=23520N/m3。2.4 吸水管路與壓水管路計(jì)算吸水管：已知 =采用DN500鋼管，則v=1.81,1000i=8.46。壓水管：采用DN450鋼管，則v=2.23,1000i=14.72.5 機(jī)組與管道布置：為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將四臺(tái)機(jī)組交錯(cuò)并列布置成兩排，兩臺(tái)為正常轉(zhuǎn)向，兩臺(tái)為反常轉(zhuǎn)向。每臺(tái)有單獨(dú)的吸水管、壓水管引出泵房后兩兩連接起來。泵出水管上設(shè)有液控蝶閥（DN600）和手動(dòng)蝶閥（D371X-10,DN600）,吸水管上設(shè)手動(dòng)閘板閘閥。為了節(jié)省面積，將其設(shè)計(jì)在切換井在泵房外面。兩條DN600

8、輸水干管用DN600的蝶閥連接起來，每條水管上各設(shè)置切換用的蝶閥DN600一個(gè)。2.6 吸水管路和壓水管路中水頭損失的計(jì)算：取一條最不利線路。從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計(jì)算線路圖。（1）吸水管路中水頭損失式中 吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)，=0.75；DN500閘閥局部阻力系數(shù)，=0.06；偏心漸縮管DN500350，=0.19；（2）壓水管路水頭損失=1.6387式中 DN漸放管，=0.25DN4500鋼制45°彎頭，=0.51DN450液控蝶閥， =0.15DN450伸縮接頭，=0.21DN450手控蝶閥， =0.15DN4500鋼制90°彎頭，=1.01DN漸放管，=

9、0.18DN600鋼制斜三通，=0.5DN600鋼制正三通，=1.5DN600蝶閥， =0.15。故：從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥間的全部水頭損失為：因此泵的實(shí)際揚(yáng)程為：枯水位時(shí)：Hmax=洪水位時(shí)：Hmin=由此可見，初選的泵機(jī)組符合要求。2.7 泵的安裝高度的確定和泵房簡(jiǎn)體高度計(jì)算：為了便于用沉井法施工，將泵房機(jī)器間底板放在與吸水間底板同一標(biāo)高，因而泵為自灌式工作，所以泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度，無須計(jì)算。已知吸水間最低動(dòng)水位標(biāo)高為38.59m為保證吸水管的吸水，區(qū)吸水管的中心標(biāo)高為36.25m（吸水管上緣的淹沒深度為37.89-36.25-(D/2)=1.39m）。取吸水管下緣

10、距吸水間底板0.7m，則吸水間底板標(biāo)高為36.25-(D/2+0.7)=35.30m。洪水位標(biāo)高為46.00m，考慮到1m的浪高，則操作平臺(tái)標(biāo)高為46.00+1.00=47.00m。故泵房筒體高度為：47-35.30=11.70m。正常3 泵站附屬設(shè)備的選擇3.1 起重設(shè)備：最大起重量為350s44型電機(jī)重量=11050N，最大起吊高度為11.70+2=13.70m(其中2m是考慮操作平臺(tái)上汽車的高度)。為此，選用CD12-18d電動(dòng)葫蘆即可滿足要求，起吊高度18m。3.2 引水設(shè)備：水泵系自灌工作，不需引水設(shè)備。3.3 排水設(shè)備：由于泵房較深，故采用電動(dòng)水泵排水。沿泵房?jī)?nèi)壁設(shè)排水溝，將水匯集

11、到集水坑內(nèi)，然后用泵抽回到吸水間去。取水泵房的排水量一般按2040m3/h考慮，排水泵的靜揚(yáng)程按10.70m計(jì)，水頭損失大約5m，故總揚(yáng)程在10.70+5=15.70左右，可選用IS65-50-125型離心泵（Q=25m3/h,H=25m,N=3kW,n=2900/min）2臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，配套電機(jī)為90S-2型電機(jī)。 3.4 通風(fēng)設(shè)備：由于與水泵配套的電機(jī)為水冷式，無需專用通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行空-空冷卻，但由于泵房筒體較深，仍選用風(fēng)機(jī)進(jìn)行換氣通風(fēng)。選用兩臺(tái)C400-1.5型軸流風(fēng)機(jī)(轉(zhuǎn)速2960r/min,風(fēng)量400m3/min,風(fēng)壓50Pa，配套電機(jī)Y400-4,N=500kW，6Kw。3

12、.5 計(jì)量設(shè)備：在凈化場(chǎng)的送水泵讓內(nèi)安裝電磁流量計(jì)統(tǒng)一計(jì)量，故本泵讓內(nèi)不再設(shè)計(jì)量設(shè)備。4 設(shè)備具體布置4.1 泵房建筑高度的確定：泵房筒體高度為11.70m，操作平臺(tái)以上的建筑高度，根據(jù)起重設(shè)備及起吊高度、電梯井機(jī)房的高度、采光及通風(fēng)的要求，吊車梁底板到操作平臺(tái)樓板的距離為8.80m,從平臺(tái)樓板到房頂?shù)装鍍舾邽?0.0m。4.2 泵房平面尺寸的確定：根據(jù)水泵機(jī)組、吸水與壓水管道的布置條件以及排水泵機(jī)組和通風(fēng)機(jī)等附屬設(shè)備的設(shè)置情況，從給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)中查出有關(guān)設(shè)備和管道配件的尺寸，能過計(jì)算，求得泵房?jī)?nèi)徑為17.000m。5泵站內(nèi)噪聲的防治泵站中的噪聲源有：電機(jī)噪聲、泵和液力噪聲（由流出葉輪時(shí)的不穩(wěn)定流動(dòng)產(chǎn)生）、風(fēng)機(jī)噪聲、閥件噪聲和變壓器噪聲等。其中以電機(jī)轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，引起與定子間的空氣振動(dòng)而發(fā)出的高頻聲響為最大。防治噪聲最根本的辦法是從聲源上治理，即將發(fā)聲體改造成不發(fā)聲體，但是，在許多情況下，由于技術(shù)上或經(jīng)濟(jì)上的原因，直接從聲源上治理噪聲往往是很困難的。這就需要采用吸聲、消聲、隔聲、隔