泵站课程设计参考模板

四川省南部县送水泵站设计-1-1设计原始资料南部县新建自来水厂净化处理后的干净水送入清水池，经过二级泵站加压配送至城市配水管网。南部县最高日设计用水量为3.8万m3/d。用水量：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百分比时间用水量百分比时间用水量百分比时间用水量百分比13.0374.41134.35194.1622.9584.80144.06204.3332.6695.02154.08214.3642.76105.47164.33224.6753.95114.80174.51234.4264.17124.62184.49243.90南部县最不利点的地面标高为15m,建筑层数14层，自由水压为20m。该城市最高日最高用水时，给水管网平差得到的二级泵站到最不利点的输水管和配水管网的全部水头损失为26m。清水池所在地地面标高为12m，清水池最低水位在地面以下3.0m。南部县的冰冻线为0.5米，城市的最高温度为37.0℃，最低温度为-2℃。泵站所在地土质良好，地下水水位为25m米。电源承载功率满足用电要求，电价0.45元/kw.h。消防用水量50L/s。四川省南部县送水泵站设计-2-2设计主要内容2.1水泵站供水设计流量的计算南部县用于泵站设计计算的最高日设计用水量为38000m3；依据各小时用水量变化综合考虑后决定该二级泵站采用两级供水，即23~6点，每小时供水量为3.48%；6~23点，每小时供水量为4.51%。图2.1最高日用水量变化曲线则每级供水的的设计流量:一级供水：sLhmQ/7.385138936001000%48.305.13800031（2-1）二级供水：sLhmQ/6.488175936001000%51.405.13800032（2-2）四川省南部县送水泵站设计-3-2.2水泵站供水扬程的计算该镇管网供水扬程公式：安全hhhhHsevST（2-3）泵站内吸压水管路水头损失取值2.0mH2O；安全水头取为2mH2O。依据最原始设计资料中给出的数据，南部县二级供水输配水管网中的水头损失为26m，即2SQh管网=26820.02S，计算得出管网的阻力系数S=108.91s2/m5。Q――流量，单位m3/s。依据上述公式以及最初水文设计资料对各级供水扬程计算如下：一级供水：南部县的最高日最高时用水时情况如下：输水和配水管网中的水头损失是16.2m（根据2SQh管网，计算可得mh2.163857.091.1082）；管网中的控制点（即水压的最不利点）所要有的自由水头为20m；二级泵站吸水池的最低点水位到控制点的地面高度差是15m。所以送水泵站一级供水的设计扬程为：（2-4）二级供水：南部县的最高日最高用水时状况如下：输水和配水管网中的水头损失为26m；管网中的控制点（即水压的不利点）所要的自由水头为20m；二级泵站吸水池的最低水位到控制点的地面高度差为6m。所以送水泵站二级供水的设计扬程为：mhhhhHsevST560.220)262(6安全（2-5）消防供水：南部县的最高日最高用水时情况如下：输水和配水管网中的水头损失为26m；管网中的控制点（即水压的不利点）所需要的自由水头为10m；二级泵站吸水池最低水位到控制点的地面高度差为6m。所以水泵站消防供水的设计扬程：mhhhhHsevST520.210)232(6安全（2-6）mhhhhHsevST2.460.220)16.22(6安全四川省南部县送水泵站设计-4-2.3水泵站供水设计流量和扬程汇总南部县送水泵站一级，二级供水情况下，该送水泵站供水设计流量与扬程见表2.1。表2.1各级供水流量及扬程流量（L/s）扬程（m)一级供水385.746.2二级供水488.656消防供水538.6522.4水泵初选及方案比较2.4.1水泵初选依据选泵的主要原则，给出两个方案，然后根据流量和扬程的要求，南部县送水泵站设计中选用的水泵均为单级双吸式离心水泵。初选水泵方案见表2.2。表2.2水泵选型方案方案水泵个数及型号额定流量额定扬程所配电机效率η(%)(m3/h)(m)型号功率方案一3台(一台备用)300S58A72049Y315M2-4160812台(一台备用)500S59202059Y450-46-645083方案二3台(一台备用)300S90B72067Y335M1-4220732台(一台备用)350S75126075Y400-39-435585四川省南部县送水泵站设计-5-2.4.2方案比较水泵方案比较见表2.3：表2.3选泵方案比选2.4.3方案比选分析由表2.3中可以看出，方案一水泵效率全部都是处在高效段，方案二二级供水时水泵机械效率较低。各级供水的扬程利用率，方案一扬程利用率均达到90%以上，方案二在二级供水时虽然扬程利用率高，但是水泵扬程过于接近所需扬程，可能发生扬程不够的情况。水泵流量方面，方案一的流量满足泵站所需流量并且稍大于方案一的流量，方案一供水更加有保障。从泵站运行稳定性方面，方案一需使用3台较小的水泵和2台较大的水泵，方案二需使用5台较小的水泵，本着大小水泵相结合的思想，方案一更具稳定性。从长远的角度来看，方案一的能源利用率显然比较高，节能效果也比方案二好的多。编号供水情况工作泵台数及型号额定供水流量额定扬程每台泵的流量每台泵效率η(%)水泵扬程H实(m)所需扬程H需(m)扬程利用率H需/H实(%)（m3/h）（m)（m3/h）方案一一级供水2台300S58A72049720844946.294二级供水1台500S59202059202083595695方案二一级供水1台350S751260751440856546.271二级供水2台300S90B7206790070575698四川省南部县送水泵站设计-6-综合上述因素，根据选泵的原则，决定选用方案一。2.4.4选择合适的备用泵根据综合情况考虑，备用水泵选择使用一台300S58A型水泵,一台500S59型水泵。2.4.5按最不利情况进行消防校核消防时流量：Q=488.6+50=538.6L/s（2-7）消防时管网的总水头损失：（2-8）（2-9）H=59m52m，扬程满足。2.5水泵机组的布置2.5.1水泵机组的布置方式根据《给水排水设计手册》第3册，水泵机组布置方式的比较见表2.4：表2.4水泵机组各种布置方式的比较布置形式优缺点适用条件平行单排优点：①悬挂式水泵的吸收管可以呈顺直的状态；②排列紧凑，泵房使用面积小；③电动机机轴移动方便；缺点：①泵房空间大；②管道管件比较多；③水力条件较差；④用单轨起吊水泵和电动机较不方便①单级单吸悬臂式离心泵，绝大多数的水泵如单级双吸离心泵，Sh型泵均适用。②一般适用于小泵房。m321000506.48891.10822SQhmhhhhHsevST520.210)322(6安全四川省南部县送水泵站设计-7-续表2.4布置形式优缺点适用条件直线单行优点：①泵房跨度小；②进出水管顺直，水力条件好；③可减少水头损失和电耗缺点：①泵房较长；②管道配件拆装不便①侧向进水和侧向出水的水泵，如sh型，SA型单级双吸卧式离心泵②中小水厂采用较广泛；③泵房内水泵的工作台数最好不要超过5台或6台；④吸水管阀门也可以放在泵房里。横向双行优点：①泵房机组排列紧凑，泵房使用面积较小；②管件配制简单，水力条件好缺点：①泵房空间大；②水泵改变安装方向，订货和维修比较麻烦；③泵房里面比较拥挤，维修空间不足；④常需采用大型起重机①适用于比较大的双吸卧式离心水泵；②水泵在6台以上；③施工要求使用沉井法施工，而不允许泵房太长的时候；④机组排列方式可以参考单行排列的相关规定。根据本次设计实际综合因素考虑，选用的水泵全部都是单级双吸离心泵。是从侧面进水和出水的水泵，工作泵台数为3台300S58A，2台500S59（包含了备用水泵），从表2.4分析对比我们可以知道，最好采用直线单行排列方式，这种布置方式虽然稍微增加了泵房的长度，但进出水管顺直，而且使得泵房跨度变的较小，极大的节省电耗，水利条件也比较好。四川省南部县送水泵站设计-8-2.5.2水泵基础设计计算300S58型号水泵的基础尺寸如图2.2所示：图2.2水泵基础尺寸300S58型水泵配套电机技术数据见表2.5：表2.5300S58A、500S59型水泵配套电机数据型号电动机尺寸ELL2BAn-φd300S58A4575084-283002347753500S5911208004-3580037301227根据上面列出的资料，本次设计选用的300S58A型水泵不带底座，所以其计算基础参数如下：基础长度：L=螺孔间距L+0.4~0.5m=2.347+0.4=2.847m（2-10）基础宽度：B=螺孔间距A+0.4~0.5m（2-11）=A+0.500.508+0.50=1.08m；螺栓埋入深度：＝20~30×螺栓直径＋0.03~0.05m（2-12）=30×0.028+0.05=0.89m；基础高度：H=水泵机组的螺栓埋入深度＋0.150~0.200m（2-13）=0.89+0.200=1.09m0.5~0.7m，符合要求。校核水泵基础高度：本设计水泵基础使用混凝土基础，该混凝土四川省南部县送水泵站设计-9-密度是33/Kg106.2m。基础的质量为：kgHBLM99.7114106.289.01.082.847···3基（2-14）机组的总质量：kgMMM19531010439电机泵机组（2-15）基M）（机组4~5.23.65M符合要求。经计算，500S59型泵基础尺寸也符合要求，具体尺寸如表2.6：表2.6基础尺寸汇总表水泵电动机基础尺寸型号质量（kg）型号质量（kg）L（m）B(m)H(m)300S58943Y315M2-410102.8471.081.09500S592747Y450-46-638004.131.31.252.6水泵吸水管和压水管路的设计机组及管路布置示意如图2.3所示：图2.3机组及管路布置示意图2.6.1管径计算吸压水管流速和直径的设计要求：四川省南部县送水泵站设计-10-本设计吸水管路与出水管路的设计流速由表2.7确定。吸压水管流速和直径的设计要求：本设计吸水管路与出水管路的设计流速由表2.7确定。表2.7吸压水管路管径流速对照表管径（mm）D250250D1000吸水管内流速（m/s）1～1.21.2～1.6压水管内流速（m/s）1.5～2.02.0～2.52.6.2水泵吸压水管道的确定1.进出水管均采用钢管，每台泵有单独的吸水管路。一级供水时有2台泵工作，每台流量为200L/s。吸水管路采用400mm的管道，流速为1.54m/s∈(1.2~1.6m/s)，i=0.0082。压水管路采用350mm的管道，流速为2.0m/s∈(2.0~2.5m/s)，i=0.0163。2.当为二级供水时，1台水泵工作，一台泵流量Q=561.1L/s。吸水管路采用700mm的管道，流速为1.46m/s∈(1.2~1.6m/s)，i=0.0036。压水管路采用550mm管道，流速为2.35m/s∈(2.0~2.5m/s)，i=0.0094。3.管道尺寸汇总表2.8管道尺寸汇总供水情况管道种类管径（mm）流量（L/s）流速（m/s）水力坡度一级供水吸水管道4002001.540.0082压水管道3502002.00.0163二级供水吸水管道700561.11.460.0036压水管道550561.12.350.0094四川省南部县送水泵站设计-11-2.6.3泵站内吸压水管路水头损失的计算找一条最不利线路，计算最大供水量，即二级供水时，泵站范围内吸、压水管路的准确水头损失[7]。这水头损失包括了从吸水管喇叭口开始至送水泵站外水表井的所有沿程水头损失和局部水头损失，计算一台功