送水泵站(二泵站)课程设计

课程设计(论文)说明书2013年12月27日课题名称吉林省某城镇送水泵站设计院（系）市政与环境工程学院专业给排水工程姓名学号起讫日期2013年12月16日-12月29日指导教师前言送水泵站在水厂中也称为二级泵站，通常建在水厂内，它抽送的是清水，所以又称为清水泵站。由净水构筑物处理后的出厂水，有清水池进入吸水井，送水泵站中的泵从吸水井中吸水，通过输水干管将水输往管网。送水泵站的供水情况直接受用户用水影响，其出厂流量与水压在一天内各个时段中是不断变化的。送水泵站的吸水井，它既有利于泵吸水管道布置，又有利于清水池的维修。吸水井的形状取决于吸水管道的布置要求，送水泵站一般都呈长方形，吸水井一般也为长方形。送水泵站吸水水位变化范围较小，通常不超过3~4米，因此泵站埋深较浅。一般可建成地面式或半地下式。送水泵站为了适应管网中用户水量和水压的变化，必须设置各种不同型号和台数的泵机组，从而导致泵站建筑面积增大，运行管理复杂。因此泵的调速运行在送水泵站中显得尤为重要。送水泵站在城市供水系统中作用，犹如人体的心脏，通过主动脉以及无数的支微血管，将血液输送到人体的各个部位上去。在无水塔管网系统中工作的送水泵站，这种类比性就更加明显。此外，送水泵站由于其扩建比较困难，所以在新建给水工程时，可以采取近远期结合，对于本例中，对于机组的基础、吸压水管的穿插嵌管，以及电气容量等我们应该考虑到远期扩建的可性，所以用远期的容量及扬程计算。《水泵及水泵站》课程设计任务书一、设计题目：吉林省某城镇送水泵站设计二、设计任务：新建给水送水泵站设计三、设计阶段：初步设计四、设计依据：吉林省某地区计划经济委员会计资字[2012]第116号文件：“关于吉林省某城镇给水送水工程计划任务书的批复”同意该城镇建设给水送水泵站。五、主要设计资料：1、基础资料（1）城镇现状图、规划总平面图（2）城镇地形图（3）水源地地形图（4）水源地水文地质、工程地质资料（5）水源地附近或城镇的供电、交通等资料（6）当地自然气候条件年平均气温8.6℃,冻土深度：1.6m；最高气温32.5℃，最低气温-28.3℃；地面最高水温28.6℃，冻土深度：1.20m；地下水位：-2.2m，地耐力：12～20T/㎡。2、水文资料（1）最高洪水位（百年一遇）：140.42m（2）最低水位（保证率97%）：128.56m（3）常水位：130.70m（4）河床底标高：120.50m（5）河床标高：131.00m（6）河水最大流量：360m3/s（7）河水最小流量：60m3/s3、城市管网资料（1）城市平均日用水量：近期为6.1万t/d，远期为10.1万t/d，要求不间断供水；（2）新建城市无用水量变化曲线，参考周边类似城市选取；（3）城市人口20万人；（4）根据当地建筑物的特点，供水须满足5层楼所需水压；（5）城市输水干管的最高日最高时情况下水头损失为2.4m，配水管网到达控制点的水头损失为12.3m，控制点地面标高为136.70m，消防时最不利管段水头损失增加以20%计。六、设计内容：（1）送水泵站的工艺设计；（2）送水泵站水力计算；（3）送水泵站消防校核。六、设计时间安排工艺设计2天，水力计算2天，编写计算书2天，绘图1天。七、设计成果要求送水泵站平面图、剖面图各一张（2#图），设计计算说明书一目录第一章设计流量的确定和设计扬程的计算------------------------01第二章初选水泵和电机------------------------------------------------02第三章机组基础尺寸的确定------------------------------------------04第四章吸、压水管管径的确定---------------------------------------04第五章机组与管道布置------------------------------------------------05第六章吸、压水管路中的水头损失的计算------------------------07第七章消防校核---------------------------------------------------------09第八章各工艺标高的确定和泵房筒体高度的计算------------------09第九章附属设备的选择------------------------------------------------10第十章泵房平面尺寸的确定------------------------------------------111第一章、设计流量的确定和设计扬程的估算：（1）部分设计的成果①本设计采用分级供水方式，共分两级，一级工作时间为5时到23时，每小时供水量占全天用水量的4.5％，二级工作时间为23时到5时，每小时供水量占全天用水量的3.1％。②城市的设计最不利点的地面标高136.7m，建筑层数5层，自由水压24m。③泵站至最不利点的输水管和管网的总水头损失最大为2.4+12.3=14.7m。④城市人口为20万人，取同时起火两处，每处消防用水45L/s，则消防流量为90L/s，消防扬程为1.2×14.7=17.64m。⑤清水池所在地面标高为132m；清水地最低水位在地面以下4.5m。⑥城市冰冻线为1.6m，最高温度32.5℃，最低温度为-28.3℃。⑦泵站为双电源。（2）设计流量Q经查资料知，该地区的日变化系数Kd=1.3，即Q=1.3×61000=79300m3/d泵站一级工作时的设计流量Q1=79300×4.5%=3568.5m3/h=991.25L/s泵站二级工作时的设计流量Q2=79300×3.1%=2458.3m3/h=682.8L/s。（3）设计扬程H0123CHZHhhh=(136.7-132)+24+14.7+2+2=47.4m:mH水泵扬程，CZ:管网控制点的地面标高与清水池最低水位的高差，m。0H:给水管网中控制点要求的最小的服务水头，m。1h:管网及输水管路的水头损失，m。2h:泵站内水头损失(粗估为2m)。3h:安全水头损失，m。2第二章、初选泵和电机（1）初选水泵方案一：近期三台14sh-13型泵，一调两定并联工作，并有一台14sh-13型泵备用。两台12sh-9型泵，互为备用。方案二：近期一台20sh-13型泵，并有一台20sh-13型泵备用。两台14sh-13型泵，互为备用。其中，方案二的泵组在并联工作时效率不如方案一。且大型泵台数略少，无法满足远期需求。最终，比较后确定选择方案一，当远期供水时，添加一台14Sh-13型号泵。详见表2-1。表2-1sh型单级双吸离心泵的性能表型号流量Q(L/s)扬程H(m)转速n(r/min)泵轴功率N(kW)效率(％)允许吸上真空高度Hs(m)泵重(kg)14Sh-13270~41050~371470164~18079~843.5100012Sh-9160~27065~501470127~16779~844.5773（2）电机的选择根据14sh-13型泵的要求配用JS-127-4型电动机，根据12sh-9型泵的要求配用JS-126-4型电动机。详见下表2-2和表2-3。3表2-214sh-13型单级双吸离心泵安装(mm)（不带底座）型号电动机型号泵外型尺寸(mm)1L2L4LB1B3B14sh-13JS-127-412917136001180560600H1H3H4H4d113462032038334安装尺寸(mm)L6L7L8L9Lb26768938006503007105H8HC14d990450532表2-312sh-9型单级双吸离心泵安装(mm)（不带底座）型号电动机型号泵外型尺寸(mm)1L2L4LB1B3B12sh-9JS-126-41143.56393201020500520H1H3H4H4d89052026530425安装尺寸(mm)L6L7L8L9Lb2918.59597505505007105H8HC14d9904505324第三章、机组基础尺寸的确定两种型号水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，则查找上表计算出基础尺寸。（1）14Sh-13型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，则基础长度L=713+600+893+450=2656mm基础宽度B=710+440=1150mm基础高度mH03.1656.215.12400152010003经比较取基础高度为1.0m（2）12Sh-9型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，则基础长度L=693+320+959+450=2368mm基础宽度B=710+440=1150mm基础高度mH16.1368.215.1240016607733经比较取基础高度为1.2m第四章、吸水管路与压水管路计算为了合理的利用水泵的允许吸上真空高度，每台泵都设置独立的吸水管以及压水管。（1）已知一台14Sh-13型水泵的最大工作流量为410L/s。为水泵吸水管和压水管所通过的最大流量。初步选定吸水管管径为DN=600mm，压水管管径为DN=500mm。当吸水管DN=600mm时，流速v=1.45m/s（在1.2-1.6m/s的范围内）。i=4.5‰5压水管DN=500mm时，流速v=2.09m/s（在2.0-2.5m/s的范围内）。i=12‰（2）已知一台12Sh-9型水泵的最大工作流量为270L/s。为水泵吸水管和压水管所通过的最大流量。初步选定吸水管管径为DN=500mm，压水管管径为DN=400mm。当吸水管DN=500mm时，流速v=1.37m/s（在1.2-1.6m/s的范围内）。i=5.1‰压水管DN=400mm时，流速v=2.15m/s（在2.0-2.5m/s的范围内）。i=17‰（3）横向联络管的流量为三台大泵并联流量，每条输水管按最大总流量的75%考虑。本设计采用DN=800mm的钢管。第五章、机组与管道布置（1）为了布置紧凑，充分利用建筑面积，水泵机组采用单排顺列式布置。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，本设计中便采用了一些自制配件，在其他设计中，以选用全国通用标准产品为宜。详细的管道附件见下表5-1和5-2。表5-114sh-13型吸压水管名称型号规格主要尺寸mm喇叭口DN600钢制90°弯头DN600L=600D=600蝶阀DN600D3T41X-6-10L=500W=544kg偏心渐缩管DN600×DN350L=650同心渐扩管DN350×DN500L=450同心渐扩管DN500×DN800L=750缓闭止回阀DN500HH44T-10L=600十字管DN800×DN800L=800D=80090°弯头DN800L=800D=800电动蝶阀DN500DX941X-10L=350W=544kg6表5-212sh-9型吸压水管名称型号规格主要尺寸mm喇叭口DN500钢制90°弯头DN500L=500D=500蝶阀DN500D40X-0-5L=400W=112kg偏心渐缩管DN500×DN300L=550同心渐扩管DN300×DN400L=350同心渐扩管DN400×DN800L=950缓闭止回阀DN400HH44T-10L=500十字管DN800×DN800L=800D=80090°弯头DN800L=800D=800电动蝶阀DN400DX941X-10L=310W=450kg(2)机器间长度因电机功率大于55kw，故基础间距取为1.5m。基础与墙壁间取为1.2m。除6台水泵外，机器间左端按最大一台机组布置，设一块检修场地，平面尺寸为4.0m×3.0m。则机器间总长度为：L=5×2.656+2×2.368+1.2+1.2+4×1.5+4.0=29.21m(3)机器间宽度吸水管蝶阀距墙取1.0m，压水管蝶阀一侧留1.2m宽的管理道路。水泵基础与墙壁净距按水管配件安装的需要确定。B=1.0+0.5+0.65+0.