1、第 页 共 页 实验报告课程名称：泵与泵站课程实验报告院 系：城市建设学院专业班级：学生姓名： 学 号：指导教师： 2012 年 12 月 04 日第 页 共 页 城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课学号 10 姓名 实验日期 2012/12/1 教师评定 1. 工程设计概况本工程为生活污水处理厂污水提升泵站，最高日最高时污水量为。smsLhmKQzh /361.0/1.36/10max 日处理污水量 Qh=30000m3/d 最高日平均时污水流量 Qh=Qd/24=1250m3/h04.125maxhz来水管 DN700，管内底标高-4.5m，设计水位标高-4.
2、16m，沉砂池最高水位 4.5m。2. 工艺设计2.1 污水泵站的基本组成污水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅、辅助间，有时还附设变电所2.2 设计计算2.2.1 格栅设计本设计采用中格栅，栅条间隙宽度 20mm，过栅流速 0.8-1.0m/s，格栅倾斜角一般在 45-75；格栅断面形式采用矩形，尺寸 =20mm，过栅水头损失 0.08-0.15m。设计流量 0.361m3/s。 （给排水设计手册五P280）2.2.1.1 栅前水深计算计算过程只求了解可略,本设计取水深 h=0.4m2.2.1.2 格栅的间隙数 NbhvQnsimax式中 格栅栅条间隙数，个；最大设计流量， ；max
3、s3格栅倾角，度；设计的格栅组数，组；格栅栅条间隙数， 。 ，中格栅 e=1040mmbm设计中取 b=20mm=0.02m60n个4.394.2sin310第 页 共 页 城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课学号 10 姓名 实验日期 2012/12/1 教师评定 2.2.1.3 格栅栅槽宽度bnSB1式中 格栅栅槽宽度， ；m 每根格栅条宽度， 。设计中取 =0.01m,B=0.01（44-1）+0.02 44=1.31mS2.2.1.4 进水渠道渐宽部分的长度计算11tan2Bl式中 进水渠道渐宽部分长度，m；1l渐宽处角度，度；设计中取 = ， 此时进水渠
4、道内流速120m9.B1shQv/014361maxm56.392-.0tn29-.l1 2.2.1.5 进水渠道渐窄部分的长度计算m8.56122.2.1.6 通过格栅的水头损失 sin20gvh34)(bS城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课第 页 共 页 学号 10 姓名 实验日期 2012/12/1 教师评定 01khsin2)(341gvbS式中 水头损失， ；1hm格栅条的阻力系数，查表知 =2.42；格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数，一般取 =3。k k则 mgh 103.6sin29.0)1(42.30341 2.2.1.7 栅后槽总高度设栅前渠
5、道超高 ，栅前槽高mh.2 mhH7.0421 则 栅后槽总高度： hH 83.034.0212.2.1.8 栅槽总长度 mHlL8.246.015.0560tan8320.512.2.1.9 每日栅渣量10641maxWQKWZ式中 每日栅渣量， ；dm3每日每 1000 污水的栅渣量， 污水。1 310m城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课第 页 共 页 学号 10 姓名 实验日期 2012/12/1 教师评定 设计中取 =0.07 污水1W30m0.2 m 3/ddW /48.15.8607363应采用机械除渣及皮带输送机或无轴输送机输送栅渣，采用机械栅渣打
6、包机将栅渣打包，汽车运走。2.2.2 集水池选择集水池与机器间合建式的方形泵站，考虑 3 台潜污泵(2 用 1 备)，每台水泵的容量为： 考虑采用三台潜污泵（二用一备）则每台流量： min/8.10/85.02361. 33sQ集水池有效容积，采用相当于一台泵 6min 的容量（给排水设计手册五P192 ）：W1=10.836=64.98m3 取 65m3有效水深 2m，则集水池面积为 F=65/2=32.5m2；取 33m3 最低水位至池底有 1m 吸水安全水位，则集水池总需容积：W=333=99m 32.2.3 水泵的选择2.2.3.1 泵站设计流量的确定排水泵站的设计流量按最高日最高时污
7、水量决定。一般小型排水泵站（最高日污水量在 5000m3 以下） ，设 12 套机组；大型排水泵站（最高日污水量超过 15000 m3）设 34 套机组。2.2.3.2 泵站的扬程 sdsdHh安 全泵站扬程（m）吸水地形高度（m）,为集水池经常水位与水泵轴线标高之差；其中经常水位s是集水池运行中经常保持的水位，一般可以采用平均水位压水地形高度（m） ，为水泵轴线与经常提升水位之间的高差；其中经常提升sd水位一般用出水正常高水位第 页 共 页 城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课学号 10 姓名 实验日期 2012/12/1 教师评定 管道总水头损失（m） ，初步
8、估计，最大流量时为 2m，最小流量时为 0.1mh过栅水头损失（m） ，由上面计算得 0.127ms安全水头,一般取 12m，本设计取 2m安 全进水管的设计水位为-4.16m，则集水池的最高水位为：（-4.16 ）-0.05-0.1030.05=-4.363m（0.05 为过槽钢水头损失，0.103 为过栅损失）集水池的最低水位为（-4.363 ）-2=-6.363m（集水池的有效水深为 2m） ）m5.4（ 沉 砂 池 最 高 水 位 为863.10)36(5.4静 扬 程 mHST流量最大时： hST 42810222103bababaQh=ha=2,求得 hb=0.0001183，这里
9、约取 hb=0.1m流量最小时： mHST 963.120863.12.2.3.3 选泵方案比较如下图根据以上计算结果作出 a（1300m 3/h，14.863m） ，在流量最小处的扬程12.963m 作出 b 点，连结 ab，作出 ab 线，选泵。结果列于表中。城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课第 页 共 页 学号 10 姓名 实验日期 2012/12/1 教师评定 方案编号 用水变化范围运行泵及其台数 泵扬程（m）所需扬程（m）扬程利用率（%）泵效率（%）640850 一台 300QW800-15-5514.716.9 14.863 88100 82.78第
10、一方案选用两台 300QW800-15-55 12801700 两台 300QW800-15-5515.216.9 14.863 88100 82.78410640 一台250QW600-15-4514.217.4 14.863 85100 82.6第二方案选用两台 250QW600-15-45 8201280 两台250QW600-15-4514.217.4 14.863 85100 82.6城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课第 页 共 页 学号 10 姓名 实验日期 2012/12/1 教师评定 经比较，第一方案的能量利用略好于第二方案，能量浪费少，效率高，
11、所以选择第一方案。3.3.4 水泵机组的各项参数表 2 QW800-15-55 型潜污泵性能参数表型 号 出口直径(mm) 流 量（m 3/h） 扬 程（m） 转 速（r/min） 功 率（kw） 效 率（%） 重量(kg)300QW800-15-55 300 800 15 980 55 82.78 1350表 3 电动机性能参数表电机型号 功率（KW）转速 r/min 电压（V）Y250M-2 55 1480 5373.4 机组基础尺寸的确定3.4.1 基础尺寸表 4 QW 型泵外形及安裝尺寸第 页 共 页 城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课学号 10 姓名
12、实验日期 2012/12/1 教师评定 e g Hlmin300QW800-15-55 770 780 500基础长度 L=地脚螺栓孔间距 +（400500）mm=g+400=780+400mm=1180mm基础宽度 B=地脚螺栓孔间距+（400500）mm=e+400=770+400=1170mm基础高度 H=3.0w/LBr=3.01350(1.18 1.172400)=1.22m式中： W-机组总重量 r-混泥土容重 2400kg/ m33.4.2 基础校核：a、基础重量 =1.18 1.17 1.22 2400=4042.40kg机组重量=1350kg 满足基础重量=机组重量3，符合要
13、求b、基础高度1220mm50cm ,符合要求顶面高出室内地坪取 30cm1020cm3.4.3 水泵机组布置本设计污潜污泵为两用一备。泵房平面布置要求进出水管顺直，水力条件好,节省电耗，更为紧凑，节省建筑面积。为了能使水泵能够自灌式进水，本设计采用地下湿式泵房，水泵间与集水池合建，已定集水池所需面积为 33m2，根据机组布置要求，现平面布置尺寸如下： BL6.65（给排水快速设计手册二P26 、28） 。详见下图：尺寸编号型号第 页 共 页 仲城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课学号 10 姓 实验日期 2012/12/1 教师评定 3.5 机组与管道的布置特点
14、3.5.1 机组布置的特点污水泵机组的开、停比较频繁，污水泵常常采取自灌式工作。这里没有吸水管3.5.2 水泵及管道特性曲线3.5.2.1 单泵水泵特性曲线设泵特性曲线方程为 由泵 300QW800-15-55 的特性曲线上取2QSHxA(800,14.5),B(700,16.5)代入方程可知 013.7805.146221Sx则将 A(800,14.5)，代入 ，得3.QHx.H所以单水泵特性曲线方程: 21.2表 5 单水泵特性曲线计算第 页 共 页 Q(m3/h) 0 200 400 600 800 1000H(m) 23.00 22.47 20.87 18.21 14.49 9.70城
15、市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课学号 10 姓名 实验日期 2012/12/1 教师评定 3.5.2.2 并联水泵特性曲线由单泵特性曲线通过横加法原理可知，并联水泵特线计算表 6 并联水泵特性曲线计算Q(m3/h) 0 400 800 1200 1600 2000H(m) 23.00 22.47 20.87 18.21 14.49 9.703.5.3 管道的特点潜水泵只有压水管，不用设计吸水管由水泵特性曲线图可以读出单泵工作，水泵并联工作的工况点分别为（800,15） ；（700,16.4）a 单泵压水管，设计流速假设为 1.5m/s，由公式可知流量为 smhm
16、Q/23.0/83单 第 页 共 页 管径为： ，取mvQD415.3204单 0城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课学号 10 姓名 实验日期 2012/12/1 教师评定 其实际流速为： ，满足 1.5m/s2.0m/s1.83m/s04242并 DQvb 当两台水泵水量合用一条压水管，即压水总管，而仅有一台水泵工作时，设计流速为 1.0m/s， 管径为： 取mvQD5410.234单 0实际流速为： 满足要求.7m/s22总 单 3.6 计算水泵水头损失提升水位： H sT=10.863m以最不利点 A 为起点，沿 A、B、C、D、E 线顺序计算水头损失。第
17、 页 共 页 城市建设 （院、系） 给水排水工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课学号 10 姓名 实验日期 2012/12/1 教师评定 A-B 段：每根压水管 Q=800m3/h，管径 DN400,v=1.83m/s, 20.5。i10喇叭口 ， DN300 900弯头 1 个 0.49，15.0dn300 DN400 渐扩管 1 个 ，7.DN400 直管长度为喇叭口标高-泵轴线标高+水平段+伸缩节+止回阀+阀门+两泵之间的长度=8m， DN400 900 弯头 1 个 =0.59。球形伸缩节 2.0DN400 止回阀 1 个 ，DN400 阀门 1 个 ，8. 06.则 A-B 段头损失
18、： 105.286.193)506.812.05917.04915.0( 2=0.69+0.123=0.817m第 页 共 页 B-C 段： dn400 DN500 渐扩管 1 个 ，2.0dn400 DN500 丁字管 2 个 。5选用管径 DN500 长 2.4m, Q=1600m3/h， , 15.6。smv/34.2i10则 B-C 段水头损失： 808106.5426.19325C-D 段：DN500 长=过墙孔段长度 +立管高度+道路宽度=9m， 15.6i1DN500 弯头 2 个 。则 C-D 段水头损：064.m45.03091364.1059 城市建设 （院、系） 给水排水
19、工程 专业 2 班 组 泵与泵站 课学号 10 实验日期 2012/12/1 教师评定 D-E 段：外管道总水头损失（即从泵站到细格栅进水口）为 0.1m。则 A-E 管路水头损失： 0.817+0.88+0.45+0.1=2.25m，与估算的 2m 相近h3.7 求工况点比阻 S=h/Q 并 2=2.25/16002=0.00000088根据公式 H=10.863+0.00000088Q2，列流量与水头损失计算表，再描点作图：最高水位管道特性曲线计算 Q(m3/h) 0 400 800 1200 1600 2000 2400H(m) 10.863 11.0038 11.4262 12.130 13.116 14.383 15.932最低水位管道特性曲线计算 Q(m3/h) 0 400 800 1200 1600 2000 2400H(m) 8.863 9.0038 9.4262 10.130 11.116 12.383 13.932第 页 共 页 由图可得，管道特性曲线与单泵曲线和并联曲线的高效段相交，即水泵工况点落在高效段内，运行经济合理，符合使用要求
