1、0环境科学与工程学院给水排水教研室某城镇给水工程第二水泵站工艺设计说明（计算）书设计班级：29020801学生姓名：毕淼睿学 号：2902080110指导教师：杨玉思 赵红梅 王彤日 期：2011 年 2月 28日某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 1 页 共 15 页目录第 1 节 泵站概述2第 2 节 原始资料2第 3 节 原始资料分析说明级计算3第 4 节 水泵机组选择3第 5 节 水泵机组的基础设计7第 6 节 吸水管和压水管的计算7第 7 节 其他主要配件的选择8第 8节 泵房形式的选择及机械间布置10第 9节 吸水井的设计10第 10节 工艺标高的确定11第 11节 复
2、核水泵和电机12第 12节 附属设备的选择13某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 2 页 共 15 页第 1节 泵站概述某城镇，其最大日用水量为 50000m3/d,需设计一中等规模的给水二级泵站。本设计采用多台水泵并联的方法满足供水要求。本泵站采用半地下式，自罐式吸水，泵房为矩形。第 2节 原始资料1. 泵站的设计水量为 5 万 m3/d2. 城镇供水曲线图：第一级，从 7:00 到 20:00，每小时占全天用水量的 5%第二级，从 20:00 到 7:00，每小时占全天用水量的 3.1%3. 消防用水量 70L/s4. 经给水管网水力计算后得：（1）最大用水时水泵站所需扬程为
3、61.4 米，其中几何水压高(H st)32.9 米（3）最大转输时水泵站所需扬程为 75.4 米，其中几何水压高(H st)42.2 米（4）最大用水加消防时水泵站所需扬程为 69.7 米，其中几何水压高(H st)26.0 米5. 清水池至泵站址的水平距离为 120m6. 泵站处地面标高为 78m7. 清水池最低水位标高 76m某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 3 页 共 15 页8. 地下水位标高 68m（可不考虑地下水的影响）9. 冰冻深度 1.5m第 3节 原始资料分析说明及相关计算1.流量设计（1）一级泵站供水设计流量 sLhmQ/430/15%.3501 （2）二级
4、泵站供水设计流量 692032（3）最大用水加消防设计流量 sL/741火2.扬程计算安 全泵需 hHH 需 ：泵站所需扬程 （m） H 安全 ：安全水头（m）初估 2mh 泵 ：泵内水头损失（m）初估 1m，最大消防时取 2m（1）最大用水时 H1=61.4+2+1=64.4（2）最大转输时 H 2=75.4+2+1=78.4（3）最大用水加消防时 H3=69.7+2+2=73.7第 4节 水泵机组选择1.管路特性曲线参数计算及曲线方程（1）最大用水 S1=(H1-Hst1)/Q22=(64.4-32.9)/0.6942=65.4s2/m514.65932QH（2）最大转输 S2=(H2-H
5、st2)/Q22=(78.4-42.2)/0.6942=75.2s2/m52.7（3）最大用水加消防 S3=(H3-Hst3)/Q 火 2=（73.7-26.0)/0.764 2=81.7s2/m523.8106QH某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 4 页 共 15 页2.确定工况点A(694 64.4) B(694 78.4) C(764 73.7)D(430 44.99) E(430 56.1)3.绘制管路曲线并选择泵由上图可知，为满足一级供水可选取两台 KQSN350-N9 437 并联工作或一台 KQSN600-N9 680 单独工作， ；为满足二级供水及消防可选取一台
6、KQSN450-M13 580 工作或一台 KQSN600-M9 782 工作。经比选，最终为满足以及供水选择两台 KQSN350-N9 437 并联工作；为满足二级供水选取一台 KQSN600-M9 782 工作。 特性曲线如下图所示。 具体方案如下：1）在一级供水和一级转输时并联使用两台 KQSN350-N9 437 水泵；2）在最大用水和最大转输时使用一台 KQSN600-M9 782 水泵；3）当最大用水加消防时，仍可以使用一台 KQSN600-M9 782 水泵。某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 5 页 共 15 页4）实际运行中，两种泵需各备用一台，故泵站共需要 5
7、台泵。即：三台 300S58 型水泵和两台 KQSN600-M9 782 水泵。5)泵站采用横向单排布置，故：在订购水泵时需要求三台 KQSN350-N9 437 型水泵和两台 KQSN600-M9 782 水泵。4.水泵性能参数如下（1）水泵参数（2）安装尺寸流量 功率（kw）泵型号规格 (m3/h) (L/S)扬程m转速r/min 轴功 率 电机功率效率% 汽蚀余量 m 泵重(kg)1902 528.3 85 578.4 763170 880.6 76 751.9 87KQSN600-M9 782 3804 1056.7 66 990 829.7 900 82 6.7 4160558 15
8、2.4 63 162.3 59940 253.9 56 177.0 81KQSN350-N9 4371116 334.5 501480199.5200765.2 1201尺寸（mm）泵型号L L1 L2 L3 B H H1 W A C KKQSN600-M9 782 4138 2550 780 3571 1050 1700 / 1231 900 1250 42KQSN350-M9 437 3215 1890 700 2750 740 1640 205 1012.5 630 900 28某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 6 页 共 15 页KQSN600-M9KQSN600-M9K
9、QSN350-N9KQSN350-N9（3）电机参数泵型号 电动机型号 功率 kw 重量 kg某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 7 页 共 15 页电机 底座KQSN600-M9 782 Y500-6 900 4170 826KQSN350-N9 437 Y355-4 280200 1800 550第 5节 水泵机组的基础设计KQSN350-M9 437型水泵与 KQSN600-M9 782 型水泵带底座，采用其基础为混凝土块式基础。KQSN350-M9 437型基础长度 L=底座长度 L3+(150200)mm=2750+150=2900mm基础宽度 B=底座螺栓间距（在宽度方
10、向上）+(150 200)mm=740+160=900mm基础高度 H=(2.54.0)*(W 水泵 +W 电机 +W 底座 )/(L*B*)=4*(1201+1800+550)/(2.9*0.9*2400)=2.2676m(取 2.5m)KQSN600-M9 782型 基础长度 L=底座长度 L3+(150200)mm=3571+179=3750mm基础宽度 B=底座螺栓间距（在宽度方向上）+(150 200)mm=1050+150=1200mm基础高度 H=(2.54.0)*(W 水泵 +W 电机 +W 底座 )/(L*B*)=2.8*(4160+4170+826)/(3.75*1.2*2
11、400)=2.3738(取 2.5m)其中 水泵重量（kg）; 电机重量（kg）水 泵W电 机W基础长度（m） ; 基础宽度（m） ; LB基础密度（ kg/m3）(混凝土密度 2400 kg/m 3)某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 8 页 共 15 页第 6节 吸水管和压水管的计算根据最不利用水以及水泵工作台数确定流量及管径，初步选定吸水管管径。一台 KQSN350-M9 437型水泵工作时，其最大流量 Q=300L/s，为吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管管径DN=500mm,压水管管径 DN450mm。根据公式 计算得：vQDN/4当吸水管管径 DN500mm
12、 时，流速 v=1.53m/s；当压水管管径 DN450mm 时，流速 v=2.0 m/s；一台 KQSN600-M9 782型工作时,其最大流量 Q=800L/s，为吸水管和压水管所通过的最大流量，初步选定吸水管管径 DN=800mm,压水管管径 DN700mm。根据公式 计算得：vQDN/4当吸水管管径 DN800mm 时，流速 v=1.59m/s；当压水管管径 DN700mm 时，流速 v=2.08 m/s；并设联络管 DN=800mm，由两条输水干管 DN=800mm输入干管送往城市管网。泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。第 7节 其它主要配件的选择1.异径管压水管路：
13、水泵出口锥管口径与水管口径不同，需另外选取同心异径管。吸水管路：为防止吸水管路中产生过多空气，采用偏心异径管。某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 9 页 共 15 页异径管规格尺寸明细表类型 规格 L 数量DN450250 550 3DN700500 550 2同心异径管DN800450 850 3DN500350 450 3偏心异径管DN800600 550 22阀门阀门名称 型号 DN L 数量500 540 3450 510 31045TWZ700 660 2闸阀800 470 8450 222 3液压缓闭蝶形止回阀 HBH41H-10 700 292 2450 114 3电
14、动蝶阀 D971X（H、F）700 165 2每台 KQSN350-M9 437水泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修阀门，型号为 ，DN500mm， L540mm.1045TWZ每台 KQSN600-M9 782水泵都单独设有吸水管，并设有手动常开检修阀门，型号为 ，DN800mm，L470mm。KQSN350-M9 437水泵压水管设有电动操作阀，型号D971X（H、F） ，DN450mm，L114mm。KQSN600-M9 782水泵压水管设有电动操作阀，型号某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 10 页 共 15 页D971X（H、F） ，DN700mm，L165mm。KQ
15、SN350-M9 437 水泵压水管处设手动常开检修阀门，型号为，DN450mm，L510mm。1045TWZKQSN600-M9 782 水泵压水管处设手动常开检修阀门，型号为，DN700mm，L660mm。TW并设有联络管（DN800mm） ，由两条输水干管（DN800mm）送往城市管网。为预防停泵水锤，每台 KQSN350-M9 437水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号 HBH41H-10，DN=450 L=222mm。每台 KQSN600-M9 782水泵配有液压缓闭蝶形止回阀，型号 HBH41H-10，DN=700 L=292mm。第八节 泵房形式的选择机械间布置根据清水池最低水位 H
16、=76m，和水泵的汽蚀余量（6.1m 6.7m）条件，确定泵房为矩形半地下室，自灌式吸水，水泵机组采用双排顺列式布置。泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。第九节 吸水井设计吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求：清水池最低水位（视为吸水池最低水位）76m；吸水井最高水位=清水池最高水位=78m;KQSN350-M13 406水泵吸水管进口喇叭口大头直径 D（1.3-1.5）某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 11 页 共 15 页d1.4700=980mm；（500*1.4=700）水泵吸水管进口喇叭口长度 L（3.0-7.0）（D-d）4.0（980-500
17、）1920mm；（700-500）*3.5=700喇叭口边缘距吸水井侧壁距离（0.75-1.0）D1.0980980mm喇叭口边缘之间的距离（1.5-2.0）D2.09801960mm；喇叭口距吸水井底部距离0.8D1.0980980m（取 1000mm） ；喇叭口淹没水深 h0.51.0mm=1.2m；综合上述尺寸，并根据泵房布置和吸水口布置最终确定吸水井尺寸如下：吸水井长度为 26200mm，吸水井宽度为 3500mm，吸水井深度为6300mm。第十节 工艺标高的确定KQSN600-M9 782水泵泵轴标高=吸水井最低水位-(1.860-0.95-0.21)-0.1=76-0.8=75.2
18、m水泵出口标高=泵轴标高-0.555=75.2-0.555=74.645m水泵进口标高=泵轴标高-0.425-偏心异径管中心偏差=75.2-0.525=74.675m基础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.2-1.16=74.04m泵房地面标高=基础顶面标高-基础高度=74.04-0.2=73.84mKQSN350-M9 437水泵泵轴标高=吸水井最低水位-(1.315-0.62-0.205)-0.1=76-0.59=75.410m水泵出口标高=泵轴标高-0.356=75.410-0.356=75.054m某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 12 页 共 15 页水泵进口
19、标高=泵轴标高-0.274-偏心异径管中心偏差=75.410-0.349=75.061m基础顶面标高=泵轴标高-泵轴到基础顶面高度=75.41-0.825=74.585m为确保两种不同型号的泵出水口在同一出水面上则 KQSN350-M9 437型水泵机组基础需多挖深。则 KQSN350-M9 437水泵泵轴标高为 75.001m，水泵出口标高为74.645m，水泵进口标高 74.652m，基础顶面标高 74.176m第十一节 复核水泵和电机根据已经确定的机组布置和管路情况重新计算泵房内的管路水头损失，复核所需扬程，然后校核水泵机组。取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上闸阀为止为计算线路。泵房
20、内管路水头损失h 内 =h s+h d1吸水管h s=h fs+h lsh fs= l1*i=3.62*10-3*2.12=0.0077h ls=( 1+ 2)v22/2g + 3* v12/2g=（0.75+0.15）*1.59 2/2g+0.2*2.122/2g=0.16m 1吸水管进口局部阻力系数， 1=0.75 2DN800闸阀局部阻力系数，按开启度为 1/8考虑， 2=0.15 3偏心渐缩管 DN800*600， ,3=0.2故h s=h fs+h ls=0.16+0.0077=0.16772压水管h d=h fd+h ldh fd=l2*i1+(l3+l4)*i2=1.421*7.
21、36*10-3+(4.481+3.833)*3.62*10-3=0.04某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 13 页 共 15 页h ld= 4* v32/2g +( 5+ 6+ 7)v42/2g +(2* 8+ 9)* v52/2g=0.24*4.072/2g+（0.15+5+0.2）*2.08 2/2g+（1.5*2+0.15）*1.59 2/2g=1.8m 4渐放管 DN700*500， 4=0.24 5DN700闸阀局部阻力系数，按开启度为 1/8考虑， 5=0.15 6DN700止回阀局部阻力系数， 6=5 7DN700电动蝶阀局部阻力系数， 7=0.2 8三通局部阻力系
22、数， 8=1.5 9DN800闸阀局部阻力系数，按开启度为 1/8考虑, 9=0.15故h d=h fd+h ld=1.8+0.04=1.84所以，水泵扬程=Z 0+H0+h+h 内 =0.1677+1.84=2.00773与估计扬程基本相同， ，选定的水泵机组合适。第十二节 附属设备的选择1在输水管设有电磁流量计，采用 MT900F系列，DN800mm。2 起重设备最大起重重量为 Y500-6型电机的重量4170Kg，可选用 LDT5-S形电动单梁桥式起重机，其擦去念书：最大起重量5000Kg，L K10.53排水设备为了保持泵房环境整洁和安全运行，必须排出水泵填料盒滴水、闸阀和管道接口的漏水，检修设备时泄放的存水以及地沟渗水等。因此沿基础设一条集水槽，泵房一角设 1200*1200*1500的集水坑，某城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计第 14 页 共 15 页内置一台 QD78-65型潜水泵。4通风设备开设窗户，采用自然通风。5水锤防护设备在压水管路上均设有 HBH41H-10 型微阻缓闭消声蝶式止回阀
