泵与泵站课程设计

课程设计任务书

课程名称：泵与泵站

题目：取水泵房初步设计

学院：建筑工程系：土木工程

专业班级：给排水121班

学号：6002212029

学生姓名：胡嘉伟

起讫日期：2015.1.19~2015.1.25

指导教师：黄小华职称：讲师

学院审核（签名）：

审核日期：

取水泵房初步设计

一. 设计目的

通过运用课堂所学知识，完成某水厂一级泵房的扩初设计，以达到巩固基本理论，提高设计与绘图能力，熟悉查阅和使用技术资料，了解设计的方法与步骤，以培养独立工作能力，有条理，并创造性地处理设计资料，进一步使理论与实践相结合。

二、设计说明书

设计任务及基本设计资料

某市自来水公司为解决供水紧张问题，计划新建一设计水量为30000吨／天的水厂，（远期供水量为60000吨／天），水厂以赣江水为原水，采用固定式取水泵房，利用两根自流管从江中取水，取水点处赣江最高洪水位48.52米（1﹪频率），最枯水位44.50米（99%保证率），常水位46.40米，水厂地面标高53.30米，泵站设计地面标高52.50米，水厂反应池水面高出地面4.50米，自流管长25米，泵站到水厂的输水干管全长400米。试进行该一级泵站的工艺设计。

三、设计进度安排

布置设计任务及准备设计资料（1天）

设计计算（1.5天）

绘图（2天）

整理设计计算及说明书（0.5天）

四、课程设计图纸内容及张数

设计要求达到扩初设计程度，设计成果包括:

1.泵站平面布置图.（1～2张）

2.泵站剖面图. （1张）

3.主要设备及材料表.

4. 设计计算及说明书. 五、设计概要

取水泵站在水厂中也称一级泵站.在地面水水源中,取水泵站一般由吸水井、泵房及闸阀井三部分组成。取水泵站由于它靠江临水的确良特点，所以河道的水文、水运、地质以及航道的变化等都会影响到取水泵上本身的埋深、结构形式以及工程造价等。其从水源中吸进所需处理的水量,经泵站输送到水处理工艺流程进行净化处理。

设计中通过粗估流量以及扬程的方法粗略的选取水泵；作水泵并联工况点判断各水泵是否在各自的高效段工作，以此来评估经济合理性以及各泵的利用情况。取水泵房布置采用圆形钢筋混凝土结构，以此节约用地，根据布置原则确定各尺寸间距及长度，选取吸水管路和压水管路的管路配件，各辅助设备之后，绘制得取水泵站平面图及取水泵站立体剖面图各一张。设计取水泵房时，在土建结构方面应考虑到河岸的稳定性，在泵房的抗浮、抗裂、抗倾覆、防滑波等方面均应有周详的计算。在施工过程中，应考虑到争取在河道枯水位时施工，要抢季节，要有比较周全的施工组织计划。在泵房投产后，在运行管理方面必须很好地使用通风、采光、起重、排水以及水锤防护等设施。 六、设计计算

<一> 设计流量的确定和设计扬程估算：

(1) 设计流量Q

为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约基建投资，在这种情况下，我们要求一级泵站中的泵昼夜均匀工作。因此，泵站的设计流量应为：

式中 Q ——一级泵站中水泵所供给的流量(m3／h)；

Q d ——供水对象最高日用水量(m3／d)；

T ——为一级泵站在一昼夜内工作小时数。

T Q Q d α=

所以，近期设计流量为 Q近=1.05×30000/24=1312.5m3/h=0.365m3/s 远期设计流量为 Q远=1.05×60000/24=2625m3/h=0.729m3/s

(2)设计扬程H ST

①静扬程H ST的计算

通过取水部分的计算已知在最不利情况下（即一条自流管道检修，另一条自流管道通过75%的设计流量时）。h=1.1×7.21‰×25＝0.2m, 过栅h=0.1m,∑h＝0.3m。则吸水间中最高水面标高为48.52-0.3=48.22m,最低水面标高44.50-0.3＝44.2m，反应池水面标高53.30+4.50=57.80m。所以泵所需静扬程H ST 为：

洪水位时，H ST=57.80-48.22=9.58m

枯水位时，H ST=57.80-44.2=13.6m

常水位时，H ST=57.80-46.40=11.4m

②输水干管中的水头损失∑h

设采用两条DN600的钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量（按远期考虑），即

Q=75%×2625m3/h=1968.75m3/h=0.547m3/s

查水力计算表得管内流速 v=1.88m/s,1000i=7.21所以,输水管路水头损失： h=1.1×7.21‰×400=3.17m(式中1.1包括局部损失而加大的系数)

③泵站内管路中的水头损失∑h

粗估2m，安全水头取2m，

则泵设计扬程为：

洪水位时：H min=9.58+3.17+2+2=16.75m，取17m.

枯水位时：H max=13.6+3.17+2+2=20.77m，取21m.

<二>、初选泵和电机

(1)水泵选择

选泵的主要依据：流量、扬程以及其变化规律

①大小兼顾，调配灵活

②型号整齐，互为备用

③合理地用尽各水泵的高效段

④要近远期相结合。“小泵大基础”

⑤大中型泵站需作选泵方案比较。

根据上述选泵要点以及离心泵性能曲线型谱图和选泵参考书综合考虑初

步拟定以下：近期：Q近/2=1312.5/2m3/h=656.25m3/h H=20.77m

远期：（Q远-Q近）/2=（2625-1312.5）/2=656.25m3/h

近期选用三台14SA-10JB型泵（Q=720m3/h,H=21m, N=47.4kW,Hs=4.0m,m=1210kg）,两台工作，一台备用。远期增加两台同型号泵，四台工作，一台备用。

根据14SA-10JB型泵的要求选用Y355S-6型电动机（75Kw）

(2)机组基础尺寸的确定

查泵与电机样本，计算出14SA-10JB型泵机组基础平面尺寸为2354mm×1008mm。

L=B+L3+A3+500=406+848+600+500=2354mm

B=A+500=508+500=1008mm

基础高度可按下式：

H=35mm×25=875mm(取25~30倍螺栓直径)。