一级取水泵站设计

给水排水工程

《泵与泵站》课程设计书

一级泵站

学生姓名：

专业班级： 2011级给水排水（1）班

学号：

指导教师：

【设计目的】

某县自来水公司为解决供水紧张问题，计划新建水源工程近期设计水量50000吨/天的水厂（要求远期发展到300000吨/天），水厂以赣江为水源，采用固定是取水泵房，取水点处最高洪水位95.00m（1%频率），枯水位标高90.00m(99%频率)，常水位标高为92.4m。水厂地面标高为115.00m，泵站设计地面标高87.00m，水厂反应池高出地面3.00m，泵站到水厂的输水干管全长3200m。试进行该一级泵站的工艺设计。

【可供参考文献】

①《水泵与水泵站(第五版)》,姜乃昌主编，中国建筑工业出版社

②《给水排水工程专业课程设计》，张志刚主编，化学工业出版社

③《水泵及水泵站》，张景成张立秋主编，哈尔滨工业大学出版社

④《给排水设计手册-材料设备2（续册）》

⑤《给水排水设计手册》（第1、3、11、12册）

⑥《泵站设计规范》 GB 50265-2010

⑦《室外给水设施规范》

目录

设计目的———————————————————— 01 可供参考文献———————————————————— 01 设计计算———————————————————— 03 设计流量的确定和设计扬程估算—— 03

初选泵和电机—— 04

机组基础尺寸的确定—— 04

吸水管路与压水管路计算—— 05

机组与管道布置—— 05

吸水管路与压水管路中水头损失的计算—— 06

泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算——07

附属设备的选择——07

泵房建筑高度的确定——08

泵房平面尺寸的确定——08 设计图纸————————————————————09

【设计计算】

一、设计流量的确定和设计扬程估算

（1）设计流量

考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系数；α=1.05，则

近期设计流量为Q = 1.05×(50000／24)=2187.53m /h = 0.6083

m /s

远期设计流量为Q ′= 1.05×(100000／24)=4375.03m /h =

1.2153m /s

（2）设计扬程H

1)泵所需净扬程 ST H

通过取水部分的计算，已知在最不利的情况下（即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为0.8 m ，则吸水间中最高水面标高为95.00-0.8=94.2m ，最低水面标高为90-0.8 =89.2m 。所以泵所需净扬程ST H 为：

洪水位时，ST H =(115+3)-94.2=23.8m

枯水位时，ST H =(115+3)-89.2=28.8m

2)输水干管中的水头损失∑h

设采用两条DN1100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=0.75×4375.03m /h =3281.253m /h=0.9123m /s ，查水力计算表得管内流速v=0.96 m/s ，i=0.00090所以∑h=1.1×0.00090×3200=3.168m （式中1.1系包括局部损失而加大的系数）。

3) 泵站内管路中的水头损失p h

粗估为2.0m ，另取2.0m 的安全水头

则泵设计扬程为：

枯水位时，H MAX =28.8+3.168+2.0+2.0=35.968m

洪水位时，H MIN =23.8+3.168+2.0+2.0=30.968m

二、初选泵和电机

（1）近期三选泵的主要依据：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。

（2）近期选择三台14sh-13型泵（Q=0.27～0.413

m /s ，H=50.0～37.0m ，N=189KW ，s H =3.5m ），两台工作，一台备用。远期增加一台同型号泵，三台工作一台备用。

（3）根据14sh-13型泵的要求选用Y355-4型异步电动机（250KW,6KV,IP23）。

三、机组基础尺寸的确定

查泵与电机样本，计算出14sh-13型泵机组基础平面尺寸为（1530+1291=2821）mm ×（665+1180=1845）mm ，机组总重量:

W=W P +W M =11050+20650=31700N 基础深度H 可按下式计算： 3.0W H L B γ=⨯⨯

式中 L —基础长度，L=2.9m ；

B —基础宽度，B=1.9m ；

γ—基础所用材料的容量，对于混凝土基础，γ=23520N/3m 故

H=(3.0×31700)／(2.9×1.9×23520)=0.73 m

基础实际深度连同泵房底板在内，应为1.80m 。

四、吸水管路与压水管路计算

每台泵有单独的吸水管与压水管

(1) 吸水管路的要求

不漏气 管材及接逢；不积气 管路安装 ；不吸气 吸水管进口位置；设计流速：管径小于250㎜时，V 取1.0～1.2 m/s ，管径等于或大于250㎜时，V 取1.2～1.6m/s 。

(2)压水管路要求

要求坚固而不漏水,通常采用钢管,并尽量焊接口,为便于拆装与检修,在适当地点可高法兰接口。为了防止不倒流，应在泵压水管路上设置止回阀。压水管的设计流速：管径小于250㎜时，为1.5～2.0 m/s ，管径等于或大于250㎜时，为2.0～2.5 m/s 。

（1）吸水管

已知 Q 1=4375.0／3=1458.33m /h=0.413

m /s

采用DN 600钢管，则v=1.44 m/s ，i=0.00427

(2)压水管

采用DN 500钢管，则v=2.07 m/s ，i=0.0112

五、机组与管道布置

为了布置紧凑充分利用建筑面积，尽量减少泵房建筑面积的大小，以节约成本。将四台机组交错并列布置成两排，两台为正常转向，两台为反常转向。（采用机组横向排列方式，这种布置的优点是：布置紧凑，泵房跨度小，适用于双吸式泵，不仅管路布置简单，且水力条件好。同时因各机组轴线在同一直线上，便于选择起重设备。）每台泵有单独的吸水管、压水管引出泵房后两两连接起来。泵出水管上设有液控蝶阀（（c ） HDZs41X-10）和手动蝶阀（2D 241X-10），吸水管上设手动闸板闸阀（Z545T-6）。为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN 1100的输水干管用DN1100蝶阀（GD371Xp-1）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（GD371Xp-1）一个。