水泵及水泵站课程设计ppt
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[PPT]水泵及水泵站(共119页)
![[PPT]水泵及水泵站(共119页)](https://img.taocdn.com/s3/m/a96e7039ee06eff9aef807b3.png)
（5）叶轮整个水体动量矩定理
对整个叶轮积分并引入流量QT dVρ/dt＝ρQT ρQT(C2COSα2R2－C1COSα1R1)＝∑M 引入功率:方程两端同乘旋转角速度ω ρQT(C2COSα2R2ω—C1COSα1R1ω)＝Nt 引入水功率:NT＝γQTHT ρQT(C2COSα2R2ω－C1COSα1R1ω)＝γQTHT (C2COSα2R2ω－C1COSα1R1ω)/g＝HT 引入圆周速度U＝Rω (C2COSα2U2－C1COSα1U1)/g＝HT 引入轴面分速CU＝C×COSα HT＝(U2C2U—U1C1U)/g
• （3）水泵与水泵站的作用：水泵作为一种通用机械用途很广，
如采矿、冶金、电力、石化、房地产等行业，特别是农业灌溉 排水，市政给排水发挥重要作用。水泵是水泵站的主要设备； 泵站是给水排水工程的重要组成部分，为水泵和其它设备运行、 管理提供良好环境的场所，是整个工程的动力源泉。
• 2 叶片泵的分类
• • • •
4－单吸离心泵构造.jpg
1－单吸离心泵叶轮进口.jpg
5－单吸离心泵进口.jpg
2－单吸离心泵叶轮背面.jpg
3－单吸离心泵叶轮出口叶槽.jpg
6－单吸离心泵联轴器.jpg
1－双吸离心泵构造.jpg
2－双吸离心泵构造.jpg
4－双吸离心泵出口.jpg
7－单吸离心泵填料盒.jpg
5－双吸离心泵填料盒和减漏环.jpg
• • • • • • • • •
•
2、基本方程式
水泵叶轮将原动机的机械能转换为液体能量，反映旋转机 械进行能量转换的定理只有动量矩定理。 （1）动量矩定理 质点系对转轴的的动量矩对时间的变化率，等于作用在质点 系的外力对转轴的力矩之和。 （2）三点假定 A: 液体是恒定流 B: 叶片无限多，严格约束每个叶槽水流为 均匀流 C: 理想液体,不可压缩,不计水力损失。 （3）研究对象 微元为一个叶槽水体；叶轮中所有叶槽水体。 （4）微元水体动量矩定理： 一个叶槽水体动量矩的变化，即dt时间内流入和流出水体 dm的动量矩变化。 利用动量矩定理则: dm/dt(C2COSα2R2－C1COSα1R1)＝M
《泵与泵站》设计-PPT课件
② 城市的设计最不利点的地面标高108m， 控制点自由水压35 m。 ③ 管网平差得出的泵站至最不利点的输水 管和管网的总水头损失为21 m； ④ 消防流量为200 m3/h，消防扬程为15 m。 ⑤ 清水池所在地面标高为 100 m；清水地 最低水位在地面以下 5 m。
1.2.3 城市冰冻线为1.5 m，最高温 度为35 ℃，最低温度为 -20 ℃ 1.2.4 泵站所在地土壤良好，地下水 位为10m。
输水管不同方式比较三台水泵时压水管路的布置a检修阀1时两泵一管工作检修阀2时一泵一管工作b保证两台泵向一条输水管送水?吸水管路和压水管路的敷设保证使用和修理上的便利1管道与外壁距离2支墩及拉杆设置3放水口3放水口4地沟设置5冰冻线防腐防震6不宜架空7电气安全?引水1吸水管带有底阀a人工引水b用压水管中的水倒灌引水水泵从压水管引水2吸水管不带底阀a真空泵引水水环式真空泵b水射器引水水射器引水?起重1起重设备的选择泵房中必须设置起重设备以满足机泵安装与维修需要
附录
泵站分类
按照水泵机组设置的位置与地面的相 对标高关系： 地面式泵站
地下式泵站
半地下式泵站
送水泵站(也称二级泵站)
（1）组成
高地水池
清水池
切换井
取水泵房
管网
（2）吸水井 作用：有利于水泵吸水管道布置， 也有利于清水池的维修。 形式：
清水池 A B
二级泵房 分离式 池内式
水泵选择
流量 扬程 以及其变化规律
(4)如果给水系统中有足够大容积的高地 水池或水塔时，则泵站中可不设备用泵， 仅在仓库中贮存一套备用机组即可。 备用泵相其它工作泵一样，应处于随时 可以启动的状态。
小结： 1、水泵类型选择 水泵类型主要根据扬程选择，常用有离心 泵、轴流泵、混流泵等。 一般情况下，泵站设计扬程H 小于l0m，宜选用轴流泵； 5—20m，宜选用混流泵； 20—l00m，宜选用单级离心泵， 大于100m时可选用多级离心泵。
1.2.3 城市冰冻线为1.5 m，最高温 度为35 ℃，最低温度为 -20 ℃ 1.2.4 泵站所在地土壤良好，地下水 位为10m。
输水管不同方式比较三台水泵时压水管路的布置a检修阀1时两泵一管工作检修阀2时一泵一管工作b保证两台泵向一条输水管送水?吸水管路和压水管路的敷设保证使用和修理上的便利1管道与外壁距离2支墩及拉杆设置3放水口3放水口4地沟设置5冰冻线防腐防震6不宜架空7电气安全?引水1吸水管带有底阀a人工引水b用压水管中的水倒灌引水水泵从压水管引水2吸水管不带底阀a真空泵引水水环式真空泵b水射器引水水射器引水?起重1起重设备的选择泵房中必须设置起重设备以满足机泵安装与维修需要
附录
泵站分类
按照水泵机组设置的位置与地面的相 对标高关系： 地面式泵站
地下式泵站
半地下式泵站
送水泵站(也称二级泵站)
（1）组成
高地水池
清水池
切换井
取水泵房
管网
（2）吸水井 作用：有利于水泵吸水管道布置， 也有利于清水池的维修。 形式：
清水池 A B
二级泵房 分离式 池内式
水泵选择
流量 扬程 以及其变化规律
(4)如果给水系统中有足够大容积的高地 水池或水塔时，则泵站中可不设备用泵， 仅在仓库中贮存一套备用机组即可。 备用泵相其它工作泵一样，应处于随时 可以启动的状态。
小结： 1、水泵类型选择 水泵类型主要根据扬程选择，常用有离心 泵、轴流泵、混流泵等。 一般情况下，泵站设计扬程H 小于l0m，宜选用轴流泵； 5—20m，宜选用混流泵； 20—l00m，宜选用单级离心泵， 大于100m时可选用多级离心泵。
《泵与泵站设计》课件
振动：泵在 运行时的振 动强度
泵的效率：泵的输出功率与输入功率之比，反映了泵的能量转换效率 泵的损失：包括机械损失、水力损失、容积损失等，这些损失会影响泵 的效率和性能 提高泵效率的方法：优化泵的设计、选择合适的材料、提高制造精度等
泵损失的影响：损失过大会导致泵的性能下降，甚至无法正常工作
Part Four
添加标题
泵池的作用：储存和 调节泵站的水量，保 证泵的正常运行
添加标题
管道的作用：连接泵 站与供水或排水系统， 实现水的输送
添加标题
阀门的作用：控制水 流的方向和流量，保 证泵站的正常运行
添加标题
控制系统的作用：监 控泵站的运行状态， 实现泵站的自动化控 制
Part Three
泵的分类：根据工作原理和 结构特点，可以分为离心泵、 轴流泵、混流泵等
采用高效节能泵：提高泵的效率，降低 能耗
优化泵站布局：合理布局泵站，减少管 道长度，降低能耗
采用变频技术：根据实际需求调节泵的 转速，降低能耗
采用节能材料：使用节能材料，降低泵 站的能耗
采用智能控制系统：实现泵站的智能化 控制，降低能耗
采用绿色能源：利用太阳能、风能等绿 色能源，降低能耗
控制系统类型：PLC、DCS等
泵站设计需要考虑的环境因素：地形、 地质、气候等
泵站设计需要考虑的经济因素：投资、 运行成本、维护成本等
泵站设计需要考虑的安全因素：防洪、 防震、防雷等
泵站设计需要考虑的环保因素：噪音、 振动、污染等
泵站设计需要考虑的智能化因素：远 程监控、自动控制、故障诊断等
汇报人：
,
汇报人：
01 02 03 04 05
06
Part One
Part Two
水泵与水泵站(课堂PPT)
(4)比转数不是无因次数，它的单位是“r／min”。
21
2、对比转数的讨论 (1)比转数(ns) 反映实际水泵的主要性能。 当转速n一定时，ns越大，水泵的流量越大，扬程越低。 ns越小，水泵的流量越小，扬程越高。
22
(2)叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转 数而变的。用比转数ns可对叶片泵进行分类。 要形成不同比转数ns，在构造上可改变叶轮的外 径(D2)和减小内径(D0)与叶槽宽度(b2)。
23
(3)相对性能曲线 ns越小：Q—H曲线就越平坦； Q＝0时的N值就越小。因而，比转数低的水泵，采
第二章 叶片式水泵
2.1 离心泵的工作原理与基本构造 2.2 离心泵的主要零件 2.3 叶片泵的基本性能参数 2.4 离心泵的基本方程式 2.5 离心泵装置的总扬程 2.6 离心泵的特性曲线 2.7 离心泵装置定速运行工况 2.8 离心泵装置调速运行工况 2.9 离心泵装置换轮运行工况 2.10 离心泵并联及串联运行工况 2.11 离心泵吸水性能 2.12 离心泵机组的使用及维护 2.13 轴流泵及混流泵 2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
Sx——泵体内虚阻耗系数; m——指数。
(2)
H H 0 A 1 Q A 2 Q 2 A m Q m
9
§ 2.8 离心泵装置调速运行工况
2.8.１叶轮相似定律
几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺 寸成一定比例，所有的对应角相等。
b2 D2
b2m D2m
b2、b2m ——实际泵与模型泵叶轮的出口宽度； D2、D2m——实际泵与模型泵叶轮的外径；
(2)已知水泵nl时的(Q—H)l曲线，试用比例律翻画转速为 n2时的(Q—H)2 曲线。
14
21
2、对比转数的讨论 (1)比转数(ns) 反映实际水泵的主要性能。 当转速n一定时，ns越大，水泵的流量越大，扬程越低。 ns越小，水泵的流量越小，扬程越高。
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(2)叶片泵叶轮的形状、尺寸、性能和效率都随比转 数而变的。用比转数ns可对叶片泵进行分类。 要形成不同比转数ns，在构造上可改变叶轮的外 径(D2)和减小内径(D0)与叶槽宽度(b2)。
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(3)相对性能曲线 ns越小：Q—H曲线就越平坦； Q＝0时的N值就越小。因而，比转数低的水泵，采
第二章 叶片式水泵
2.1 离心泵的工作原理与基本构造 2.2 离心泵的主要零件 2.3 叶片泵的基本性能参数 2.4 离心泵的基本方程式 2.5 离心泵装置的总扬程 2.6 离心泵的特性曲线 2.7 离心泵装置定速运行工况 2.8 离心泵装置调速运行工况 2.9 离心泵装置换轮运行工况 2.10 离心泵并联及串联运行工况 2.11 离心泵吸水性能 2.12 离心泵机组的使用及维护 2.13 轴流泵及混流泵 2.14 给水排水工程中常用的叶片泵
Sx——泵体内虚阻耗系数; m——指数。
(2)
H H 0 A 1 Q A 2 Q 2 A m Q m
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§ 2.8 离心泵装置调速运行工况
2.8.１叶轮相似定律
几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺 寸成一定比例，所有的对应角相等。
b2 D2
b2m D2m
b2、b2m ——实际泵与模型泵叶轮的出口宽度； D2、D2m——实际泵与模型泵叶轮的外径；
(2)已知水泵nl时的(Q—H)l曲线，试用比例律翻画转速为 n2时的(Q—H)2 曲线。
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[资料]水泵与水泵站(第1,2章).ppt
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660kg水泵种类水泵种类型号举例型号举例型号说明型号说明900zlb900zlb707036zlb36zlb7070zlbzlb立式半调节轴流泵立式半调节轴流泵900900泵出口直径泵出口直径mmmm7070水泵比转数为水泵比转数为7007003636泵出口直径泵出口直径in1200zlq1200zlq100100zlqzlq立式全调节轴流泵立式全调节轴流泵12001200泵出口直径泵出口直径mmmm100100水泵比转数为水泵比转数为1000100048zlq48zlq1001004848泵出口直径泵出口直径in离心泵的基本方程式是反映离心泵的扬程与离心泵叶轮中流体运动状况之间的关系在下面的讨论中我们以离心泵为例进行分析得到的结论对所有叶片泵都适用首先来分析一下离心泵叶轮中流体的运动情况来看一下离心泵的抽水过程
叶片式水泵的分类
叶片式水泵是依靠叶轮的高速旋转来完成能 量的转换和传递的。叶轮叶片的形状则影响 着水泵对水流的作用力及水流的出流方向， 根据叶轮出水的水流方向的不同可将这三种不同情况下，
叶片式水泵图
a,离心泵：叶轮出流方向为径向，叶轮叶片 对水流的作用力为离心力。
2.4 离心泵的基本方程式
2.4.1叶轮中液体的流动情况
(1)相对速度 圆周速度
绝对速度 即:
W u (牵连速度)
C
C =W + u
(2)速度矢量三角形
(3)绝对速度的切向分速度Cu和 法向分速度Cr
叶轮出口速度三角形 切向分速度Cu
法向分速度Cr
C2u C2 cosa2 u2 - C2r cot b2
常用单位为r／min(rpm)。
在往复泵中转速通常以活塞往复的次数 来表示(次／min)
6.允许吸上真空高度(Hs)及气蚀余量(Hsv)
叶片式水泵的分类
叶片式水泵是依靠叶轮的高速旋转来完成能 量的转换和传递的。叶轮叶片的形状则影响 着水泵对水流的作用力及水流的出流方向， 根据叶轮出水的水流方向的不同可将这三种不同情况下，
叶片式水泵图
a,离心泵：叶轮出流方向为径向，叶轮叶片 对水流的作用力为离心力。
2.4 离心泵的基本方程式
2.4.1叶轮中液体的流动情况
(1)相对速度 圆周速度
绝对速度 即:
W u (牵连速度)
C
C =W + u
(2)速度矢量三角形
(3)绝对速度的切向分速度Cu和 法向分速度Cr
叶轮出口速度三角形 切向分速度Cu
法向分速度Cr
C2u C2 cosa2 u2 - C2r cot b2
常用单位为r／min(rpm)。
在往复泵中转速通常以活塞往复的次数 来表示(次／min)
6.允许吸上真空高度(Hs)及气蚀余量(Hsv)
泵与泵站课程设计课件
课程设计设计名称《泵与泵站》课程设计题目名称送水泵房设计专业给水排水工程年级班别12给水排水（2）学号xxxxxxx学生姓名xxx指导教师xxx2014年1月16日《泵与泵站》课程设计说明书本课程设计的任务是根据所给定的原始资料设计某城市新建给水工程的送水泵房。
一、设计目的本课程设计的主要目的是把《泵与泵站》中所获得的理论知识加以系统化，并应用于设计工作中，使所学知识得到巩固和提高，同时培养同学们有条理地创造性地处理设计资料的独立工作能力。
二、设计基本资料1、某城市最高日用水量为4 万m3/d，时变化系数K h=1.6，日变化系数K d=1.3，管网起点至最不利点水头损失为12m，最不利点地面标高为20m，楼房一般四层（服务水头20m），泵站至管网起点设两条输水管（均为铸铁管），每条长500m，管径500mm，泵站处地面标高为17.2m，吸水井最高水位17.70m，最低水位14.20m，按一处火灾核算，消防流量30L/s，发生火灾时管网起点至最不利点水头损失为17.50m，管网中无水塔。
2、地区气象资料可根据设计需要由当地气象部门提供。
3、水厂为双电源进行。
三、工作内容及要求本设计的工作内容由两部分组成：1、说明书2、设计图纸其具体要求如下：1、说明书（1）设计任务书（2）总述（3）水泵设计流量及扬程（4）水泵机组选择（5）吸、压水管的设计（6）机组及管路布置（7）泵站内管路的水力计算 （8）辅助设备的选择和布置 （9）泵站各部分标高的确定 (10)泵房平面尺寸确定 1、设计图纸根据设计计算成果及取水构筑物的布置草图，按工艺初步设计要求绘制送水泵房平面图、剖面图及机组大样图，图中应绘出各主要设备、管道、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高。
泵站建筑部分可示意性表示或省略，在图纸上应列出泵站主要设备及管材配件的等材料表。
一、总述本设计中，送水泵房为矩形，长为23.472m ，宽为9.340m 。
泵房为半地下式，泵房上设有操作平台，建筑总高为9.447m 。
水泵与水泵站水泵机组的布置与基础PPT课件
第11页/共87页
底阀：水下式
的长度
水上式 使用条件：吸水管路水平段有足够
水上式底阀 1吸水管；2底阀；3滤罩；4工作台
第12页/共87页
• 例：设水泵安装高度为4m，底阀距离吸水池 中最低水位为3.5m。试计算该水上式底阀正
常工作所需的吸水管水平段l1的长度(米) 。
第13页/共87页
吸水管中的设计流速建议数值：
第2页/共87页
• 2、横向排列 适用侧向进、出水的水泵，如单级双吸卧式离心
泵Sh型、SA型水泵
第3页/共87页
机组之间各部尺寸要求：
(1)水泵凸出部分(基础)到墙壁的净距Al：A1=最大设备的宽度加1m，
但A1≮ 2m。
(2)出水侧水泵基础与墙壁的净距B1：Bl不宜小于3m。 (3)进水侧水泵基础与墙壁的净距Dl ：Dl不宜小于1m。
第30页/共87页
A、水锤消除器
下开式水锤消除器 1、阀板；2、分水锥；3、重锤；4、排水口； 5、三通管；6、压力表；7、放气门8、闸阀
第31页/共87页
B、设空气缸
空气缸 A-没有气囊；B-有气囊
第32页/共87页
C、采用缓闭阀
工作原理：通过缓闭，减少管路系统中水的倒流 和消除水锤压力波动
(C)对于地下埋设的管道，电磁流量计的变送器应装 在钢筋混凝土水表井内。
(D)在流量计的下游侧安装伸缩接头，以便于仪表的
拆装。
第42页/共87页
• 引水
(1)吸水管带有底阀 A、人工引水 B、用压水管中的水倒灌引水
水泵从压水管引水
第43页/共87页
(2)吸水管不带底阀 A、真空泵引水
水环式真空泵
第8页/共87页
§4.5 吸水管路与压水管路
底阀：水下式
的长度
水上式 使用条件：吸水管路水平段有足够
水上式底阀 1吸水管；2底阀；3滤罩；4工作台
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• 例：设水泵安装高度为4m，底阀距离吸水池 中最低水位为3.5m。试计算该水上式底阀正
常工作所需的吸水管水平段l1的长度(米) 。
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吸水管中的设计流速建议数值：
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• 2、横向排列 适用侧向进、出水的水泵，如单级双吸卧式离心
泵Sh型、SA型水泵
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机组之间各部尺寸要求：
(1)水泵凸出部分(基础)到墙壁的净距Al：A1=最大设备的宽度加1m，
但A1≮ 2m。
(2)出水侧水泵基础与墙壁的净距B1：Bl不宜小于3m。 (3)进水侧水泵基础与墙壁的净距Dl ：Dl不宜小于1m。
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A、水锤消除器
下开式水锤消除器 1、阀板；2、分水锥；3、重锤；4、排水口； 5、三通管；6、压力表；7、放气门8、闸阀
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B、设空气缸
空气缸 A-没有气囊；B-有气囊
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C、采用缓闭阀
工作原理：通过缓闭，减少管路系统中水的倒流 和消除水锤压力波动
(C)对于地下埋设的管道，电磁流量计的变送器应装 在钢筋混凝土水表井内。
(D)在流量计的下游侧安装伸缩接头，以便于仪表的
拆装。
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• 引水
(1)吸水管带有底阀 A、人工引水 B、用压水管中的水倒灌引水
水泵从压水管引水
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(2)吸水管不带底阀 A、真空泵引水
水环式真空泵
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§4.5 吸水管路与压水管路
水泵与水泵站第1章PPT课件
第5页/共21页
第1章 绪论
1.3 水泵分类（按工作原理划分）
1.3.1 叶片式水泵
靠装有叶片的叶轮高速旋转压送液体。
离心泵：液体在叶轮中流动时主要受到的是离心力作用。
轴流泵：液体在叶轮中流动时主要受到的是轴向升力的作用。
混流泵：液体在叶轮中流动时既受离心力的作用，又有轴向升 力的作用。
第6页/共21页
射流泵
高压水
1、喷嘴 2、吸入室 3、混合管 4、扩散管 5、吸水第管17页6/共、2压1页出管
第1章 绪论
污水泵站平面图
第18页/共21页
Байду номын сангаас1章 绪论
污水泵房剖面图
第19页/共21页
第1章 绪论
单级单吸卧式离心泵
第20页/共21页
感谢观看！
第21页/共21页
第1章 绪论
1.4.2 要求 学会设计泵站 （图1、图2）
❖如何选择水泵？ ❖如何布置水泵机组？ ❖如何布置吸水管路和压水管路？ ❖泵站中辅助设备的设计？ ❖泵站尺寸的确定？ 第10页/共21页
第1章 绪论
1.4.3 参考书
第11页/共21页
第1章 绪论
• 《给水排水设计手册》 （第5册） • 《室外排水设计规范》
（GB50014-2006）
第12页/共21页
第1章 绪论
1.4.4 课程考核方式 平时成绩 30%（出勤、作业、课堂提问、测验）； 考试成绩 70%。
第13页/共21页
第1章 绪论
给水泵站
第14页/共21页
第1章 绪论
离心泵
轴流泵
第15页/共21页
混流泵
第1章 绪论
第16页/共21页
第1章 绪论
1.3 水泵分类（按工作原理划分）
1.3.1 叶片式水泵
靠装有叶片的叶轮高速旋转压送液体。
离心泵：液体在叶轮中流动时主要受到的是离心力作用。
轴流泵：液体在叶轮中流动时主要受到的是轴向升力的作用。
混流泵：液体在叶轮中流动时既受离心力的作用，又有轴向升 力的作用。
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射流泵
高压水
1、喷嘴 2、吸入室 3、混合管 4、扩散管 5、吸水第管17页6/共、2压1页出管
第1章 绪论
污水泵站平面图
第18页/共21页
Байду номын сангаас1章 绪论
污水泵房剖面图
第19页/共21页
第1章 绪论
单级单吸卧式离心泵
第20页/共21页
感谢观看！
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第1章 绪论
1.4.2 要求 学会设计泵站 （图1、图2）
❖如何选择水泵？ ❖如何布置水泵机组？ ❖如何布置吸水管路和压水管路？ ❖泵站中辅助设备的设计？ ❖泵站尺寸的确定？ 第10页/共21页
第1章 绪论
1.4.3 参考书
第11页/共21页
第1章 绪论
• 《给水排水设计手册》 （第5册） • 《室外排水设计规范》
（GB50014-2006）
第12页/共21页
第1章 绪论
1.4.4 课程考核方式 平时成绩 30%（出勤、作业、课堂提问、测验）； 考试成绩 70%。
第13页/共21页
第1章 绪论
给水泵站
第14页/共21页
第1章 绪论
离心泵
轴流泵
第15页/共21页
混流泵
第1章 绪论
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