《给水泵站课程设计》指导书

《给水泵站课程设计》指导书

一、设计目的与要求

1、在设计过程中要综合考虑，应用所学有关知识，掌握泵站设计的步骤、方法。

2、重点培养学生独立思考、独立工作的能力及熟悉手册、样本、规范的使用。

二、设计内容

1、选择水泵、配置动力设备，布置机组、设计吸水及压水管路和计算确定水泵的安装高度。

2、另外要进行泵站平面和高程设计及泵站内主要附属设备的选择。

三、设计原则

1、在满足最大工况要求的水量和水压条件下，应尽量减少能量的浪费。

值变化大时，应考虑

2、力求泵型统一，使型号整齐，互为备用。当用水量与h

大小水泵搭配，但型号不宜过多，电机电压应尽量一致。

3、事故时泵站不允许断水，但可以适当降低供水量，其事故供水保证率与管网相同。

4、保证吸水条件，减少泵站埋深，以节省基建投资。

四、设计步骤

1、泵站设计控制值出水量及扬程的确定。

（1）设计工况点的确定

Q max采用城市最高日最高时用水量，（升/秒）

H p=(Z0-Z p+H0 +h管网+h输水+h站内)×1.05（米）

式中Z0——管网最不利点的标高；

Z p——泵站吸水池最低水面标高；

H0——管网最不利点的自由水头；

h管网——最高日最高时管网水头损失；

h输水——最高日最高时输水管水头损失；有时输水管很短，这部分常包括h管网在内；

h站内——泵站内吸、压水管管路系统水头损失，估算为2～2.5米；

1.05——安全系数；

H p——泵站按Q max供水时的扬程。（2）校核工况点的确定

Q＇=Q

max +Q

消

（升/秒）

H p ＇=(Z

-Z

p

+H

+10+h＇

管网

+h＇

输水

+h

站内

)×1.05（米）

式中 Q

消

——城市消防用水量；

Q＇——消防时泵站总供水量；

h＇

管网

——消防时管网的水头损失；

h＇

输水

——消防时输水管水头损失；

10——低压制消防时应保证的最不利点自由水头；

H

p

＇——消防时泵站的扬程。

2、水泵的选择

水泵的选择包括确定水泵的型号和台数。必须注意所选定的泵站中工作泵的最大供水量和扬程应满足Q max和H p，同时要使水泵的效率较高。建议工作泵的台数采用3～6台，备用泵一般采用1～2台（本次设计可采用1台），其型号与泵站内最大的工作泵相同。若现有泵不合适时，可以采用调节水泵性能的方法，如切削叶轮等。

为选择时作参考，可以按下法进行。

（1）画设计参考线

在水泵综合性能图上（如教材第126页图4-11）通过以下两点连直线，得选泵时参考的管路特性曲线——设计参考线。

Q=0，H=Z0-Z p+H0

Q=Q max，H=(Z0-Z p+H+h管网+h输水+h站内)×1.05

在水泵综合性能图上与设计参考线相交的且并联后能满足设计工况点的泵型，都可作为拟选泵，在组成方案时加以考虑。

（2）选泵方案比较

参考教材第127页表4-1的方法用表列出各方案每台泵或泵的组合在那种用水量变化范围内使用，其能源浪费情况及效率的高低。必须强调：在选泵时，一定要根据用水量变化曲线，注意出现用水几率高的范围。使选定方案在该用水范围有较高的运行效率，同时要考虑远近期结合，水泵的吸水性能以及泵型台数的多少等因数，最后确定出最佳

方案。

选泵后，还必须按照发生火灾的供水情况，校核泵站是否能满足消防要求，校核时，应把泵站中备用泵与最大供水时所用的工作泵并联起来，画出并联曲线，如消防时所需工况点（Q＇，H p＇）位于并联曲线之下则校核合格，说明泵站的备用泵开动后总流量和扬程都超过消防时的要求，如开动备用泵后仍满足不了消防时的总流量要求，可再设一台备用泵以增加流量。如开动备用泵后，由于消防时管网中损失太大而不能满足消防时的扬程，那么泵站中的工作泵在消防时都将不能使用，这时应另选一组为消防时的工作

＇。这样将使泵站设备投资大大增加，因而是不泵，其流量为消防总流量Q＇，扬程为H

p

合理的，出现这种情况时，应调整管网设计中个别管段管径使消防扬程下降，用正常的备用泵就能满足消防要求是比较合理的。

对泵站的校核消防的目的是检查泵站是否具有供给消防时总流量及消防扬程的能力，由于火灾是一种偶然的非常事件，在消防时并不需要泵站具有较高的运行效率，只要求泵站能满足消防工况要求以保障人民生命财产，而不必考虑其效率的高低。

管网事故时泵站供水能力也按上述原则进行校核。（本次课程设计因时间有限，可任选消防或事故校核之一进行复核计算）

这部分说明书中应叙述最大用水量、扬程、用水量与扬程的变化情况，消防（或事故）校核情况，选用水泵的型号、台数以及备用泵情况。如果选用的水泵是经过切削叶轮的应予以说明。

3、动力设备的配置

动力设备采用电动机，当水泵选定后，可以根据水泵样本载明的电动机来选择。水泵样本可参见“给水排水设计手册”（以下简称手册）第11册。如果选择的水泵是要求改变转速或切削叶轮的，则功率和转数应根据比例率或切削率计算，并据此确定电机的

，水泵的转数m，周围的环境和参数。选择电机时一般考虑四个因数：水泵的轴功率N

轴

电源电压。

注意，在水泵样本中常配有合适的电机，一般可据此选择。当需要自行配置电动机时，可根据确定的电机参数，在手册第3册第402页表5-10中或手册第11册中进行选择。

这部分说明书中应说明所选水泵配备之电动机的功率、转数、电压及型号，可列成下表说明。