泵站设计说明书

5）在水泵供水能力上应考虑近、远期结合，留有发展余地。 要点：
（1）大小兼顾，调配灵活 （2）型号整齐，互为备用 （3）合理地用尽各泵的高效段 （4）近远期相结合的观点在选泵过程应给予相当的重视。 （2）初选水泵 为了在用水量减小时进行灵活调度，减少能量浪费，利用水泵综合性能图选 择几台水泵并联工作来满足最高时用水量和扬程需要，而在用水量减小时，减少 并联水泵台数或单泵运行供水都能保持在各水泵高效段工作。
制室、值班室、修理间等辅助房间。 （2）二级泵站的特点：
二级泵站通常设在净水厂Baidu Nhomakorabea，经水厂净化后的水进入清水池储存，清水池中 水经管道自流入吸水井，水泵从吸水井吸水，经加压后送入城市输配水管网。其 工艺流程如：清水池—吸水井—送水泵站—输配水管网—用户。
基本特点：泵站埋深较浅，通常建成地面式或半地面式，为了适应用户水量、 水质的变化，需要设置多台水泵机组，因而，泵房面积较大，泵房一般为矩形形 状，砖混结构。
H/mm 1106
水泵吸水管路和压水管路设计
根据当地条件泵房选用半地下式。每台水泵设有独立的吸水管直接从吸水井 吸水，各泵压水管出泵房后，在闸阀井内以横向联络管相连接，且以两条总输水 管送水至管网。
一台水泵单独工作时，其流量为水泵吸水管和压水管所通过的最大流量，根 据单泵运行流量初步选定吸水管和压水管径。即 14sh-9 型水泵吸、压水管所通过 的流量应按 Q=400L/s(最大)设计，管材采用钢管。
图 2 并联泵的特性曲线
Sh 单级双吸离心泵的安装尺寸如图 3 所示:
扬程
140
120
100
80
60
40
20
0
0
200
水 泵机 组的 基础 设计
图 7 Sh 单级双吸离心泵安装尺寸图 1
图8 Sh 单 级双 吸离 心泵 安装 尺寸 图2
泵型号
流量
扬程
泵的性能表 转速 功率 N(kW) 效
吸上
叶轮
、设计原始资料
1、H 城镇位于浙江省内，海拔为 900 米；土质为砂纸粘土，无地下水，不考 虑冰冻。 2、H 城镇远期规划人口约 万人，最高日用水量为 万立方米/日。 3、泵站地坪标高为 906 米。二级泵站的工作制度，分两级： ①第一级，从 22 时到 5 时，每小时占全天用水量的（%）。 ②第二级，从 5 时到 22 时，每小时占全天用水量的（%）。 4、H 城镇设计最不利点的地面标高为 921 米，该处有一座 12 层建筑，要求二 级泵站供水至第 7 层。 5、二级泵站至最不利点的输水管和配水管网的总水头损失为 26 米。 6、清水池所在地的地面标高与泵站地坪标高相同，清水池边墙距二级泵站外 墙约 米；二级泵站直接由清水池吸水。 7、清水池最低水位在地面以下 米。清水池的最高水温为℃、最低水 温为 0℃。
~
89~100 70~72
~
87~100 70~71
<
<70
通过比较，虽然两个方案在扬程利用率上基本相近，都比较高，但是第一种方 案的泵利用率较大；用水量变化范围较宽，利于远期城镇用水量扩展；且第二 种方案采用的泵台数较多，增加了投资费用，同时以后的维护检修也会造成费用 的增加，故采用第一方案，并选用一台 14Sh-9 型水泵为备用。
成参考管道特性曲线（如图 6 所示），选取与参考管道特性曲线相交的水泵并联， 并联泵的特性曲线见图 7.
表 1 选泵方案
用水变化范 运行泵及
方案编号
围
其台数
第一种方
660~763
三台 14sh9
案选用 三台
360~660
二台 14sh9
14sh-9
<360
一台 14sh9
670~763
四台 12sh6A
2) 为了避免管路上的应力传至水泵，以及安装和拆卸方便，可在压水管路适 当位置上设补偿接头或可挠性接头。
3) 离心泵必须要关闸启动。 4) 当不允许水倒流时，需设止回阀。 5) 压水管设计流速为：DN＜250mm 时，v=～s；DN≥250mm 时，v=～s； （2）压水管管径 根据已知条件和要求，得出水泵的压水管管径，如表 16 所示：
（备注：章节安排自定，可参考以上）
二、设计计算
水泵和电机的初步选择
二级泵站的组成及特点
（1）二级泵站的组成 1)水泵机组：包括水泵和电动机，是泵站中最重要的组成部分； 2)吸压管路：指水泵的吸水(进水)管路和压水(出水)管路，水泵通过吸水管从
吸水井(池)中吸水，经水泵加压后通过压水管路送至用户； 3)引水设备：指真空引水设备(如真空泵、引水罐等)和灌水设备。当水泵工作
表 2 Sh 型 单 级 双 吸 离 心
重量
14sh-9
m3/ L/s
h
972 270
1260 350 1440 400
H(m)
80
75 65
电动 率
直径
轴功
高度
n(r/min)
率
机功 率
(％ )
Hs(m)
（mm ）
275
77
1470 322 410 80
500
323
79
(kg) 1200
电机配置，选取功率符合的，如表 13： 表 3 电机配置
初步假定用水量最大时泵站内管路水头损失： h2 2m
附加安全水头 2m，忽略泵站和管网之间管道水头，则泵站设计扬程：
Hp = Zc + H0 + h1 + h2 + H安 = 15+26+32+2+2+=
其中: H — 泵站所需扬程(m) Zc —地形高差(m) H0 —自由水压(m)；
h1 —总水头损失(m)； h2 —泵站内损失(初步估计为 2m)
第二种方 案选用
584~670
三台 12sh6A
四台 12sh-6A
255~584
二台 12sh6A
<255
一台 12sh6A
泵扬程 （m） ~ ~ < ~ ~ ~ <
所需扬程 扬程利用率 泵效率
（m）
（%）
（%）
~
89~100 72~86
~
87~100 72~74
<
<72
~
88~100 71~74
为吸入式启动时，需引水设备； 4)起重设备：指泵站内设备及管道安装，检修用的吊车、电动葫芦等设备； 5)排水设备：指排水泵、排水沟、集水坑等，用以排除泵站地面污水； 6)计量设备：指流量计、压力计、真空泵、温度计等； 7)采暖及通风设备：指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风机等设备； 8)电气设备：指变、配电设备； 9)防水锤设备：指水锤消除器等； 10)其他设备：包括照明、通信、安全与防水设施等。 在泵站中除设有机器间(安装水泵机组的房间)外，还设有高低压配电室、控
表 5 吸水管管径计算
水泵型号 14sh-9
流量（L/s） 400
管径 D（mm） 600
流速 v（m/s）
i(mm/m)
压水管路
（1）压水管路布置要求 对压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。
1) 压水管路常采用钢管，采用焊接接口，与设备连接处或需要经常检修处采 用法兰接口。
水泵型号 14sh-9
表6
流量（L/s） 400
压水管管径计算
管径 D（mm） 500
管路附件选配
流速 v（m/s） i(mm/m)
每台水泵都单独设有吸水管，并设有闸阀，型号为 Z41T-10. 压水管设有止回阀，型号为 HH44X-10.
具体管路附件选配如表 17 所示： 表 7 管路附件选配表
名称 喇叭口 90 度弯头
泵站设计参数的确定
（1）设计流量的确定 泵站的设计流量按最高日最高时用水量确定：Q=s （2）设计扬程的确定 吸水井最低工作水位=清水池最低水位—吸水井与清水池连接管道中的水头损失 = （3）管网控制点的地面标高与吸水池最低水位的高程差：Zc=921-= （4）该城镇最不利点楼高 7 层，则管网要求的最小服务水头：Ho=32m （5）最大用水时输水管与管网总水头损失：26m
8、未预见用水量及管网漏水量取值范围 10～15%。 9、泵站变配电设施按一级负荷设置。 10、H 城镇给水系统采用低压消防制。设计着火点定为最不利点处，消防水头 为 10 米；消防时输水管和配水管网的总水头损失为 27 米。
、设计要求
、说明书要求：
⑴ 泵站的设计流量、扬程，水泵的选择。 ⑵ 给水泵站高程布置及水力计算，校核水泵安装高度。 ⑶ 清水池的容积计算。 ⑷ 给水泵站平面布置。 ⑸ 高效工况点、消防校核。 ⑹ 材料一览表（含编号、名称、规格、单位、数量），工程投资估算。 3
、内容要求
1、 绪论（二级泵站的作用、意义等） 2、设计流量、扬程的确定； 3、初选水泵和电机； 4、机组基础尺寸的确定； 5、机组与管道布置； 6、吸水管与压水管路水力计算； 7、水泵安装高度的确定； 8、水泵工况点校核（高效段校核、消防校核）； 9、附属设备的选择； 10、泵房设计； 11、投资估算。
《泵与泵站》课程设计 说明书
题目：万人城镇给水泵站（二级泵站）规划设计
学 院：环境科学与工程学院
专 业：给水排水工程
班 级：给排水 1202 学 号：26、27、28 学生姓名：沈喻龙、李思聪、邵志春
指导教师：李强标
二○一四 年 十二 月
一、送水泵站（二级泵站）设计
、设计目的
根据给定的资料，综合运用所学的专业知识，进行 H 城镇二级给水泵站设计。
H安 —安全水头 2m
选择水泵
（1）水泵选择的基本原则及要点 基本原则：
1）所选水泵机组应满足用户最高日各个时刻（含最大的）流量和扬程的要求， 保证供水的安全可靠性。
2）依据所选水泵建造的泵站的造价低。 3）水泵机组长期在高效率下工作，运行及管理费用低。 4）水泵性能好，使用寿命长，便于安装和检修。
水泵型号 14sh-9
电机型号 Y400-4
轴功率（kw） 工作电压(v)
355
6000
电机重量(kg) 3420
机组布置采用单行顺列布置，便于吸、压管路直进直出布置，减少水力损失，同 时也可简化起吊设备。基础尺寸如表 14 所示：
表 4 基础尺寸
水泵型号 14sh-9
L/mm 1533
B/mm 1300
水泵的管路布置如图 4 所示：
图 4 管路布置
吸水管路
（1）吸水管路布置要求 吸水管路通常处在高压状态下工作，所以对吸水管路的基本要求是不漏气、不积 气、不吸气，否则会使水泵的工作产生故障。为此常采取一下措施：
1) 为保证吸水管路不漏气，要求管材必须严格。 2) 为使水泵及时排走吸水管路中的气体，吸水管应有沿水流方向连续上升 的坡度。 3) 吸水管的安装与敷设应避免在管道内形成气囊。 4) 吸水管安装在吸水井内，吸水井有效容积应不小于最大一台泵 5min 的抽 水量。 5) 吸入式工作的水泵，每台水泵应设单独的吸水管。 6) 当吸水池水位高于水泵轴线时，吸水管上应设闸阀，以利于水泵检修。 7) 当水中有大量杂质时，喇叭口下面应设置滤网。 8) 吸水管设计流速一般为：DN＜250mm 时，v=～s；DN≥250～1000mm 时， v=～s。 （2）吸水管管径 根据已知条件和要求，得出水泵的吸水管管径，如表 15 所示：
、图纸要求：
⑴ ACAD 制图，A3。 ⑵ 泵站平面图和剖面图，应绘出主要设备、管路、配件及辅助设备的位置、 间距，列出主要设备表和材料表。 ⑶ 系统平面图和高程图，标注清楚（从清水池至不利点示意，高程、名称）。
、总要求：
⑴ 按时完成大作业。 ⑵ 要求章节合理、文字简练、排版工整，图面正确、整洁、清楚。
图 6 图 1 Sh 型离心泵性能曲线型谱图
当 Q=30L/s 时(型谱图最小流量）。泵站内水头损失甚小，此时输水管和配水
管网中水头损失也较小，假定三者之和为 3m（即 h1 h2 3m ),则相应的水
泵扬程为： 根据 Q=s，Hp=和 Q=30L/s，Hp=，在泵的综合性能图上确定两点,将两点连接
型号
规格 DN600 DN500
单位 个 个
数量 4 2
闸阀
十字管 止回阀 偏心渐缩管
渐扩管
Z945T-10 HH44X-10
DN500 DN600 DN600 *600 DN500 DN600*500 DN500*600
个
8
个
2
个
4
个
4
个
8
布置机组和管道
水泵机组布置的基本要求是：供水安全可靠、管道布置简短、安装与维护方便、 机组排列整齐、起重设备简单并留有扩建余地。 （1）常见的布置形式有： 1、纵向排列 适用于 IS 型单级单吸悬臂式离心泵。采用这种排列形式可以使吸水管保持顺直， 机组布置较为紧凑整齐，检修方便，泵房长度较小但宽度较大(IS 型水泵轻，可以 用移动式吊装设备)。 2、横向排列(泵轴线呈一直线布置) 横向排列这种布置形式适用于侧向进水、侧向出水的 Sh 型双吸式水泵，进出水 管顺直，水力条件好，这种布置形式虽然泵房长度大些但跨度小，吊装设备采用 单轨吊车即可。 3、横向双行排列 横向双行排列这种排列更为紧凑，节省建筑面积。泵房跨度大、起重设备需考虑 采用桥式行车。适用于泵房中机组较多的圆形取水泵站。但这种布置形式两行泵 的转向从电机方向看去是彼此相反的，因此，在泵订货时应向水泵厂特别说明， 以便水泵厂配置不同转向的轴套止锁装置。 （2）根据比较机组采用横向排列。横向排列的各部尺寸应符合下列要求： 1）泵凸出部分到墙壁的净距 A1 等于最大设备的宽度加 1m，但不得小于 2m。A1=b+1000= 13000+1000=2300mm,取 A1=5000mm。 2）出水侧泵基础与墙壁的净距 B1＞应按水管配件安装的需要确定。但是考虑到