1、1設計原始資料南部縣新建自來水廠凈化處理后的干凈水送入清水池，經過二級泵站加壓配送至城市配水管網。南部縣最高日設計用水量為3.8萬m/d。用水量：全大小時（024小時）用水量見表1.1（百分數表示）。表1.1最大日用水量變化表時間用水量百分比時間用水量百分比時間用水量百分比時間用水量百分比13.0374.41134.35194.1622.9584.80144.06204.3332.6695.02154.08214.3642.76105.47164.33224.6753.95114.80174.51234.4264.17124.62184.49243.90南部縣最不利點的地面標高為15m,建筑層

2、數14層，自由水壓為20m該城市最高日最高用水時，給水管網平差得到的二級泵站到最不利點的輸水管和配水管網的全部水頭損失為26m清水池所在地地面標高為12ml清水池最低水位在地面以下3.0m。南部縣的冰凍線為0.5米，城市的最高溫度為37.0C,最低溫度為-2C。泵站所在地土質良好，地下水水位為25m米。電源承載功率滿足用電要求，電價0.45元/kw.h0消防用水量50L/s。2設計主要內容水泵站供水設計流量的計算南部縣用于泵站設計計算的最高日設計用水量為38000吊；依據各小時用水量變化綜合考慮后決定該二級泵站采用兩級供水，即236點，每小時供水量為3.48%;623點，每小時供水量為4.51

3、%。圖2.1最高日用水量變化曲線則每級供水的的設計流量：一級供水：380001.053.48%1000Q136001389m3/h385.7L/S(2-1)二級供水:Q238000 1.05 4.51% 100036001759 m3/h 488.6L/S (2-2)水泵站供水揚程的計算該鎮管網供水揚程公式：HhsThhsevh安全（2-3）泵站內吸壓水管路水頭損失取值2.0mH2O安全水頭取為2mbQ依據最原始設計資料中給出的數據，南部縣二級供水輸配水管網中的水頭損失為26ml即h管網SQ2=S0.820226,計算得出管網的阻力系數S=108.91s2/m5。Q流量，單位m3/s。依據上述

4、公式以及最初水文設計資料對各級供水揚程計算如下：一級供水：南部縣的最高日最高時用水時情況如下：輸水和配水管網中的水頭損失是16.2m（根據h管網SQ2,計算可得h108.910.3857216.2m）;管網中的控制點（即水壓的最不利點）所要有的自由水頭為20m；二級泵站吸水池的最低點水位到控制點的地面高度差是15m所以送水泵站一級供水的設計揚程為：HhSThhsev%全6(216.2)202.046.2m(2-4)二級供水：南部縣的最高日最高用水時狀況如下：輸水和配水管網中的水頭損失為26m；管網中的控制點(即水壓的不利點)所要的自由水頭為20口二級泵站吸水池的最低水位到控制點的地面高度差為6

5、m所以送水泵站二級供水的設計揚程為：(2-5)消防供水：南部縣的最高日最高用水時情況如下：輸水和配水管網中的水頭損失為26m；管網中的控制點(即水壓的不利點)所需要的自由水頭為10m；二級泵站吸水池最低水位到控制點的地面高度差為6m所以水泵站消防供水的設計揚程：(2-6)水泵站供水設計流量和揚程匯總南部縣送水泵站一級，二級供水情況下，該送水泵站供水設計流量與揚程見表2.1o表2.1各級供水流量及揚程流量(L/s)揚程(m)一級供水385.746.2二級供水488.656消防供水538.652水泵初選及方案比較水泵初選依據選泵的主要原則，給出兩個方案，然后根據流量和揚程的要求，南部縣送水泵站設計

6、中選用的水泵均為單級雙吸式離心水泵。初選水泵方案見表2.2。表2.2水泵選型方案方案水泵個數及型號額定流量額定揚程所配電機效率刀（）3(m/h)(m)型號功率方案3臺（一臺備用）300S58A72049Y315M2-4160812臺（一臺備用）500S59202059Y450-46-645083方案3臺（一臺備用）300S90B72067Y335M1-4220732臺（一臺備用）350S75126075Y400-39-435585方案比較水泵方案比較見表2.3:表2.3選泵方案比選編號供水情況工作泵臺數及型號額定供水油額士7E揚程每臺泵的油每臺泵效率刀()水泵揚程H實(m)所需揚程H需(m)揚

7、程利用率H需/H實(%)(m3/h)(m)(m3/h)方案一級供水2臺300S58A72049720844946.294二級供水1臺500S59202059202083595695方案一級供水1臺350S751260751440856546.271二級供水2臺300S90B7206790070575698方案比選分析由表2.3中可以看出，方案一水泵效率全部都是處在高效段，方案二二級供水時水泵機械效率較低。各級供水的揚程利用率，方案一揚程利用率均達到90蛆上，方案二在二級供水時雖然揚程利用率高，但是水泵揚程過于接近所需揚程，可能發生揚程不夠的情況。水泵流量方面，方案一的流量滿足泵站所需流量并且稍

8、大于方案一的流量，方案一供水更加有保障。從泵站運行穩定性方面，方案一需使用3臺較小的水泵和2臺較大的水泵，方案二需使用5臺較小的水泵，本著大小水泵相結合的思想，方案一更具穩定性。從長遠的角度來看，方案一的能源利用率顯然比較高，節能效果也比方案二好的多。綜合上述因素，根據選泵的原則，決定選用方案一。選擇合適的備用泵根據綜合情況考慮，備用水泵選擇使用一臺300S58A型水泵,一臺500S59型水泵。按最不利情況進行消防校核消防時流量：Q=488.6+50=538.6L/s7)消防時管惻的總水頭損失488 6 50 2h SQ2 108.91 32m(2-1000(2-8)HhSThhsevh安全6

9、(232)102.052m(2-9)H=59m52m揚程滿足。水泵機組的布置水泵機組的布置方式根據給水排水設計手冊第3冊，水泵機組布置方式的比較見表2.4:表2.4水泵機組各種布置方式的比較形式優缺點適用條件平行單排優點：懸掛式水泵的吸收管可以呈順直的狀態；排列緊湊，泵房使用面積小；電動機機軸移動方便；缺點：泵房空間大；管道管件比較多；水力條件較差；用單軌起吊水泵和電動機較不方便單級單吸懸臂式離心泵，絕大多數的水泵如單級雙吸離心泵，Sh型泵均適用。一般適用于小泵房。續表2.4形式優缺點適用條件直線單行優點：泵房跨度小；進出水管順直，水力條件好；可減少水頭損失和電耗缺點：泵房較長；管道配件拆裝不

10、便側向進水和側向出水的水泵，如sh型，SA型單級雙吸臥式離心泵中小水廠采用較廣泛；泵房內水泵的工作臺數最好/、要超過5臺或6臺；吸水管閥門也可以放在泵房里。橫向雙行優點：泵房機組排列緊湊，泵房使用面積較小；管件配制簡單，水力條件好缺點：泵房空間大；水泵改變安裝方向，訂貨和維修比較麻煩；泵房里面比較擁擠，維修空間不足；常需采用大型起重機適用于比較大的雙吸臥式離心水泵；水泵在6臺以上；施工要求使用沉井法施工，而不允許泵房太長的時候；機組排列方式可以參考單行排列的相關規定。根據本次設計實際綜合因素考慮，選用的水泵全部都是單級雙吸離心泵。是從側面進水和出水的水泵，工作泵臺數為3臺300S58A2臺50

11、0S59（包含了備用水泵），從表2.4分析對比我們可以知道，最好采用直線單行排列方式，這種布置方式雖然稍微增加了泵房的長度，但進出水管順直，而且使得泵房跨度變的較小，極大的節省電耗，水利條件也比較好。水泵基礎設計計算300S58型號水泵的基礎尺寸如圖2.2所示:圖2.2水泵基礎尺寸300S58型水泵配套電機技術數據見表2.5:表2.5300S58A、500S59型水泵配套電機數據型號電動機尺寸ELL2BAn-4d300S58A4575084-283002347753500S5911208004-3580037301227根據上面列出的資料，本次設計選用的300S58A型水泵不帶底座，所以其計算

12、基礎參數如下：基礎長度：L=螺孔間距L+0.40.5m=2.347+0.4=2.847m(210)基礎寬度：B理孔間距A+0.40.5m(2-11)=A+0.500.508+0.50=1.08m;螺栓埋入深度：=2030X螺栓直徑+0.030.05m(212)=30X0.028+0.05=0.89m;基礎高度：H冰泵機組的螺栓埋入深度+0.1500.200m(2-13)=0.89+0.200=1.09m0.50.7m,符合要求。校核水泵基礎高度：本設計水泵基礎使用混凝土基礎，該混凝土密度是2.6103Kg/m3。基礎的質量為：M基LBH-2.8471.080.892.61037114.99kg

13、(2-14)機組的總質量：M機組M泵M電機94310101953kg（2-15）M基3.65M機組（2.54）符合要求。經計算，500S59型泵基礎尺寸也符合要求，具體尺寸如表2.6:表2.6基礎尺寸匯總表水泵電動機基礎尺寸型號質量（kg）型號質量（kg）L(m)B(m)H(m)300S58943Y315M2-410102.8471.081.09500S592747Y450-46-638004.131.31.252.6水泵吸水管和壓水管路的設計機組及管路布置示意如圖2.3所示:：:1 300S5BA4D0DJH-2M7-Y icac-2000sees 密6530出本面21024圖2.3機組及管

14、路布置示意圖管徑計算吸壓水管流速和直徑的設計要求：本設計吸水管路與出水管路的設計流速由表2.7確定吸壓水管流速和直徑的設計要求：本設計吸水管路與出水管路的設計流速由表2.7確定表2.7吸壓水管路管徑流速對照表管徑(mrmD250250D1000吸水管內流速(m/s)11.21.21.6壓水管內流速(m/s)1.52.02.02.5水泵吸壓水管道的確定進出水管均采用鋼管，每臺泵有單獨的吸水管路。一級供水時有2臺泵工作，每臺流量為200L/S。吸水管路采用400mm的管道，流速為1.54m/sC(1.21.6m/s),i=0.0082。壓水管路采用350mm的管道，流速為2.0m/s(2.02.5

15、m/s),i=0.0163。當為二級供水時，1臺水泵工作，一臺泵流量Q=561.1L/s0吸水管路采用700mm的管道，流速為1.46m/sC(1.21.6m/s),i=0.0036。壓水管路采用550mm管道，流速為2.35m/s(2.02.5m/s),i=0.0094。管道尺寸匯總表2.8管道尺寸匯總供水情況管道種類管徑(mm油(L/s)流速(m/s)水力坡度一級供水吸水管道4002001.540.0082壓水管道3502002.00.0163二級供水吸水管道700561.11.460.0036壓水管道550561.12.350.0094泵站內吸壓水管路水頭損失的計算找一條最不利線路，計算

16、最大供水量，即二級供水時，泵站范圍內吸、壓水管路的準確水頭損失7。這水頭損失包括了從吸水管喇叭口開始至送水泵站外水表井的所有沿程水頭損失和局部水頭損失，計算一臺功率最大的泵路線，水表井內水表的損失可粗略估算為泵站二級供水時的最不利輸水線路如下圖2.4所示：1213圖2.4泵站內最不利線路示意圖.吸水管路中的水頭損失的計算沿程損失：H1L1i19.360.00360.034m（2-16）2局部損失：H2（123）（2-17）2g根據給水排水工程水力計算圖表查得：1吸水喇叭口局部阻力系數，1=0.12DN700閘閥局部阻力系數，2=0.063偏心漸縮管DN700-300局部阻力系數，3=0.2v2

17、1.462H2一（0.10.060.2）0.033m（2-18）2g29.81.壓水管路水頭損失的計算沿程損失（至室外水表井）：H3Li21.50.00940.262m2v局部損失：H4（2-19）2g查局部阻力系數表得：5偏心漸縮管DN500-550局部阻力系數，5=0.176止回閥DN550W部阻力系數，6=1.77一閘閥DN550g部阻力系數，7=0.068三通DN550g部阻力系數，8=1.59一閘閥DN550g部阻力系數，9=0.06io一三通DN550W部阻力系數，10=1.5ii一閘閥DN450g部阻力系數，ii=0.0712三通DN450g部阻力系數，12=1.513一閘閥DN

18、450g部阻力系數，13=0.0714一閘閥DN450g部阻力系數，14=0.07(2-21)由以上計算可以得出，泵站內吸水管路和壓水管路的全部水頭損失為：HH1H2H3H4H水表0.0340.0330.2621.890.22.419m(2-20).管道附件選配各配件規格型號及主要尺寸如表2.9所示：表2.9主要配件規格及型號編力名稱規格數量(個)1喇叭口DN50022喇叭口DN70013閘閥DN50064閘閥DN35025閘閥DN70016閘閥DN55037偏心漸縮管DN500*3002編R名稱規格數量(個)7偏心漸縮管DN500*30028偏心漸縮管DN500*35029偏心漸縮管DN35

19、0*300210偏心漸縮管DN700*500111偏心漸縮管DN550*500112三通DN500213三通DN550114水表DN500115水表DN550116DN450117DN5501水泵安裝高度計算為方便使用沉井法施工，本次送水泵站設計將泵房的底板與吸水池的底板設置在同一高程，所以水泵是自灌式工作，具允許吸上真空高度大于泵的安裝高度，故不需要計算水泵安裝高度。吸水喇叭口布置本設計吸水池底板高度采用和泵房一樣的高度，故喇叭口橫向排列方式與泵房內水泵布置方式一致。豎向高度，喇叭口下沿距清水池底板0.7m,上沿距清水池最低水位線標高1.2m。吸水喇叭口具體布置如圖2.5:圖2.5吸水喇叭口

20、布置方式清水池尺寸計算及吸水喇叭口的安裝位置的確定由于清水池與泵房底板在同一高程，故清水池尺寸由泵房水泵布置方式確定，長L=24.3m,寬B=13m泵站的平面布置.泵房大門口要求通暢，既能容納較大的設備，又有操作余地。要求水泵突出部分與墻壁距離A值等于最大設備寬度加1m,但是不小于2m3,本設計A值取5m。.出水側泵基礎與墻壁凈距B應按出水管配件安裝要求確定，但是考慮到泵出水側是管理操作的主要空間，故B值應不小于3mo本設計B值采用7.9m.進水側泵與墻壁凈距D應按吸水管配件安裝要求確定，但不應小于1m。本設計D值采用4.1m。.水泵機組突出部分與配電室里配電設備的距離，應該保證電機轉子在維修

21、時能拆解下來，并保持在規定的安全距離，數值要求為C=電機機軸長度加0.5m。本次設計的C值取3.5m。5.泵基礎之問間距E值與C值要求相同。本設計E1值取2m,E2取3m。2.11水泵工況點校核一級供水使用兩臺300S58A型泵，由計算得S=108.91s2/m5,繪制管路特性曲線Q-EhoH=Hst+SQ2=46.2+108.91XQ2(2-22)與水泵性能曲線Q-H交于點MM點為兩臺300S58A型泵并聯后運行的工況點13，詳見圖2.6：圖2.6兩臺300S58A型泵并聯運行工況點由圖中可以得出并聯工況點為(1400，61)，一級供水的設計流量為1388.52m3/h,揚程46.2m,工況

22、點與要求流量揚程相符。同上，二級供水時水泵工況點為(2020,59)，二級供水的設計流量為1758.86m/h,揚程56ml工況點與要求流量揚程相符。可以使用微微改變閘閥的開啟程度使管道系統的揚程特性曲線發生改變的方法，使水泵的工況點發生改變。該工況點在水泵的高效運行段范圍以內，所以水泵初選的方案符合要求，不需要另外重新選泵。3泵站輔助設施的計算與選型起重設備和泵房的高度的確定起重設備根據資料，大泵（500S559的重量為2747kg,所配電機的重量為3800kg，重量大于2t，需使用電動起重設備。根據給水排水設計手冊（第11冊常用設備）8，天津起重機設備總廠提供的LDT型電動單梁起重機，滿足

23、本次設計要求。故本設計采用天津起重機設備總廠提供的LDT4-S型電動單梁起重機，電動葫蘆選用AS310-244/1型。主梁截面的形式為H型主梁。選用AS型電動葫產與LDT型電動單梁起重機配套使用，這樣能達到最好的使用效果，并且此電動葫蘆擁有三維全雙速運轉，即左右橫行與前后縱行、起升、下降，都可以進行單速和雙速運轉。泵房高度泵房高度指的是從泵房進口處室內平臺到屋頂梁底部的高度，除了要考慮通風采光以及檢修方便等條件外，當采用固定吊鉤或可移動吊架時泵房高度不應該小于3ml有起重設備時應該有精確計算來確定泵房高度，使起吊最大部件的底部與調運越過的固定物頂部之間凈距在0.5m以上。因為本次設計采用的是單

24、梁懸掛式吊車，泵房為半地下式，水泵為臥式，根據給排水設計手冊第3冊12的相關內容，單梁懸掛起重機所使用的泵房高度的計算公式為：H=H1+H2（3-1）式中：H1：泵房地上部分高度；H2：泵房地下部分高度；H泵房高度，單位m；H2：吊起部件底部與泵房進口處室內或平臺的安全距離；Hi=a+ci+d+e+h；式中：ai：吊車梁高度，單位mci：行車梁底到起重鉤中心的高度，單位md:起重繩的垂直長度，水泵為0.85x,電機為1.2x,x代表部件的寬度，單位m；e:功率最大的一臺水泵或電動機的高度，單位m一般要求不小于0.3m0.5mo本設計的單梁懸掛式起重機的泵房各部分尺寸示意圖見下圖3.1:圖3.1

25、單梁懸掛起重機尺寸示意圖ai=0.600m;ci=1.000m;水泵d=0.85x=0.85X1.550=1.320m,電機d=1.2x=1.200X1.250=1.500m,取d為1.500m；e=1.300m；h=0.3m。所以泵房高度：H=a1+C1+d+e+h+H=0.600+1.000+1.500+1.300+0.300+3.300=8.000m(3-2)引水設備本設計水泵安裝高度與吸水池底板在同一高程，系自灌式引水，無需引水設備。通風方式根據給水排水設計手冊第3冊，通風方式選擇可參考表2.10:表2.10泵站通風方式通風力式適用條件自然通風適用于地面式泵房或埋深不大的半地下式泵房機

26、械通風泵房埋深較大，電動機功率較大，自然通風難以滿足要求的大中型泵房采用水一空型自冷電機泵房埋深較大，電動機功率較大，自然通風難以滿足要求的大中型泵房。由于電動機散熱使泵房的溫度升高，如電動機溫升超過產品額定溫度或泵房室內溫度超出衛生標準時，必須有良好的通風2。根據本設計的泵房屬半地下式泵房，可采用自然通風的方式進行換氣。計量設備為記錄泵站的出流量，需在出水側設置相應的計量設備。本設計在泵房出水側兩根管道上各設置一個電磁流量計，采用江蘇美安特生產的LY-LDE-A分體式電磁流量計，該流量計在滿足現場顯示的同時，還可以輸出420mA電流信號供記錄、調節和控制用，現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、

27、醫藥、造紙、給排水等工業技術和管理部門。排水設備排水方式由于本設計泵房底板位置較深，故只能采取機械提升排水的方式排出泵房內的積水9,具體方法是沿著泵房吸水側靠剪力墻處設置一條排水溝，將水集中到集水坑里，電纜溝也應于排水集水坑相連以排除溝內積水，但連接處需采取隔斷措施，以免排水倒流入電纜溝；并還需在主泵進、出水管道的最低點或出水室的底部設置放空管。然后用潛污泵抽排到室外散水溝，最終匯入市政污水管網中。排水溝設計和提升泵的選型泵房內不同排水方式的一般要求見下表：表2.11不同排水方式的一般要求排水方式一般要求自流排水.適附小泉房室內地坪圖于室外時.泵房內設溝管時應相互連通，如室外不會倒灌時，也可自

28、流排水。提升排水.半地下式泵房或管溝低于室外溝渠，有倒灌可能時，須用提升設備排除積水。.管溝應該有1%以上的坡度坡向集水坑。.小型泵房可采用水射器，大中型泵房用排水泵抽除集水坑中的水，集水坑有一定的容量，避免水泵啟閉頻繁。.排水泵應該能隨集水坑中的水位自動操作。泵房內部排水溝尺寸取經驗數值300mm（寬）乂200mm（深）設置，坡度為1峨向集水坑，集水坑的體積按長1.5mx寬1.5mx?2m設置，坑內放置兩臺W般潛水排污泵（一用一備），泵排水流量按照8m3/h,揚程為8m來選型11。根據上海凱泉泵業（集體）有限公司提供的WQ/C系列小型潛水排污泵，選擇50WQ/C249-1.1型號。50WQ/

29、C249-1.1型潛污泵的性能見表2.12表2.1250WQ/C249-1.1潛水排污泵的性能參數序號泉型號電機額定功率（KW泉重(kg)流量-揚程(m3/h)-(m)150WQ/C249-1.11.15010-10總結本本次設計是對四JI省南部縣送水泵站的設計。南部縣新建自來水廠凈化處理后的干凈水送入清水池，經過本設計二級送水泵站加壓配送至城市配水管網。本設計分為主要分為流量和揚程確定、選取機組、平面布置、高程布置、泵房平面，剖面圖繪制、及設計整理六個方面。在流量和揚程的確定階段，將根據已有的原始資料計算設計流量和揚程，并校對；選取機組部分要根據流量和揚程作出選泵參考特性曲線，并進行方案比較，選出最優方案；平面布置是機組的各個尺寸，根據安裝要求設計出合理的平面布置方案；畫圖是在所有設計完成后，作出泵站平面圖和剖面圖，更直觀的了解所有數據；設計整理階段完成對本次設計所有材料、文檔、計算步驟進行整合使之連貫便于閱讀和理解。依據南部縣獨特的地理位置