水泵與水泵站課程設計任務書福建工程學院建筑環(huán)境與設備系

給水排水教研室2009年11月

《泵與泵站》課程設計任務書一、 教學目的與基本要求泵和泵站課程設計，是給水排水工程專業(yè)的重要的集中性實踐性環(huán)節(jié)之一。該課程的任務是使學生在掌握水泵及水泵站基本理論知識的基礎上，進一步掌握給、排水泵站的工藝設計步驟和設計方法，使學生所獲得的專業(yè)理論知識加以系統(tǒng)化，整體化，以便于鞏固和擴大所學的專業(yè)知識。通過本課程設計還可以訓練學生工程設計的基本技能，提高其設計計算能力、編寫說明書的能力和工程圖紙的表達能力。基本要求：培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，嚴肅認真的學習和工作作風，樹立正確的設計思想，形成科學的研究方法。培養(yǎng)學生獨立工作的能力，包括收集設計資料、綜合分析問題、理論計算、數(shù)據(jù)處理、工程制圖、文字表達等能力。通過課程設計，使學生得到較為全面的工程設計的初步訓練。掌握給、排水泵站設計的一般程序，學會靈活地處理復雜的工程問題。學會編寫“設計說明書”和“設計計算書”，按規(guī)范和標準繪制有關圖紙。本設計原則上是由學生在指導教師的指導下，獨立完成。二、 設計內(nèi)容確定泵站的設計流量和揚程，擬定選泵方案。選擇水泵和電動機（包括水泵型號、電動機型號、工作和備用泵臺數(shù)等）；確定水泵機組的基礎尺寸；吸水管路和壓水管路的設計計算（包括進出水管內(nèi)的流速、管徑、閥門等）；確定泵站內(nèi)的附屬設備，引水設備（如真空泵）、起重設備、排水泵等；泵站的平面布置；泵站的高程布置（包括水泵的基礎、進出水管、泵軸、泵站地面等的標高）；確定泵房的建筑高度；繪制泵站的平面圖1張，剖面圖1張，并列出主要設備表及材料表。整理設計計算書1份，設計說明書1份。最終的設計成果：

（1） 設計計算書和設計說明書各1份要求文字通順，內(nèi)容詳實，層次清晰，敘述簡明扼要。計算書采用A4頁面，電腦打印或手工書寫。計算書應有統(tǒng)一的打印封面。手工書寫要求用黑色鋼筆書寫，字跡應清楚工整，每頁字數(shù)不少于500字。電腦打印要求見附錄1（2） 圖紙2張（泵站平面圖1張，泵站剖面圖1張）制圖方式可采用AutoCAD制圖或手工繪制，均應嚴格按比例出圖，圖面應清晰美觀,標注字體大小合理，繪圖標準參照《給水排水制圖標準》GB/T50106-2001。三、設計題目（一） 題目一某給水工程凈水廠取水泵站設計（0801,0802班）此為某新建給水廠的水源工程。（1） 水量：最高日用水量為（35000+200X座號X班級）噸/天，由于該城市用電緊張，工業(yè)用電分時段定價，為了節(jié)省運行成本，取水泵房采用分時段供水，高電費時段（6~20時）供應總?cè)沼盟康?0%，低電費時段（20~6時）供應日用水量的60%。（2） 水源資料：取水水源為地表水，洪水水位標高46.00m（1%頻率），枯水位標高39.25m（97%頻率）（3） 泵站為岸邊式取水構(gòu)筑物，距離取水河道300m，距離給水廠2000m。（4） 給水廠反應池前配水井水面標高63.05m。（5） 該城市不允許間斷供水。（6） 地質(zhì)資料：粘土，地下水水位-7m。（7） 氣候資料：年平均氣溫15°C，年最高氣溫36°C，年最低氣溫4°C,無霜期300天。（二） 題目二某給水工程凈水廠送水泵站設計（0803,0804班）設計資料：（1）水量：最高日用水量為（35000+200X座號X班級）噸/天。全天小時（0?24小時）用水量見表1-1（百分數(shù)表示）。表1-1最大日用水量變化表時間用水量（%）時間用水量（%）時間用水量（%）

0-12.38-95.316-175.61-22.39-105.217-185.52-32.210-114.918-195.43-42.211-124.819-204.84-52.312-134.720-214.35-63.513-144.621-223.86-74.614-154.822-233.57-85.215-165.223-243.0城市管網(wǎng)中設置有高位水池(水塔)，因此給水泵站采用兩級供水，即22-6點,每小時供水量為2.7%,6-22點，每小時供水量為4.9%。清水池及地面標高見圖1-1。175.8m肪////加/W勿麗.%1/I▽.174.5m衣效調(diào)節(jié)水童171.5m占8m 消膀水竜圖1-1清水池及地面標高示意圖在該城市最高日最高時用水量時：二泵站供水量為兩級供水中的最高級(即4.9%)；輸配水管網(wǎng)中水頭損失為25.5米；管網(wǎng)中的控制點所需的自由水壓為16米；控制點的標高為205.5m。在該城市消防用水時：消防用水量為60L/S；輸配水管網(wǎng)中水頭損失為34米；管網(wǎng)中要求的最低自由水頭為10米；④控制點標高205.5m。（6）該城市不允許間斷供水。（7） 送水泵站（清水池附近）的地質(zhì)資料：地面表層（約2米）為粘土，2米以下為頁巖，地下水水位-7m。（8） 該城市最大轉(zhuǎn)輸用水時，因矛盾不突出，故略。（9） 氣候資料：年平均氣溫15°C，年最高氣溫36°C，年最低氣溫4°C,無霜期300天。四、時間安排：12月14日-12月27日時間設計任務12.6布置設計任務熟悉資料。12.7~12.9確定設計流量和揚程，初步選泵和電動機12.10~12.12水泵機組和吸壓水管路的布置，計算吸壓水管路的水頭損失，校核選泵方案12.13確定泵站內(nèi)的附屬設備12.14泵房的平面布置，泵房的高度確定，及高程布置12.15~12.17繪制泵站平面圖和剖面圖12.18?12.19整理設計計算說明書六、設計依據(jù)及參考資料：《水泵及水泵站》教材《給排水設計手冊》（第2版）第1、3、5、10、11冊《泵站設計規(guī)范》GB/T50265-97《給排水標準圖集一鋼制管件》02S403泵與泵站課程設計說明書目錄TOC\o"1-5"\h\z一、綜述 7\o"CurrentDocument"二、 水泵機組的選擇 7\o"CurrentDocument"三、 水泵機組的基礎設計 9\o"CurrentDocument"四、 水泵吸水管和壓水管的計算 10\o"CurrentDocument"五、 泵房形式的選擇 11\o"CurrentDocument"六、 水泵安裝高度的確定設計 12\o"CurrentDocument"七、 泵房尺寸的確定 12\o"CurrentDocument"八、 附屬設備的選擇 12說明書―、綜述1、 泵站的設計流量為38000m3/d。2、 消防用水量為60L/S。3、 根據(jù)用水變化曲線，該二級泵站采用兩級供水。22：00?6：00為285L/S,6：00?22：00為518L/S。4、 最大用水時水泵所需揚程為79.5m；最大用水加消防時泵站所需揚程為81.36m。5、 清水池至泵站址的水平距離為0.4m。6、 地面標高為173.52m。7、 清水池最低動水位標高為171.5m。二、水泵機組的選擇1、泵站設計參數(shù)的確定泵站最大用水時的設計工作流量為518L/s，泵站最大用水時的設計揚程為79.5m；泵站最大用水加消防時的設計工作流量為578L/S，泵站最大用水加消防時的設計揚程為81.36m。2、選擇水泵選泵方案比較方案用水量變化范圍(L/s)運行水泵水泵揚程(m)所需揚程(m)揚程利用率(%)水泵效率(%)第一方案：兩臺500S98B水泵，一臺350S75A，(其中一臺500S98B備用)389~561一臺500S98B59?8679.592.471?73250?370一臺350S75A56?7060.3386.278~79第二方案：兩臺500S98A水泵，417~603一臺500S98A67~9679.582.873~77一臺350S75A，(其中一臺500S98A備用)250?370一臺350S75A56?7060.3386.278~79通過比較，第一方案能量利用率好于第二方案，特別在一級供水時，揚程利用率高,能量浪費較少，因此可采用第一方案。即選擇三臺水泵，兩臺500S98B水泵，一臺350S75A，(其中一臺500S98B備用)。水泵外形及尺寸LiLi型號流量Q總揚程H(m)轉(zhuǎn)速n(r/min)功率N(kw)效率n(%)取大允許吸上真空咼度H(m)s質(zhì)量m(kg)m3/hL/s軸功率電機功率350S75A900250701450220280783.512001170325652478413323705625779500S98B140041786970431.4560764392417405207445278202060359432.8763、確定電機

L電機選擇屯冃2-必日丘出口攤管法蘭350S75A選定Y355-39-4L電機選擇屯冃2-必日丘出口攤管法蘭500S98B選定Y450-64-6電機，其參數(shù)如下:N=280kW,nN=280kW,n=1450r/minN二630kW,n二970r/min1、基礎尺寸350S75A型水泵不帶底座，所以選定其基礎為混泥土塊方式基礎，則基礎長度L=地角螺釘間距+（400?500）二L+L+B+（400?500）=1090+500+900+560二3050mm2 3基礎寬度B=地角螺釘間距+（400?500）=A+（400?500）=630+470=1100mm基礎高度H二&5?4.0）xW+W水泵電機=3.0x（1200+2065）/（3.0x0.9x2400）=1.51m（取2.00m）其中："水泵一水泵重量（kg）;叫機一電機重量（kg）;L—基礎長度（m）B—基礎寬度（m）;P—基礎密度（kg/m3）（混凝土密度p=2400kg/m3）最終確定水泵占地3.05mX1.10mX2.00m。500S98B型水泵不帶底座，所以選定其基礎也為混泥土塊方式基礎，則基礎長度:L=地角螺釘間距+（400?500）二L+L+B+（400?500）=1234+670+800+500二3204（取3800mm）2 3基礎寬度B=地角螺釘間距+（400?500）=A+（400?500）=1120+480=1600mm基礎高度H=（2.5?4.0）x（W +W場（LxBxp）水泵電機=3.0x（3924+3600）/（3.75x0.8x2400）=3.14m（取3.50m）最終確定水泵占地3.80mX1.60mX3.50m。整理如下表:編號水泵型號水泵mmL/B/mmH/mmI350S75A305011002000II500S98B380016003500四、水泵吸水管和壓水管的計算為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將三臺機組采用橫向雙行排列，正常轉(zhuǎn)向，并設有聯(lián)絡管（DN=600mm）。吸水管路上設有喇叭口、DN450鋼制90°彎頭、偏心漸縮管，壓水管路上設有偏心漸擴管、蝶閥、三通管。每條輸水管按最大總流量的75%考慮,即Q=518X75%=388L/s，取DN=450mm,則V=2.29m/s，1000i=15.8mm/m。主要材料設備一覽表編號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1蝶閥DN700臺22蝶閥DN600臺13蝶閥DN500臺2490°彎頭DN700個2

590°彎頭DN600個16三通DN500XDN500個37漸縮管DN600XDN350臺18漸縮管DN700XDN350臺29漸擴管DN350XDN450個110漸擴管DN350XDN500個211漸擴管DN450XDN500個112多功能閥DN450個113多功能閥DN500個214閘閥DN500個21、取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計算線路圖(1)吸水管路中水頭損失Ehs工h=》h+工h s fs Isyhr?厶hfs=l1* 0.0158X8.216=0.130myh=(g+g+g)二+g巴=(0.3+1.02+0.15)^^34^+0.18^.63^=0.20fs1 2 32g 62g 2x9.8 2x9.8yhs=yhfs+yh=0.13+0.20=0.33(2)壓水管路水頭損失1hdyh=yh+yh d fd Idyd,?yhfs=l1*1二0.0161X8.495=0.137mv2 v2 1.012 2.272yh=(g+g+g) +g=(0.15+0.15+0.1) +0.21 =0.69fs3 3 42g 52g 2x9.8 2x9.8yhd=yhfd+yhi=0.14+0.69=0.83(3)從泵吸水口到輸水干管上的全部水頭損失為:yyh=yh+yhs d=1.18m五、泵房形式的選擇根據(jù)清水池最低水位標高H二171?5m和兩臺水泵中最小吸上高度Hs=3.5m的條件,確定泵房為矩形半地下式。六、水泵安裝高度的確定設計已知吸水間最低動水位標高為171.5m,該泵房為半地下式，水泵