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《泵與泵站》課程設計-送水泵房設計-4萬m3d

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1、 《送水泵站》課程設計 09給水排水3班 《送水泵站》課程設計 設計說明書 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 目錄 1. 《泵與泵站》課程設計任務書 總述 1.1設計目的 1.2設計基本資料 1.3工作內容及要求 2. 設計依據 3. 送水泵房設計設計的計算及說明 3.1送水泵房設計流量 3.2送水泵房設計揚程 4. 選定水泵及電機 4.1根據設計流量、揚程確定水泵及其組合 4.2選擇電機 4.3機組基礎尺寸確定 5. 吸、壓水管路設計和計算 5.1 吸、壓水管路管材、管徑的確定。 5.2機組

2、和管道的布置 5.3泵房內機器間的布置 6. 泵站內管路的水力計算 7. 附屬設備的選擇 8. 泵房各部分標高的確定 9. 泵房建筑尺寸的確定 10. 設計心得 《送水泵站》課程設計 設計說明書 1.《泵與泵站》課程設計任務書 總述 本課程設計的任務是根據所給定的原始資料設計某城市新建給水工程的送水泵房。根據設計的基本資料,計算出水泵的設計流量和揚程;跟據最不利情況下的流量和揚程,翻閱《給水排水工程設計手冊》,初定水泵機組方案,配置電機,設計機組基礎;吸水管、壓水管的選定;泵組和管道的布置;泵站內管路的水力計算和校核;輔助設備的選擇和布置;繪制泵站立面圖,平

3、面圖。 1.1設計目的 本課程設計的主要目的是把《泵與泵站》中所獲得的理論知識加以系統(tǒng)化,并應用于設計工作中,使所學知識得到鞏固和提高,同時培養(yǎng)同學們有條理地創(chuàng)造性地處理設計資料的獨立工作能力。 1.2設計基本資料 1、某城市最高日用水量為4萬m3/d,時變化系數Kh=1.6,日變化系數Kd=1.3,管網起點至最不利點水頭損失為12m,最不利點 地面標高為20m,樓房一般四層(服務水頭20m),泵站至管網起點設兩條輸水管(均為鑄鐵管),每條長500m,管徑500mm,泵站處地面標高為17.2m,吸水井最高水位17.70m,最低水位14.20m,按一處火災核算,消防流量30L/s,發(fā)生火

4、災時管網起點至最不利點水頭損失為17.50m,管網中無水塔。 2、地區(qū)氣象資料可根據設計需要由當地氣象部門提供。 3、水廠為雙電源進行。 1.3工作內容及要求 本設計的工作內容由兩部分組成: 說明說 設計圖紙 其具體要求如下: a) 說明書 (1)設計任務書 (2)總述 (3)水泵設計流量及揚程 (4)水泵機組選擇 (5)吸、壓水管的設計 (6)機組及管路布置 (7)泵站內管路的水力計算 (8)輔助設備的選擇和布置 (9)泵站各部分標高的確定 (10)泵房平面尺寸確定 b) 設計圖紙 根據設計計算成果及取水構筑物的布置草圖,按工藝初步設計要求繪制送水泵

5、房平面圖、剖面圖及機組大樣圖,圖中應繪出各主要設備、管道、配件及輔助設備的位置、尺寸、標高。 泵站建筑部分可示意性表示或省略,在圖紙上應列出泵站主要設備及管材配件的等材料表。 2.設計依據 《給水排水手冊》第一冊、第四冊、第十一冊、第十二冊 《泵與泵站》(第五版) 以及其他設計規(guī)范等。 3.取水泵房設計設計的計算及說明 3.1 水泵設計流量 計算最高是用水量 最高日用水量 是變化系數 得:=(243600)=0.74074s=740.74L/s 3.2 設計揚程H l 泵所需靜揚程 吸水井最高水位時,=20.00-17.70=2.30m 吸水井最低水位時,=20

6、.00-14.20=5.80m l 輸水管中的水頭損失 采用兩條管徑為500mm的輸水管,當一條輸水管檢修時,另一條水管應通過75%的設計流量,Q=0.750.740s=0.55556s=555.56L/s 查水力計算表可得:D=500mm 當=550L/s時,1000==20.7, =2.80s =560L/s時,1000==21.4,=2.85s 由相似三角形法求得: Q=555.56L/s時,1000i=21.08,v=2.825 s 輸水管的水頭損失根據h=il可求得 =1.10.021500=11.55 m(式中1.1是包括局部損失而加大的系數)

7、 l 泵站內管路的水頭損失 粗估為2m。 則泵的設計揚程為: 枯水期:=+++++安全水頭 =5.8+20+11.55+12+2+2=53.35m 洪水期:=+++++安全水頭 =2.3+20+11.55+12+2+2=49.85m 4 水泵機組的選擇 4.1根據設計流量、揚程確定水泵及其組合 1. 最高時供水工況的流量為Q= 0.74074s =740.74L/s,H=53.35m. 在泵的性能曲線圖上作出a點(740.74,53.35). 當Q=30L/s時,泵站內水頭損失很少,此時輸水管和配水管網中水頭損失也很少

8、,現假定三者和為2m,則所需泵的揚程為: H=+++安全水頭=5.8+20+2+2=29.8m 則b點為(30,29.8).連接a,b兩點。根據綜合考慮,在SH型離心泵性能曲線型譜圖查找合適的泵組,為選用兩臺12sh-9A和一臺20sh-9A,一臺20sh-9A備用。 2.管道系統(tǒng)特性曲線。 根據: H=+ =20+5.8+2=27.8 S=(++)/=(11.55+12.00+2.00)/0.74=46.66 所以:H=27.8+46.66 繪制管道特性曲線。(見后面) 4.2選擇電機 選用兩臺12sh-9A和一臺20sh-9A,一臺20sh-9A備用。 水泵

9、型號 流量(l/s) 揚程(m) 轉速(轉/分) 泵軸效率(kw) 泵重(kg) 12sh-9A 529—892 55—42 1470 99.2——131 773 20sh-9A 430—680 60—50 970 340——433 2747 查《給水排水設計手冊第11冊》 可得: 12sh-9A型泵 電動機型號 功率(kw) 轉速(轉/分) 重量(kg) JS-116-4 155 1475 1080 JR-116-4 155 1470 1250 20sh-9A型泵 電動機型號 功率(kw) 轉速(轉/分) 重量(k

10、g) JSQ-1410-6 380 985 3550 JRQ-147-8 200 735 3100 根據經濟性等多方面考慮選擇電機為 水泵型號 電動機型號 功率(kw) 轉速(轉/分) 重量(kg) 臺數 12sh-9A JS-116-4 155 1475 1080 2臺 20sh-9A JSQ-1410-6 380 985 3550 2臺(一用一備用 4.3機組基礎尺寸確定 經查《給排水設計手冊》(常用設備分冊)可得所用型號的水泵和電機的具體尺寸,從而確定基礎尺寸如下: 1)12sh-9A型水泵與JS-116-4型電機機組的基礎尺寸

11、 基礎長度L L=320+944+590+200+200=2254mm 基礎寬度B B=1020 基礎高度度H可按下式計算: 式中 : ——基礎長度 ——基礎寬度 ——基礎所用材料的容重,對于混凝土基礎, H== 2)20sh-9A型水泵與JSQ-1410-6型電機機組的基礎尺寸 基礎長度L L=780+1132+970+200+200=3282mm 基礎寬度B B=800+540=1340mm 同理:基礎高度度H可按下式計算: H== 基礎尺寸如下圖: 5.吸水管路與壓水管路計算 5.1吸、壓水管路管材、管徑的確定 一臺水泵單獨工作時,

12、其流量為水泵吸水管和壓水管所通過的最大流量,根據單泵運行流量初步選定吸水管和壓水管管徑,計算結果見表 水泵型號 流量/(L/s) 吸水管 壓水管 管徑/mm 流速/(m/s) 1000i 管徑/mm 流速/(m/s) 1000i 12Sh-9A 290 500 1.42 5.23 400 2.24 17.3 20Sh-9A 590 700 1.52 4.81 600 2.19 12.6 5.2機組與管道布置 管路附件選配? 附件見表5 橫向聯(lián)絡管與輸水管選用Z41T-10型閘閥,DN500,L=540mm,W=681kg。 表5? 管

13、路附件選配 12Sh-9A 20Sh-9A 名稱 型號規(guī)格 主要尺寸 名稱 型號規(guī)格 主要尺寸 喇叭口 DN500鋼制 D500*750 H=530 H=119 喇叭口 DN700鋼制 D750*1050 H=740 H=159 90°彎頭 DN500 R=500mm L=500mm 90°彎頭 DN700 R=700mm L=700mm 閘閥 Z941T-10型DI電動明桿鍥式閘閥 L=540mm DN=500 閘閥 Z941T-10型DI電動明桿鍥式閘閥 L=660mm DN=700 同心漸擴管 DN500×400 L=72

14、0mm 同心漸擴管 DN700×500 L=710mm 球形補償 DN400 L=700mm 球形補償 DN600 L=917mm 旋啟式止回閥 H44T(X)-10 DN400 DN400 旋啟式止回閥 H44T(X)-10 DN600 DN600 電動蝶閥 D371X(H、F)型渦輪傳動對夾式蝶閥 L=140mm 電動蝶閥 D371X(H、F)型渦輪傳動對夾式蝶閥 L=178mm 90°彎頭 DN400 R=400mm L=400mm 90°彎頭 DN600 R=600mm L=600mm 三通 DN500 三通 D

15、N500 5.3泵房機器間布置如下圖: 6.泵站內管路的水力計算 取一條最不利線路,從吸水口到輸水干管上切換閘閥為止為計算線路圖 吸水管的水頭損失: 吸水管長6米,吸水管中流速v=1.5m/s,流入泵的速度v===3.0m/s,吸水管的1000=4 ==0.0046=0.024m =(++)v/2g+ v/2g —DN700喇叭口,=0.56 —700鋼制90彎頭,=1.02 —Z41T-10閘閥,全開=0.06 —偏心漸縮管DN700500,=0.2 =(++)v/2g+ v/2g =(0.56+1.02+0.06)+0.2=0.288m =

16、+=0.312m (1) 壓水管路的水頭損失 壓水管路長15米,壓水管路中流速v=2.02m/s ,流入泵的速度v===3.0m/s,吸水管的1000==8.3 ==0.008315=0.124 =(+++2+2+2+)v/2g+ v/2g —漸縮管DN500600,=0.11 —球形補償器DN600,=0.21 —薄型止回閥DN600,=1.7 —電動蝶閥DN600,全開=0.15 —D400500三通,=1.6 —D50500三通,=1.5 —DN500閘閥,=0.06 —90彎頭漸縮異徑彎頭,=1.01 =(+++2+2+2+)v/2g+ v/2g

17、=(0.21+1.7+0.15+21.6+21.5+20.06+1.01+0.11=1.995m =+=2.119m (3) =+=2.432m 由此可得泵的實際揚程: 枯水期:=5.8+20+11.55+12+2+2.432=53.782m 洪水期:=2.3+20+11.55+12+2+2.432=49.282m 消防校核:H=5.8+10+11.55+17.5+2.432+2=49.331m Q=740+30=770L/s 7、附屬設備的選擇 ? (1)起重設備:最大起重量為JSQ-1410-6三相繞線異步電動機,3550Kg。 ?????? 選用DX

18、5-12-30型單梁懸掛式起重機,MDI3-9D型電動葫蘆。 ? (2)真空泵: 排氣量:Q=O.38m/min ?Hv=266mmHg? ??????? 選用SZ-2型真空泵兩臺,一備一用。 ?? (3)排水設備:選用50QWDL-15潛水排污泵一臺。 ?? (4)通風設備:采用自然通風。 8、泵房各部分標高的確定 1)泵的安裝高度 按20Sh-9A型水泵的允許席上真空高度為4米。所以取2m。 2)吸水井底部標高確定 n 吸水井底標高: 從吸水井底部到喇叭口復合0.8D,D為喇叭口最突出的口徑,0.8D=840mm 從吸水井底部到喇叭口浸沒深度為1000mm。

19、 井底標高為14.20-1.84=12.36 n 進水管標高: 因Hss定為2.0m,枯水位標高為14.20m,所以進水管標高14.20+2.0=16.20m。 n 泵基礎頂面標高 由20Sh-9A型水泵外形尺寸中可查得泵軸至基礎頂面距離H1 = 900mm所以泵基礎頂面標高16.20-0.9=15.30m n 基礎高出泵房底標高: 基礎高出泵房底按0.2m計,可得泵房室內地坪高程為15.30-0.20=15.10m 泵房室內地坪高程為15.10m,室外地面高程為17.20米,故泵房為半地下式。地下部分高度為17.20-15.10=2.10m。 3)泵房工作平臺、泵房頂標

20、高 泵房工作平臺應比地面高度高出300mm,所以工作平臺標高為17.2+0.3=17.50m ?起重機設備離屋頂要有100mm的高度 起重機架高查表為570mm 起重機電機與掛鉤的高度為1760mm 起重機的起升高度為2m 最高起吊物為20Sh-9A型水泵,高度為1.48 凈空高度為2m 泵房頂部到工作臺的高度為:0.1+0.57+1.760+2+1.48+2=7.90m 屋頂的標高為17.5+7.9 =25.4m 9.泵房建筑尺寸確定 ??? 由于電機的功率大于55kw,基礎與基礎之間要有1.2m以上的距離,基礎到墻的長度大于3m,,還有排水溝等設備,取1m,得出長度為24.874m。 泵房寬度由起重設備的跨度決定,11.84m。 10.設計心得 在進行本課程設計的過程中,我查閱了相關的設計手冊、標準圖集、設計規(guī)范,還有參考了2008級專業(yè)師兄師姐的作品,充分感受到了設計進行過程中必須做到有理有據的要求。經過本次設計,我對設計以及泵房的設計選泵等理論知識有了更深入的認識,受益匪淺。 在此對在設計中提供幫助的老師、師兄師姐、同學表示感謝! - 11 -

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