某厂新建水源工程的取水泵站设计课程设计说明泵与泵站课程设计某厂新建水源工程的取水泵站设计院（系）名称：专 业 名 称：姓 名： 指 导 教 师： 2014年月摘要目 录摘 要2第一章 概述5一、工程概要5二、设计任务6第二章 泵站设计计算7一、设计流量的确定与设计扬程估计71、设计流量计算72、设计扬程H7二、初选泵和电机71、选泵原则82、选泵方案9三、吸压水管路计算131、吸水管132、压水管143、输水干管144、管路附件15四、吸压水管路最不利管线损失计算 15五、工况点校核 181、设计工况校核172、事故工况校核203、消防工况校核21第三章 泵房设计24一、泵房选址24二、水泵安装高程24三、机泵基础尺寸25四、泵房内部布置261、泵机组的布置原则274、泵机组布置27五、水泵间布置291、水泵安装高度以及泵房内标高的确定292、泵房内平面布置31六、泵房形式及构造311、泵房形式322、屋面形式以及构造323、侧墙、底板构造334、基础构造335、楼梯与栏杆336、门窗347、屋面结构34七、附属设备的选择341、起重设备342、通风设备343、引水设备344、排水设备345、计量设备34参考文献：35第一章 概述一、工程概要某厂新建水源工程，近期设计水量25万吨/天，要求远期发展40万吨/天，采用固定式取水泵房，用两条直径为1.4米的自流管从江中取水，水源洪水位标高为37.00米（频率1%），设计水位25.00米（频率95）枯水位标高为23.53米（频率97%），净化场反应池前配水井的水面标高为57.83米，自流取水管全长200米，泵站到净化场输水干管全长1150米，泵站枢纽布置图见水泵及水泵站课本图4-81。利用下述资料进行取水泵站工艺设计。建厂地区地形较开阔，附近有10千伏电网通过，并靠近公路，交通运输方便。当地石料较丰富，木材缺乏。站址附近，地形比较简单，垂直与泵站轴线80米范围内，变化很小，可用泵站纵断面图代替站址地形图，表1：泵站纵断面各地形点高程表:桩号高程（米） 备注 0+000 23.50 引水自流管末端 0+190 27.10 坡地与田地交点 0+237 27.20 下田块末端 0+237 32.70 上田块始端 0+320 32.75 上田块末、坡地起点 0+378 43.50 坡地末、台地起点 0+385 43.80 台地末、坡地起点 0+413 49.30 坡地末、坡地起点 0+420 49.50 坡地末山包顶 0+430 50.20 山包顶站址附近多为黄粘土，湿容重，内摩擦角，凝聚力（水下凝聚力为0）。回填土的内摩擦角，凝聚力为0，地基允许承载力 。二、设计任务根据所给的设计资料，进行取水泵站的设计。设计内容包括：泵机组类型与数目的确定、机组布置、吸压水管管径管长的确定以及管路的布置、相关阀门附件的确定、相关辅助设备的选型、泵房的选址以及相关尺寸的确定、泵房的布置等。设计成果应该包括以下几个部分：1、设计说明书两份：要求1000012000字。2、 图纸两张（1号图纸）：取水泵站平、剖图各一套，图纸内容包括合建式泵房、集水池、水泵机组、出水管道、辅助设备、设备材料一览表等，图上要表示原地面高程线及开挖线、泵站各建筑物的尺寸、高程与桩号。第二章 泵站设计计算一、设计流量的确定和设计扬程估计1、设计流量计算为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约基建投资，在这种情况下，我们要求一级泵站中的泵昼夜不均匀工作。因此，泵站的设计流量应为：式中 Qr一级泵站中水泵所供给的流量(m3h)；Qd供水对象最高日用水量(m3d)；为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数；T为一级泵站在一昼夜内工作小时数。考虑到输水干管漏损和净化厂本身用水，取自身用水系数为=1.02,为减小取水构筑物、输水管渠和净水构筑物的尺寸，要求一级泵站中的泵昼夜均匀工作，故一级泵站的设计流量一般按照最高日平均时设计，则：一级泵站近期设计流量为：Q=QdT1.02250000243600=2.95(m3s)一级泵站远期设计流量为：Q=QdT=1.02400000243600=4.72(m3s）2、设计扬程H：（1）泵所需静扬程Hst静扬程即为净化厂配水井水面高程与集水井水面高程差。从取水口到集水井的自流管内的水损约为1m，泵房吸水间水位标高： 枯水水位：H=23.53-1.00=22.53（m）设计水位：H=25.00-1.00=24.00（m）洪水水位：H=37.00-1.00=36.00（m）所求静扬程为Hst：洪水位时：Hst=57.83-36=21.83（m）设计水位时：Hst=57.83-24=33.83(m) 枯水位时：Hst=57.83-22.53=35.3（m）（2）管路水损H输水管内损失（按静扬程10%取）洪水位时：h1=0.10*21.83=3.27（m）设计水位时：h2=0.10*33.83=3.38(m) 枯水水位时：h3=0.10*35.3=3.53（m）泵站内损失取2m安全水头取2m（3)设计扬程：洪水位时：H=Hst+H=21.83+3.27+2+2=29.1(m) 设计水位时：H=Hst+H=33.83+3.38+2+2=41.21（m） 枯水位时：H=Hst+H=35.3+3.53+2+2=42.83（m） 二、初选泵和电机1、选泵原则该取水泵站的选泵主要依据以下原则：（1）在满足用户的流量、扬程需求的条件下确保单泵的高效运行。（2）选取效率较高的泵。（3）泵型号尽量保持整齐，互为备用。（4）充分考虑远期用水流量的影响。（5）考虑必要的备用机组。（6）进行消防工况和事故工况以及枯水位的校核。（7）尽量选用当地成批生产的泵。2、选泵方案（1）查给排水设计手册第三册可知该取水泵站属于V级小型泵站（装机流量在210m3/s）,泵站内部配备采用多台泵并联布置，统一供水。在选定泵的台数后可以根据泵站的设计总流量计算出单泵的设计流量，再结合泵的设计扬程查给排水设计手册第一册内由于泵型号参数的内容，即可选出流量扬程满足要求又能高效工作的泵及其组合。所选的泵均定位为调速泵，可适应流量和扬程的变化。（2）考虑到用水量的变化，确定用水量变化范围，用最高日最高时用水量代替最大用水量，平均日平均时用水量代替最低用水量，则：取时变化系数为Kh=1.3，日变化系数为Kd=1.3，则：近期最高日最高时用水量为：Qh=2.95*1.3=3.835（m3s）近期平均日平均时用水量为：Qa=2.951.3=2.27（m3s）远期最高日最高时用水量为：Qh=4.72*1.3=6.136（m3s）远期平均日平均时用水量为：Qa=4.721.3=3.63（m3s）（3）选泵方案比较设计流量及扬程： 在泵综合曲线上做出点a，当Q=30l/s时，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很小，假定水损之和为2m，则H=Hst+2m=31.83+2=33.83m，在综合曲线上做出b点。与两点之间所连直线相交的泵型流量和扬程满足条件时可以考虑。根据选泵要点以及所需流量和扬程大小初定以下三种方案。表2：近期枯水位时设计扬程（m）45.80 单泵设计流量（m/h）3541.67 设计水位时44.33 3541.67 洪水位时32.33 3541.67 远期枯水位时设计扬程（m）43.51 单泵设计流量（m/h）4250.00 设计水位时42.04 4250.00 洪水位时30.04 4250.00 方案一：三台相同型号的泵，三用一备，远期增加一台水泵。表3：泵型号Sp(摩阻系数)流量Q扬程H（m）转速n（r/min）m3/hl/s800S-47A5.52350097045730507014104060001670 36功率N（KW）效率（%）必需汽蚀余量（m）重量Kg轴功率Pa电机功率529.3710816.5 7300620.389683.786根据最小二乘法计算出来的泵的特性曲线方程为：hp=50.29-5.52q1.852方案二：三用一备，远期增加一台泵表4：泵型号Sp(摩阻系数)流量Q扬程H（m）转速n（r/min）m3/hl/s800S-767.3830008305458544001220495500153043功率N（KW）效率（%）必需汽蚀余量（m）重量Kg轴功率Pa电机功率448.66308047900541.188606.885根据最小二乘法计算出来的泵的特性曲线方程为：hp=51.56-7.85q1.852方案三：四用一备，远期增加一台泵表5：泵型号Sp(摩阻系数)流量Q扬程H（m）转速n（r/min）m3/hl/s600S-477.382160600549703170880473600100043功率N（KW）效率（%）必需汽蚀余量（m）重量Kg轴功率Pa电机功率401.9540797.53850460.988507.783根据最小二乘法计算出来的泵的特性曲线方程为：hp=61-7.38q1.852。泵效率曲线：