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平顶山工学院市政工程系 0214081-2班水泵与水泵站课程设计任务书一、课程设计的目的1、通过课程设计,使学生所获得的专业理论知识加以系统化,整体化,以便于巩固和扩大所学的专业知识;2、培养学生独立分析,解决实际问题的能力;3、提高设计计算技巧和编写说明书与绘图能力;4、为适应工作需要打一下的基础。考虑美观以与便于施工等要求, 根据可能和合理方案进行技术经济比较选定工程枢纽的布局,建筑物的结构型式,材料和施工方法等。二、设计题目:海口城市净水厂送水泵站三、设计原始资料1、任务书某城市所需用水量 22.8 X104 m3/d,用水最不利点地面标高 66.60 m、服务水头24m,泵站处的地面标高 65.3 m、水池最高水位 64.60m、 水池最低水位标 61.60m,经计算管网水头损失 19.93m。试进行泵站工 艺设计。2、地区气象资料:最低气温:-515 C,最高气温:3541 C,最大冰冻深度15 cm。3、泵站地址1 /001 /00地形图(暂缺)4、站址处要求抗震设计烈度为 7。5、电源资料:采用双回路供电,电压等级为:220V、380 V、10KV。四、课程设计内容 城镇给水厂送水泵站扩初设计。五、设计成果:1. 说明书:概述:包括设计依据、机组选择、台数、泵站形式和建筑 面积、启动方式等。2. 计算书:按教材中所要求步骤计算,写明计算过程并附必要草图。 图纸:泵站平、剖面图各一张(比例1/01 200 )。六、设计依据1 、水泵与水泵站教材2、给排水设计手册第一、十、十一册3、快速给排水设计手册第四、第五册七、设计时间安排 给水排水工程泵站课程设计时间 18 周一周( 2010 年 12 月 27 日 31 日),要求学生集中时间完成全部内容,时间安排如下:1 、基础资料收集 0.5d2、 泵站规模计算与运行方式确定1d3、 水泵选型与泵房布置0.5d4、 泵房平面图、剖面图绘制2d5、 整理设计计算书和说明书1d八、设计纪律要求1、设计中要自主完成,杜绝抄袭现象。2、正常上课期间所有设计学生必须到教室进行设计,上午8 : 00 12 :00 ,下午 2:00 3 :45 ,不得迟到和早退。3、设计期间指导教师实行不定期点名制度,两次无故不到者设计成绩降级。四次无故不到者设计成绩为不与格。4、由于设计时间较紧,希望同学们克服困难,按时、认真完成 本次设计任务。九、成绩评定 学生的课程设计成绩由指导老师根据学生在设计期间的设计图纸、设计计算说明书、答辩、出勤等情况综合评定。成绩分:优、良、中、 与格、不与格五个等级。其中,设计图纸占 50% ,设计说明书占 30% ,答辩占 10% ,出勤 占 10% 。成绩评定标准如下:优 :能认真完成设计指导书中的要求,设计过程中,严格要求自己, 独立完成设计任务,图纸整洁、绘制标注规范,设计方案合理,思路清 晰,设计说明书内容充实工整,应用理论正确,有创新性。答辩正确, 设计期间出满勤。良 :能较好的完成设计指导书中的要求,能独立完成设计任务,设 计思路较清晰,平面布置合理、图纸绘制标注规范、整洁,设计认真, 应用理论正确,答辩正确,设计期间出满勤。中 :能完成设计指导书中的要求, 平面布置基本合理、 图纸绘制规范、 字体和数字标注较整洁, 设计较认真, 应用理论基本正确, 答辩基本正确, 设计期间出满勤。设计方案基本合理与格: 能基本完成设计指导书中的要求,设计思路欠佳,平面布置欠 合理、图纸绘制规范、字体和数字标注欠整洁,应用理论无原则错误,答 辩时问题回答不全面正确,设计期间有缺勤现象。设计图纸一般。不与格 :凡有下列情况之一者以不与格论: 1)未达到设计指导书的 基本要求。 2)设计出现原则性的错误,图纸绘制有明显错误、字体和数 字标注不整洁,应用理论有原则错误,回答问题错误。3)设计缺勤累计达三分之一以上者。十、设计日期: 2010 年 12 月 27 日 31 日交图日期: 2010 年 12 月 31 日下午 16 :00 十一、指导教师:朱伟萍 杨广建 王远红 谭水成环境与市政系给排水教研室2010 年 12 月第一节概述1.1根据城镇发展规划,该泵站拟建于城镇南端,设计为中型送水泵站。1.2泵站的设计水量为 22.80 万m3/d。1.3消防用水量300 L/s_o1.4经给水管网水力计算后,有:1.4.1根据用水曲线确定二泵站工作制度,分两级工作。第一级,从6: 00到20 : 00,每小时占全天用水量的 4.8 % 第二级,从20 : 00到6: 00,每小时占全天用水量的 2.9 %1.4.2最大用水时水泵站所需扬程为59.03m,其中几何压水高54.53m ;1.4.3最大用水加消防时泵站所需扬程为56.49m,其中几何压水高53.99m o1.5清水池至泵站址的水平距离为543m o1.6泵站处地面标高为65.30%o1.7清水池最低水位标高 64.60吐,清水池最低水位在地面以下3m。1.8地下水位标高61.60% o1.9给水管网的设计最不利点的地形标高为66.60m,建筑层数为8层,自由水压为36米。1.10 冰冻深度1.5m o第二节水泵机组的选择2.1泵站设计参数的确定供水流量/(L/s)水头损失/m集水井 最低水 位与控 制点地 面咼差/m自由水压/m泵站内输水管管网二级供水3166.6722.619.93254.53消防供水3个火占八、3466.6723.124.59253.99泵站一级工作时的设计流量:QA 22.8 104 5% 11400m3/h 3166.67L/S泵站二级工作时的设计流量:Qn 22.8 1042.9%6612m3/h 1836.67L/S泵站一级工作时的设计扬程为:H a H01h站内h安全 = = 54.53 2 1m 57.53m其中 H oi 最大用水时几何压水高(m);h站内水泵站内水头损失(m)(初步估计为2m);h呆证一安全水头(初步估计为1m )0泵站二级工作时的设计扬程:H2 Zc Hoh2h 泵站内 h安 =2+54.53+22.53 X1.32/2.2 2+1.5=64.5m其中h2为二级供水时输配水管网的压力损失消防时:泵站最大用水加消防时的设计工作流量为:Qc 3166.67L/S 300L/S 3466.67L/S泵站最大用水加消防时的设计扬程为:HC Hi A 57.53 3 60.53m2.2选择水泵为了在用水量减少时进行灵活调度,减少能源浪费,利用智能选泵系 统选出几种方案,进行搭配,而在用水量少时,减少泵的运行台数,使每 台泵都能在高效段运行,从而达到节约能源的目的。可用管路特性曲线进行选泵,先求出管路特性曲线方程中的参数,因为 Hst 2 3638m,所以S ( hh泵站内)/Q2 (22.53 2.00)/2.22 5.07s2/m5因此 H Hst SQ238 5.07Q2绘制水泵Q-H曲线管路特性曲线关系表见下:Q/m 3/hQ/m 3/sBiH10000.280.438.420000.561.5939.5930000.833.4941.4940001.116.2544.2550001.399.847.860001.6714.1452.1470001.9419.0857.0880002.2224.9962.9990002.531.6969.69100002.7839.1877.18110003.0647.4785.47120003.3356.2294.22根据上述分析反复比较水泵特性曲线,选择500S59A型水泵选泵表:型号转速r/mi n流量m3/h扬程m轴功率电机功率效率500S59A970150057315400741872493337521703932072在根据选泵结果来看,此次设计选用5台500S59A型水泵,一级供水时,全部打幵运行。二级供水时,运行三台 500S59A型水泵,完全满足供水条件。在选用备用泵的时候,选用一台500S59型,电动机功率为450kW,这台备用泵也完全能够满足用水条件。2.3 电机的选择根据水泵样本提供的配套可选电机参数如下:500S59A 的选用: Y400-54-6 N=400KW根据水泵样本提供的配套可选电机参数如下:500S59 的选用: Y450-46-6 N=450KW第三节 水泵机组的基础设计500S59A 系列水泵不带底座,所以选定其基础为混凝土块式基础, 根据水泵尺寸(见附件二) 、电动机安装尺寸(见附件二) ,有: 基础长度1 =相应地角螺钉间距大者 + (400500 )=l_2 l_3 B (400500) 1167 580 1000 400 3147mm (取3200mm)基础宽度B =相应地角螺钉间距大者 + (400500 )=A (400 500)7104001110mm基础咼度H= 2.5 4.0 W7K泵W电机/ L B=3.02570 3000 / 3.89 1.10 24001.63m (取 1.7m)其中 W水泵一水泵重量(kg);wfe机一电机重量(kg);l 基础长度(m )B 基础宽度(m );基础密度(kg/m 3)(混凝土密度p = 2400kg/m 3)备用泵 500S59 系列水泵不带底座,所以选定其基础为混凝土块式基 础,根据水泵尺寸(见附件二) 、电动机安装尺寸(见附件二) ,有: 基础长度1 =相应地角螺钉间距大者 + (400500 )=L2 L3 B (400500 1157 580 820 450 3007mm (取3010mm )基础宽度B =相应地角螺钉间距大者 + (400500 )=A (400 500)11004001500mm基础咼度H= 2.5 4.0 W7K泵W电机/ L B=3.02500 2720 /3.75 0.82 24002.1m其中W水泵一水泵重量(kg );叽机一电机重量(kg ) ;L 基础长度(m )B 基础宽度(m );基础密度(kg/m 3)(混凝土密度p = 2400kg/m 3)第四节水泵吸水管和压水管的计算一台500S59A 型水泵工作时,其最大流量 Q 1872L/S,为吸水管和压水管所通过的最大流量,初步选定吸水管管径 DN=600mm,压水管管径DN = 500mm。根据公式 Dn. 4Q/n v计算得:当吸水管管径 DN = 600mm 时,流速v=1.84m/s ;当吸水管管径 DN = 500mm 时,流速v=2.64m/s ;一台500S59型水泵工作时,其最大流量 Q 1363L/S,为吸水管和压水管 所通过的最大流量
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