目 录目 录I第1章 绪论11.1 设计要求11.1.1 设计题目：送水泵站（二级泵站）设计11.2 二级泵站设计资料2第2章 计算说明书32.1水泵和电机的初步选择32.1.1 二级泵站的组成及特点32.1.2 泵站设计参数的确定42.1.3选择水泵42.2 水泵机组的基础设计72.3 水泵吸水管路和压水管路设计92.3.1吸水管路92.3.2 压水管路102.3.3 管路附件选配102.4布置机组和管道112.5 泵房形式的选择122.5.1泵的布置形势122.6 吸水井的设计132.7 各工艺标高的设计142.8复核水泵和电机152.9消防校核152.10 设备的选择152.10.1引水设备152.10.2计量设备162.10.3起重设备162.10.4泵房的高度172.10.5排水设备172.10.6 防水锤设备182.11 泵房建筑高度和平面尺寸的确定182.12 设计二级泵站平面图及剖面图19结束语20参考文献21I第1章 绪论1.1 设计要求1.1.1 设计题目：送水泵站（二级泵站）设计1.1.2 泵站设计水量：6.25万m3/d。1.1.3 设计任务 城市送水泵站技术设计的工艺部分。根据水量、水压变化情况选泵，工作泵和备用泵型号和台数。 泵房型式的选择 机组基础设计；平面尺寸及高度 计算水泵吸水管和压水管力直径：选用各种配件和阀件的型号、规格种及安 装尺寸（说明特点）。吸水井设计：尺寸和水位布置机组和管道 泵房中各标高的确定：室内地面、基础顶面、水泵安装高度、泵房建筑高度 等。 复核水泵及电机：计算吸水管及泵站内压水管损关、求出总扬程、校核所选 水泵，如不合适，则重选水泵及电机。重新确定泵站的各级供水量。 进行消防和转输校核.计算和选择附属设备设备的选择和布置计量设备起重设备排水泵及水锤消除器等确定泵站平面尺寸、初步规划泵站总平面泵房的长度和宽度，总平面布置包括：配电室、机器间、值班室、修理间等。1.1.4 图纸要求泵站平面及剖面图（机器间），应绘出主要设备、管路、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高，列出主要设备表和村料表（比例尺1：100）。1.2 二级泵站设计资料1.2.1 泵站设计水量为6.25万 m3/d1.2.2管网设计的部分成果：根据用水曲线确定的二级泵站工作制度，分（2）级工作。第一级，从（22）时到（5）时，每小时占全天用水量的（2.5）%；第二级，从（5）时到（22）时，每小时占全天用水量的（4.85 ）%。 城市的设计最不利点的地面标高（ 130）米，建筑层数（ 7 ）层，自由水压 （35）米。管网平差得出的泵站至最不利点的输水管和管网的总水头损失为（21）米；消防流量为（200 ）m3/h，消防扬程为（ 15）米。 清水池所在地面标高为（ 120 ）米；清水地最低水位在地面以下（ 5 ）米。1.2.3.城市冰冻线为（1.5）米，最高温度为（ 30 ），最低温度为（ -25 ）1.2.4.泵站所在地土壤良好，地下水位为（ 25 ）米。1.2.5.泵站为双电源。第2章 计算说明书2.1水泵和电机的初步选择2.1.1 二级泵站的组成及特点2.1.1.1 二级泵站的组成(1)水泵机组 包括水泵和电动机，是泵站中最重要的组成部分；(2)吸压管路 指水泵的吸水(进水)管路和压水(出水)管路，水泵通过吸水管从吸水井(池)中吸水，经水泵加压后通过压水管路送至用户；(3)引水设备 指真空引水设备(如真空泵、引水罐等)和灌水设备。当水泵工作为吸入式启动时，需引水设备；(4)起重设备 指泵站内设备及管道安装，检修用的吊车、电动葫芦等设备；(5)排水设备 指排水泵、排水沟、集水坑等，用以排除泵站地面污水；(6)计量设备 指流量计、压力计、真空泵、温度计等；(7)采暖及通风设备 指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风机等设备；(8)电气设备 指变、配电设备；(9)防水锤设备 指水锤消除器等；(10)其他设备 包括照明、通信、安全与防水设施等。在泵站中除设有机器间(安装水泵机组的房间)外，还设有高低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。2.1.1.2 二级泵站的特点：二级泵站通常设在净水厂内，经水厂净化后的水进入清水池储存，清水池中水经管道自流入吸水井，水泵从吸水井吸水，经加压后送入城市输配水管网。其工艺流程如：清水池吸水井送水泵站输配水管网用户。基本特点：泵站埋深较浅，通常建成地面式或半地面式，为了适应用户水量、水质的变化，需要设置多台水泵机组，因而，泵房面积较大，泵房一般为矩形形状，砖混结构。2.1.2 泵站设计参数的确定设计流量的确定泵站一级工作时的设计流量：泵站二级工作时的设计流量：设计扬程的确定其中:H 泵站所需扬程（m） 地形高差(m)自由水压(m)；总水头损失(m)；泵站内损失（初步估计为2m） Hc安全水头 1.5m2.1.3选择水泵2.1.3.1水泵选择的基本原则 （1）所选水泵机组应满足用户最高日各个时刻（含最大的）流量和扬程的要求， 保证供水的安全可靠性。 （2）依据所选水泵建造的泵站的造价低。 （3）水泵机组长期在高效率下工作，运行及管理费用低。 （4）水泵性能好，使用寿命长，便于安装和检修。 （5）在水泵供水能力上应考虑近、远期结合，留有发展余地。 2.1.3.2初选水泵图2-1 sh型离心泵性能曲线型谱图根据和=74.5m，在泵的综合性能图上作出该点。当时 ,输水管和配水管网中水头损失很小，假定此时总水头损失之和为2米，所需泵的扬程为H=15+35+2+2=54m，在图上作出这点。两点连接成参考管道特性曲线，选取与参考管道特性曲线相交的水泵并联,其泵型分别为12sh-6B型、14sh-9型、14sh-9A型，性能参数如表2-1所示。其中12sh-6B型、14sh-9A型的杨程显然不满足设计要求，所以三个方案中只有方案二比较合适，即选用14sh-9型单级双吸离心泵。表2-1 sh型单级双吸离心泵的性能表型号流量Q(m3/h)扬程H(m)转速n(r/min)泵轴功率N(kW)效率()允许吸上真空高度Hs(m)泵重(kg)12Sh-6B5409001502507257147015120070735.63.885714Sh-997211402704008056147027532377803.5120014Sh-9A90013322503707056147022025778843.51200求出管路特性曲线方程中的参数，因为：所以：根据上表泵的性能参数以及泵的特性曲线，可确定设计方案为：四台14Sh-9泵并联，其中有一台为备用泵。图22 14sh9单击双吸离心泵性能特性曲线一级供水（两台泵并联工作），工况点如二级供水时(三台水泵并联工作)，工况点（见M点） 图2-3 三台14sh-9型号泵并联工作曲线2.2 水泵机组的基础设计 表2-2 14sh-9型单级双吸离心泵安装(mm)（不带底座）型号电动机型号泵外型尺寸(mm)14sh-9JS-138-415338224401300650720110656026036034安装尺寸(mm)b30841053875860500790C1110500632图2-4 14sh-9型单级双吸离心泵(不带底座)安装尺寸图14sh-9型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，则基础长度基础宽度基础高度H=地脚螺栓长度+（0.150.2）=24d+（0.150.2）m=2434+200=1016mm按基础重量校核基础高度经比较取基础高度为1.4m最终确定水泵占地LBH=2.8031.2401.061=2.74m 。其中：水泵重量（kg）； 电机重量（kg）；基础长度（m）；基础宽度（m）；基础密度（kg/m3）(混凝土密度2400 kg/m3)。2.3 水泵吸水管路和压水管路设计当泵站为一级供水时，两台14sh-9型单级双吸离心泵并联工作，其流量Q=434.028L/s，单台泵出水量Q=217.014 L/s。当泵站为二级供水时，三台14sh-9型单级双吸离心泵并联工作，其流量Q=842.014L/s，单台水泵出水量Q=280.671L/s；水泵吸、压水管所通过的流量应按Q=280.671L/s(最大)设计，管材采用钢管。2.3.1吸水管路2.3.1.1 吸水管路布置要求吸水管路通常处在高压状态下工作，所以对吸水管路的基本要求是不漏气、不积气、不吸气，否则会使水泵的工作产生故障。为此常采取一下措施：(1) 为保证吸水管路不漏气，要求管材必须严格。(2) 为使水泵及时排走吸水管路中的气体，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度。(3) 吸水管的安装与敷设应避免在管道内形成气囊。(4) 吸水管安装在吸水井内，吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量。(5) 吸入式工作的水泵，每台水泵应设单独的吸水管。(6) 当吸水池水位高于水泵轴线时，吸水管上应设闸阀，以利于水泵检修。(7) 当水中有大量杂质时，喇叭口下面应设置滤网。(8) 吸水管设计流速一般为：DN250mm时，v=1.01.2m/s；DN2501000mm时，v=1.21.6m/s；DN1000mm时，v=1.52.0m/s.2.3.1.2 吸水管管径当Q=280.671m/s时，由钢管水力计算表查得管径d=500mm，流速V=1.38m/s，单位管段的水头损失i=4.91mm/m。2.3.2 压水管路2.3.2.1 压水管路布置要求对压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。(1) 压水管路常采用钢管，采用焊接接口，与设备连接处或需要经常检修处采用法兰接口。(2) 为了避免管路上的应力传至水泵，以及安装和拆卸方便，可在压水管路适当位置上设补偿接头或可挠性接头。(3) 离心泵必须要关闸启动。(4) 当不允许水倒流时，需设止回阀。(5) 压水管设计流速为：DN250mm时，v=1.52.0m/s；DN250mm时，v=2.02.5m/s；2.3.2.2 压水管管径当Q=280.671L/s时，由钢管水力计算表查得管径D=400mm，流速V=2.17m/s，阻力系数i=16.3m