1、2一、课程设计任务书设计任务及要求设计题目：四川省某城镇自来水厂的取水泵站工艺设计该城镇规划近期为2020年，远期为2030年。取水泵站设计要求近远期结合，泵房土建部分按远期设计，设备只安装近期要求的设备。 设计资料城镇规划资料 设计用水量资料该城镇近期设计水量为6000+72100=13200，远期设计水量为近期的倍。城镇消防供水要求根据防火规范要求，该城镇同时发生火灾次数为两次，每次消防用水量为45L/s，火灾延续时间按2小时计。消防储水使用后要求24小时内补满。 供水安全性要求要求连续供水，事故时输水管供水量不低于正常供水时流量的75%。 泵站设计资料 水文、地质资料在拟建一级泵站河段处
2、百年一遇洪水位为，常水位为，97%保证率的枯水位为。97%保证率的枯水流量为/s。河流断面见附图1。河流水质符合生活饮用水水源水质标准。在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。地质柱状图可看出，表层有2m厚的砂粘土覆盖层，以下是中密卵石层或砂岩，适合工程建设。 地形资料拟建一级泵站处的地形见附图2。 水厂配水井设计水位标高为。 气象资料年平均气温，最高气温，最低气温，最大冻土深度。河流冬季无结冰现象，夏季最高水温为26。河流主导风向，夏季为东南风，冬季为西北风。3主要设计步骤1.设计概述、设计范围、设计资料。 2.选泵、配电机方案。3.布置机组和管道、机组基础的设计、吸水管和压水管的
3、设计。 4.泵房平面及高程设计。 5.其它辅助建筑物或构件的设计。二、设计流量的确定和设计扬程估算设计流量Q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，本设计考虑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：QrQdT式中Qr一级泵站中水泵所供给的流量（m3/h）； Qd供水对象最高日用水量（m3/d）； 为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数，一般取=； 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水厂本身用水，取自用水系数=，则 近期设计流量为Q=1320024=605m3/h=/s 远期设计流量为Q=1848024=847m3/
4、h=/s 设计扬程H 总体布置选择站址、绘制取水泵站枢纽布置图。4根据课程设计资料附图2，从河岸到净水厂的距离为6050001000 （m）=300m。在本设计中，从取水头部到泵房吸水间的长度为25m，泵站的长度为22m，则输水干管的长度为300-25-22m=253m。 输水干管中的水头损失h查给水工程界限流量表，本设计中使用两条500mm钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量，即：Q=/s=/s，管内流速v=QA=/s,查给水排水设计手册得1000i=3，i=。h=253=。 泵所需静扬程HST在最不利情况下，从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为
5、25m=。则吸水间中最高水面标高为=，最低水面标高为=，所以泵所需静扬程HST为： 洪水位时，HST= 枯水位时，HST= 泵站内管路中的水头损失hp5粗估为2m，并考虑安全水头2m。 则泵设计扬程为：枯水位时，H max=+2+2= 洪水位时，H min=+2+2=三、初选泵和电机选泵近期选用三台凯泉第四代KQW系列单级卧式离心泵，型号为KQW200/285-37/4。近期三台泵，两台工作，一台备用。远期增加一台同型号泵，三台工作，一台备用。在凯泉网站上查到该型号泵的参数如下。参数表6尺寸表特性曲线注：图中有三种型号的泵的特性曲线。我们需要的是标有200/285-37/4的特性曲线。 选电机
6、7查给水排水设计手册，根据KQW200/285-37/4型泵的要求选用电动机。根据所要求的最大功率，转矩和转数选用电动机。根据电动机功率大小，参考外电网的电压决定电动机的电压。 根据工作环境和条件决定电动机的外形和结构形式。根据投资少，效率高，运行简单等条件，来确定所选电动机类型。该泵对电动机的要求：本设计选用Y225S-4型三相鼠笼式异步电动机。Y225S-4 37KW三相异步电动机是一般用途低压三相鼠笼型异步电动机基本系列。该系列可以满足国内外一般用途的需要，机座范围80-315，是全国统一设计的新系列产品。Y系列电动机具有高效、节能、性能好、振动小、噪音低、寿命厂、可靠性高、维护方便、转
7、动转矩大等优点。安装尺寸和功率等级完全符合IEC标准，采用B级绝缘，外壳防护等级为IP44，冷却方式为IC411。Y系列电动机，额定电压为380V，额定频率为50HZ，绝缘等级为B级、防护等级为IP44。3KW以下为“Y”接法，4KW以上为“”接法。Y225S-4 37KW电机应用于一般无特殊要求的机械设备，如农业机械、食品机械、风机、水泵、机床、搅拌机、空气压缩机等。 电机详情 产品类别 三相异步电动机 品牌 恒富 额定功率 37KW 型号 Y225S-4 产品认证 CCC 8极数 4极应用范围 机械设备参数见下表。额定电压（V） 380 额定转速（rpm） 1500四、机组基础尺寸的确定
8、KQW200/285-37/4型泵的安装尺寸厂家已给出。9查给水排水设计手册第11册常用设备，查Y225S-4型三相鼠笼式异步电动机的安装尺寸。在本设计中，取基础长度L=（底座长度+）m=770+200=970mm基础宽度B=底座螺孔间距+=560+200=760mm 机组总重量W=560+465=1025kg=10045N。 基础深度按下式计算：H=/（LB）式中 L=；B=；=23520N/m3 故H=设泵房底板为1m，则基础实际深度连同泵房底板在内，为+1=。五、吸水管路与压水管路计算为了保证泵有良好的吸水条件，减少临近机组的干扰，提高取水的安全性，每台泵都布置有各自单独的吸水管和压水管。为了保证泵吸压水管路有良好的水力条件，且使水流不在管内发生淤积或冲刷，室外给水设计规范要求吸压水管路有不同的流速范围如下表：于近期期工作泵的台数为两用一备，则吸、压水管布置3条，其中一条备用，则每条水管的流量Q=2=/s。输水管路平行敷设两条管道以提高供水安全性，则输水管每条管的流量Q= 吸水管路的设计根据各条管的流量采用/s，根据水力计算表，采用DN275的钢管，其流速v=/s，1000i=，满足表中吸水管流速要求。吸水管路的设计参数：10
