二级泵站课程设计.docx
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二级泵站课程设计.docx
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二级泵站课程设计
NANCHANGINSTITUTEOFTECHhIOLOCY
给水排水工程
认识实习报告
学生姓名:
专业班级:
给水排水01班
学号:
1.课程设计题目(某市二级泵站设计)
设计资料:
某市位于京广线中段,暖温带季风气候区,历年平均气温为14.7摄氏度,夏季最热月在7月,平均气温为32.6摄氏度:
冬季最冷月在1月,平均气温为-2.5摄氏度,最大冻土深度为18CM。
市区80%的面积被第四系松散沉积物覆盖,地耐力约为15-12t/m2,地震烈度为7度。
新建水厂净化处理后的洁净水进入清水池。
经由二级泵站加压输送至城市配水管网。
1、二级泵站设计地点的地面海拔高程为2m,地下水位-4m。
2、城市最高日最高时日用水量为972L/s,消防水量按80L/S考虑。
3、清水池最高水位与地面相平,其标高为2.0m,池底标高为-2m,最低水位为-1m
4、管网控制点标高为8m,所需自由水头为12m,管网总水头损失最大时为10m,消防时为13m。
设计要求
1、完成设二级计划书一份
2、绘制泵房平面图、立面图、剖面图
二级送水泵站
泵房主体由机器间、高压配电室、控制室和值班室等组
成。
高压配
电室
值班室
控制室
半地下式机器间
变压器
室
低压配
电室
清水池
泵房平面布置示意图
1水泵的选择
(1)设计扬程假设泵站内管路水头损失为2m,考虑安全水为2m,则最高时用水扬程为
Hmax二Hst+Hser+'h+2=(8+1)+12+10+2+2=35m
(2)设计流量最高日最高时用水量Q=972L/S
(3)型号选择设
管道特性曲线的方程为H=HST+'H=HstSQ2
式中:
HST-----最高时水泵的静扬程,m
'h水头损失总数,m
S——沿程摩阻与局部阻力之和的系数;
Q最高时水泵流量
将数据HsT=9m,H=35m,Q=972L/S,得S=1.2
所以管路特性曲线即为:
H=Hst+1.2Q2=9+1.2Q2,特性曲线如下:
Q=30L/s时(型谱图最小流量),泵站和管网中的水头损失为
3m,可的最小扬程为:
Hmin=9+12+3+2=26m
根据Q=972L/s,H=35m,Q=30L/s,Hmin=26m,选取与参考的管道特性曲线相交的水泵并联。
可选用两台12sh-13型
(H=32m)水泵和一台10sh-9A型(H二35m)水泵并联工作,并选择一台10sh-9A型水泵备用。
水泵具体参数
型号
流量
(L/S)
额定扬程
(m)
转速
(r/min)
Hs
(m)
泵口径
(mm)
吸
入
排
出
12sh-13
230
32
1450
4.5
300
250
10sh-9A
150
35
970
4.0
500
350
(4)消防校核按最不利情况,消防用水与最高日最高时用水
和为972+80=1052L/s,最高扬程为38m。
考虑最不利情况,四台泵同时并联工作,在水泵综合性能曲线与Q-H曲线,与参考管
道特性曲线交点为Q=1205L/s,H=39m,因此可以满足消防要求(
2、电机配置
采用水泵厂家指定的配套电机,见下表
水泵型号
轴功率
/KW
转速
(r/min)
电机型号
电机功率
/KW
12sh-12
76〜86
1450
Y280S-4
90
10sh-9A
60〜110
1450
Y250M-4
55
3、机组布置和基础计算
①查泵与电机样本,计算出12sh-12型泵机组基础平面尺寸为
(1209.5+920=2129.5)mmxi040mm,机组总重量:
W二WP+WM=6900+4900=11800N
基础深度H可按下式计算:
H=3.0W/(LBY)
式中L—基础长度,L=2.1m;
B—基础宽度,B=1.1m;
Y3
Y—基础所用材料的容量,对于混凝土基础,=23520N/m
故H=(3.0X11800)/(2.1X1.1X23520)=0.65m
②查泵与电机样本,计算出10sh-9A型泵机组基础平面尺寸为
(1675+1670=3345)mmxi450mm,机组总重量:
W二WP+WM=12100+20800=32900N
基础深度H可按下式计算:
H=3.0W/(LBY)
式中L—基础长度,L=1.8m;
B—基础宽度,B=0.9m;
y3
Y—基础所用材料的容量,对于混凝土基础,=23520N/m
故H=(3.0X32900)/(1.8X0.9X23520)=2.59m
4、吸压水管
(1)管路布置根据当地条件,地下水位很深,气候寒冷,泵房选用半地下式,吸、压水管可与室外0.5m土层下的管道平接。
每台泵设一条吸水管直接从清水池吸水,各泵压水管出泵房后,在闸阀井内以横向联络管相连接,而以两条总输水管送水入管网。
这样可初定出水管和进水管的管顶高程为0.5m,而清水池中最高水
位为2m,此时水泵为自灌式引水,吸水管上需设闸阀,以便停泵检修时使用。
清水池最低水位为-1m,此时水泵亦为自灌式引水。
(2)管径计算根据单泵运行流量计算吸压水管径见下表
水泵
型号
流量
(L/s)
吸水管径流速
i
X
1000
压水管径流速
i
X
1000
/mm
/
(m/s)
/mm
/
(m/s)
12sh-
13
230
450
1.28
5.76
400
2.3
21.6
10sh-
150
350
1.53
9.71
600
2.05
21.1
9A
每条输水管按最大总流量的75%考虑,即Q=972X
75%=729L/s,取d=600mm,v=2.49m/s,i=0.0127
5、水泵安装高度验算
①按管路布置初定吸水管顶高程为0.5m,由水泵外形尺寸可
知,12sh-13的泵轴中心线高于管径77mm,20sh-13泵轴中心高于顶管10mm。
因吸水池最低水位为-1m,可知12sh-13可初定安装高度Hss=2.07m,20sh-13泵初定安装高度Hss=2.01m。
为使泵房地面取平,取Hss=2.01m(因其Hs值较小)
②水泵进口参数表
水泵型号
进口直径
DN/mm
进口流速
V1/mm
Hs/m
流量
Q/(L/s)
12sh-13
350
1.4
4.5
260
10sh-9A
300
1.5
4.0
590
3因当地海拔高2m,故可近似取Hs'=Hs=4.0m。
4水泵实际使用真空高度Hv计算。
吸水管路局部水头损失计
算见下表
Z/2/2g
吸水管长度近似取为
L二Hss+1.7=2.01+1.7=3.71m
水泵实际使用Hv二Hss+iL+EZV2/2g+V12/2g
=2.01+0.00421X3.71+0.375+0.59
=3.51m 6、泵房平面尺寸确定和精选水泵 (1)机器间长度因电机功率大于55KW,故基础间距取 1.2m,基础与墙壁间距为1m,除四台水泵外,机器间右端按最大 一台机组布置,设一块检修场地,长3.5m,宽3.0m,故得 机器间总长度=2X1.8+2X2.1+3X1.2+1.5+3.5+1=17.4m (2)机器间宽度吸水管闸阀距墙取1m,压水管闸阀一侧留 1.2m的管理道路,故得 机器间宽度=1.2+2.1+0.4+0.8+1.1+1=6.6m (3)管路敷设为便于与室外冻土层下管道平接,室内管道均 需设在管沟内,沟顶加0.10m厚的钢筋混泥土盖板,与室内地坪齐平。 (4)精选水泵选择最不利管线, 压水管侧管路局部水头损失计算 Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 艺Z 5=0 6= 7=0 8=1 9=0 11= 12= 13= 14= V2 .48 4.5 .24 .01 .26 0.06 0.06 0.06 0.06 /2 g v 9.7 2.0 1 2.01 2.01 2.01 1.72 1.72 1.72 1.72 压水侧管路沿程损失为hf=5.3X0.0139+7.7X 0.0083=0.138m 因此,最不利管线总损失为 3i=0.395+0.138+3.607=4.14m 水泵的实际扬程如下: 最低水位时Hmax二(8+1)+12+10+4.14+1.5=36.64 最高水位时Hmax二(8-2)+12+10+4.14+1.5=33.64 其中,12sh-13型泵扬程为38〜28m,20sh-13扬程为41〜 29m,可见初选水泵均在高效段内,符合要求。 7、附属设备选择 (1)起重设备与泵房高度的确定由管路敷设可知,水泵安装 高度Hss=2.01m,吸水池最低水位为-1m,则泵轴高程为1.01m,由20sh-13型外形尺寸中可查得泵轴至基础顶面距离为H1=0.8, 泵高H=1.406m,基础高于管沟底0.15m计,可得管沟底高程为 1.01-0.8-0.15=0.06m。 设计管够深为1m,从而可得室内地坪高 程为1.06m。 室外地面高程为2.0m,故泵房为半地下式。 地下部分高度为2.0-1.06=0.94m。 最高设备为20sh-13型水泵高度为1.406m>0.94m。 取吊物低部至最高一台机组顶距f=0.5m,则g+f=1.406+0.5=1.906m>0.94+1.0=1.94m。 设备中最大质量为电机重2880kg,考虑安全选用LD-A型,起重量为3t,配CD13-9D型电动葫芦,起身高度为8m的电动单梁悬挂起重机。 故计算泵房间高度为 H1=(a+b+c+d+e+f+g)-H2= (1.9+1.6+0.5+0.9+1.406+1.906)-0.94=7.272m 式中a――为单轨吊车梁高度,1.9m; b――为滑车高度,1.6m; c――为起重葫芦钢丝绳绕紧状态长度,0.5m; d――起重绳的垂直长度,电机总宽度x=0.75m,则取d=1.2x=0.9m e――最大设备水泵高度,e=1.406m; f+g――1.906m; H2――为泵房间地下部分高度,0.94m。 (2)真空泵排气量为 Qv=K(Wp+Ws)Ha/[T(Ha-Hss)] 取T=3min,K=1.1,Hss=2.01m,Ha=10.33m,Wp=0.17m3, Ws=0.73m3所以Qv=24.58m3/h=6.83L/s HMAX二(2.01+0.3345)X760/10.33=172.49mmHg 选用SZZ-8型真空泵,抽气量28.8m3/h,真空值为 520mmHg,电机功率3.0KW(两台,一台工作,一台备用) (3)排水泵选用选用500S98型泵,转速970,配套电机 Y500-54-6,电机功率800KW。 参考文献: <<水泵及水泵站>> <<泵与泵站>> <<给排水设计手册材料与设备12(续册)>> <<给排水设计手册11>>
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