课程设计任务书某城市自来水厂二级泵站设计

课程设计任务书-某城市自来水厂二级泵站设计 一般泵站建在地面上造价最低。 如计算的最小HSS值从最低吸水水位算起比泵站所在地地面高，那么泵站地面取大致和地平面齐，以此可决定水泵的安装高度（水泵轴线位置）。 如最小的HSS比地面低，则据HSS值决定水泵轴线标高（最低吸水水位标高+ HSS）后再决定泵站地面标高 一般水泵基础比地板高2030cm。水泵安装位置决定后，管道立面布置尺寸也就决定了。 注意:吸、压水管道水平段的标高是由起控制作用的那台泵的轴线标高、通过吸、压水口以及偏心异径管与泵轴高差推出的。压水管交联情况可推出各泵的泵轴标高 最后可确定各机组基础的标高。 注意 ：这部分说明书对每一水泵要列出吸水管线上水头损失表如下，并列出每台水泵的HSS值。 管件名 局部阻力系数 最大 流量 最大 流速 V12/2g 水头 损失 弯 头 喇叭口 ? ? ? ? ? 7、泵站平面、高程布置及尺寸的决定 有关泵站布置的一般要求可参考手册第3册第446449页的内容 可用下图的方法初步确定泵站（机器间）的平面尺寸B和L。 图中： a机组基础长度； b机组基础间距； c机组基础与墙距离； l5机组基础宽度； l1l4，l6分别为三通、闸阀、逆止阀以及水泵进、出口异径管的长度。 c a b a b a c L B 泵 机器间 8、泵站内主要附属设备的选择 管道上的附件如闸阀、逆止阀及喇叭口均在管道设计时选定，这部分附件可列入材料设备表中，这里主要讲真空泵、流量计、起重设备及排水设备选择。 一般为了降低泵站造价，二泵站不能埋深太大，往往用真空泵起动，真空泵应按起动最大的一台水泵计算 必须注意真空泵的抽气量在不同的真空度下是不同的，真空泵在抽气时，实际所抽取空气的压力是变化的，为了简化起见可以取水泵安装高度作为计算真空度 这时真空泵按下列数据选择： 真空度 HV HSS 式中WP，WS为泵壳和吸水管体积， K漏气系数，一般取1.051.10； T起动时间，对生活用水泵取5分钟，消防泵3分钟 Ha大气压的水柱高度； HV真空度，可用水银柱或百分数表示。 如HSS为4m，Ha为10.33m水柱， 则HV 4×760/10.33 284mm汞柱，或4/10×100% 40%。 在选择真空泵时可以把手册（第11册）上真空泵的性能画成特性曲线 然后按计算之Q及HV在特性上查得合用的真空泵。也可直接在相应的表中选取。真空泵一般选一台工作，一台备用。 真空泵 包括管路系统）在泵站中的布置见下图： 流量计可用文氏水表、电磁流量计或超声波流量计等，一般在每条总压水管上设一水表，选择方法可参阅教材第167页或手册第3册430页，11册第4章等。 排水设备的选择参见手册第3册445页，对地面式泵站可考虑地面自流排水。 注意:这部分说明书应该用文字简要说明所选用的设备型式和数量并附以必要的计算，说明书中也应说明施工及特殊的技术措施的考虑. 输配水工程课程设计 （给水泵站部分） 课 程 设 计 任 务 书 设计题目: 某城市自来水厂二级泵站设计 设计内容 泵站设计控制值的出水量及扬程的确定 水泵的选择（包括备用泵、消防校核等） 动力设备的配置 吸水管和压水管的设计 水泵安装高度的计算 泵站平面、高程布置及尺寸的决定 泵站内主要附属设备的选择。 原始资料 最高日用水量： 各自按管网计算结果选用，单位为：m3/d 最高日用水量变化曲线见各自计算结果。下图仅举例示意。 高日高时管网水头损失、管网最不利点标高、发生火灾处标高、消防用水量等，分别采用管网平差计算的结果。 建筑物层数同管网设计任务书。 城市供水管网内无调节水池或水塔。 水厂二级泵站所在地地面标高 20 m，泵站吸水池最低水位 17.5 m，最高水位 20 m。 泵站所在地最高水温 35 。 地下水位距地面 2.5 m，最大冻土深度 0.5 m。 吸水池与泵站距离 4.0 m（净距）。 泵站附近有独立双电源。 设计成果 1、设计说明书一份（1214页） 内容有： 按指示书步骤详述设计的全部内容（包括计算及结论）； 有关设计规模、原始资料的叙述 ； 按指示书要求画出有关草图及标出主要尺寸 。 2、图纸 设计日期： 在一张2#或1#图纸上画泵站平、剖面图、泵站内主要设备材料表及必要的说明。 自2010 年 11月26日至 12月5日，计划有效学时数45学时。 课 程 设 计 指 示 书 要求 在设计过程中要综合考虑，应用所学有关知识，掌握泵站设计的步骤、方法 ； 重点培养学生独立思考、独立工作的能力及熟悉手册、样本、规范的使用。 设计内容 选择水泵、配置动力设备，布置机组、设计吸水及压水管路和计算确定水泵的安装高度，另外要进行泵站平面和高程设计及泵站内主要附属设备的选择。 设计步骤: 开始 确定设计流量和扬程 水泵选择（方案比较） 动力设备的配置 设计机组的基础 吸、压水管设计 水泵安装高度 确定布置和机组选型 选择附属设备 厂房布置 结构计算、出图 预算编制 施工图交底 结束 施工期服务 竣工、验收 资料归档 1、 泵站设计控制值出水量及扬程的确定。 Q采用城市高日高时用水量（l/s） ，见管网部分Qh Hp （Z0-ZP+H0+h管网+h输水+h站内）×1.05（m） 式中Z0管网最不利点的标高； Zp泵站吸水池最低水面标高； H0管网最不利点的自由水头； h管网最高日最高时管网水头损失； h输水输水管水头损失；输水管很短时，包括在h管网内； h站内安全系数。 （1） 设计工况点的确定。 （2）校核工况点的确定 Q' Q+ Q消 （l/s） Hp' （Z0-ZP+10+ h'管网 + h'输水 +h站内）×1.05 式中： Q消城市消防用水量，见管网； Q'消防时泵站总供水量； h'管网消防时管网的水头损失； h'输水消防时输水管水头损失； 10低压制消防时应保证最不利点自由水头； Hp'消防时泵站的扬程。 主要是确定型号和台数，注意: 泵站中工作泵的最大供水量和扬程应满足Q和HP ; 同时要使水泵的效率较高; 若现有水泵不合适时，可采用调节水泵性能的方法，如切削叶轮等。 建议： 工作泵台数采用36台，备用泵一般采用12台（本设计可用1台），其型号与泵站内最大的工作泵相同。 2、水泵的选择 1 画设计参考线 2 选泵方案比较 方 案 编 号 用水量变化 范围（L/s） 运行水泵 型号及台数 水泵扬 程（m） 所需扬程（m） 扬程利用率 % 水泵效 率（%） ? 第一方案选用一台 20Sh-13 两台 12Sh-13 750920 一台20Sh-13 两台12Sh-13 4035 3435 82100 8088 7882 600750 一台20Sh-13 一台12Sh-13 3934 3334 81100 8288 7986 460600 一台20Sh-13 3833 3133 77100 8287 ? 240460 两台12Sh-13 4231 2831 50100 6984 ? 240 一台12Sh-13 28 28 83 ? 第二方案选用一台14Sh-13 一台 14Sh-13A 一台 12Sh-13 760920 一台14Sh-13 一台14Sh-13A 一台12Sh-13 4035 3435 82100 8375 8284 7885 570760 一台14Sh-13 一台14Sh-13A 4034 3234 81100 8374 8283 370570 一台14Sh-13A 一台12Sh-13 4232 3032 71100 7682 6984 240370 一台14Sh-13A 4230 2830 80100 7678 ? 240 一台12Sh-13 28 28 83 ? 3、动力设备的配置 可以根据选定的水泵样本（参见“给水排水设计手册”第11册）载明的电动机来选择。 注意：一般可在水泵样本中选配套的电机。 注意 ： 这部分说明书中应说明所选水泵配备之电动机的功率、转数、电压及型号，列表。 注意： 这部分说明书中应叙述最大用水量、扬程、用水量与扬程的变化情况，消防（或事故）校核情况，选用水泵的型号、台数以及备用泵情况。 4、泵站机组的布置 确定水泵及电动机之后，机组尺寸可从水泵样本上查到。基础平面尺寸和深度依据机组底盘尺寸或水泵、电机的底脚螺栓位置，按教材有关规定确定。 机组布置应使泵站工作可靠、管理方便、管道布置简单，泵站建筑面积及跨度小,并考虑有发展的可能。 机组布置应满足下列要求： 相邻两个机组基础间净距： 电机容量55 kw时，0.8m； 电机容量 55 kw时，1.2m； 相邻机组突出部分间的净距以及突出部分与墙壁间净距： 电机容量55 kw时，0.7m； 电机容量 55 kw时，1.0m； 泵房主要通道宽度不小于1.2m。 考虑就地检修时，至少在每个机组一侧设置大于水泵机组宽度0.5m的通道 。 注意 ： 这部分说明书应该用草图画出布置图式（可以和下边管道布置合为一张），注上尺寸，草图可参考教材或手册第3册第381383页进行布置，并配以简单的文字说明，叙述选用该布置的优点和存在的问题。 5、吸水管和压水管的设计 布置图式 管径计算 管材及配件规格决定 见指示书） 管道敷设地点 有关水泵吸、压水管路的设计与布置可参考教材有关章节。 布置图式 管径计算: 吸水管管径按最大抽水量Q及设计流速决定。 Q指该泵在单独或并联工作中可能出现的最大出水量 设计流速可按下述数据决定： d 250mm V采用1.01.2 m/s d250mm V采用1.21.6 m/s 当为自灌式时，设计流速可增至1.62.0 m/s。 压水管管径按通过的最大流量及设计流速决定，设计流速可按下述数据决定： d 250mm V采用1.52.0 m/s d250mm V采用2.02.5 m/s 总压水管管径在泵站内按上述原则决定，在站外按输水管管径决定。 管道敷设地点 当泵站为地面式或埋深不大，站内管道直径小于500mm时，管道一般设在管沟中，管沟的宽度视管径的大小而定（可参考手册第3册或教材有关管路布置章节），沟底应有1%坡度坡向集水坑。 站内管道大于500mm时，可设在专门的地下室中，这时闸阀应在机器间内的地面上操作，地下室高度不小于1.8m。 半地下式泵站，（埋深约为2-3m）可把管道直接设在地板上。 6、水泵安装高度的计算 由选定的水泵在水泵性能曲线上找出允许吸上真空高度HS，必须注意每台泵的HS在抽水量不同时也不同，因而应根据该泵在可能的工作范围内的最大抽水量来查出对应的HS，如果水泵的安装地点的气压不是10.33 m水柱或水温不是20。C时，应对HS作出修正，变为HS，并由下式计算该泵的安装高度HSS： HSS HS，hSV12/2g 式中 h