泵與泵站課程設(shè)計---某污水提升泵站設(shè)計

1、<p><b>　　給水排水工程專業(yè)</b></p><p>　　《泵與泵站》課程設(shè)計</p><p>　　題 目： 某污水提升泵站設(shè)計 </p><p>　　《泵與泵站》課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　一、教學(xué)目的與基本要求</p><p>　　泵和泵站課程設(shè)

2、計，是給水排水工程專業(yè)的重要的集中性實踐性環(huán)節(jié)之一。該課程的任務(wù)是使學(xué)生在掌握水泵及水泵站基本理論知識的基礎(chǔ)上，進一步掌握給、排水泵站的工藝設(shè)計步驟和設(shè)計方法，使學(xué)生所獲得的專業(yè)理論知識加以系統(tǒng)化，整體化，以便于鞏固和擴大所學(xué)的專業(yè)知識。通過本課程設(shè)計還可以訓(xùn)練學(xué)生工程設(shè)計的基本技能，提高其設(shè)計計算能力、編寫說明書的能力和工程圖紙的表達能力。</p><p><b>　　基本要求：</b>&

3、lt;/p><p>　　1．培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，嚴(yán)肅認真的學(xué)習(xí)和工作作風(fēng)，樹立正確的設(shè)計思想，形成科學(xué)的研究方法。</p><p>　　2．培養(yǎng)學(xué)生獨立工作的能力，包括收集設(shè)計資料、綜合分析問題、理論計算、數(shù)據(jù)處理、工程制圖、文字表達等能力。</p><p>　　3．通過課程設(shè)計，使學(xué)生得到較為全面的工程設(shè)計的初步訓(xùn)練。</p><p>　　

4、4．掌握給、排水泵站設(shè)計的一般程序，學(xué)會靈活地處理復(fù)雜的工程問題。</p><p>　　5．學(xué)會編寫“設(shè)計說明書”和“設(shè)計計算書”，按規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)繪制有關(guān)圖紙。</p><p>　　6．本設(shè)計原則上是由學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立完成。</p><p><b>　　二、設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　1．確定泵站的設(shè)

5、計流量和揚程，擬定選泵方案。</p><p>　　2．選擇水泵和電動機（包括水泵型號、電動機型號、工作和備用泵臺數(shù)等）；  </p><p>　　3．確定水泵機組的基礎(chǔ)尺寸；</p><p>　　4．吸水管路和壓水管路的設(shè)計計算（包括進出水管內(nèi)的流速、管徑、閥門等，壓水管長度計算至泵房外1m）；</p><p>　　5．確定泵站內(nèi)的

6、附屬設(shè)備，引水設(shè)備（如真空泵）、起重設(shè)備、排水泵等；   </p><p>　　6．泵站的平面布置；</p><p>　　7．泵站的高程布置（包括水泵的基礎(chǔ)、進出水管、泵軸、泵站地面等的標(biāo)高）；</p><p>　　8．根據(jù)起重設(shè)備的型號，確定泵房的建筑高度；</p><p>　　9．繪制泵站的平面圖1張，剖面圖1張，并列

7、出主要設(shè)備表及材料表。</p><p>　　10．整理設(shè)計計算書1份，設(shè)計說明書1份。</p><p><b>　　最終的設(shè)計成果：</b></p><p>　　（1）設(shè)計計算書和設(shè)計說明書各1份</p><p>　　要求文字通順，敘述要簡明扼要。計算書采用A4頁面，電腦打印或手工書寫。計算書應(yīng)有統(tǒng)一的打印封面。<

8、/p><p>　　手工書寫要求文字用黑鋼筆書寫，字跡應(yīng)清楚工整，每頁字數(shù)不少于500字。</p><p>　　電腦打印要求正文采用小四字體，中文采用宋體，西文采用Times New Roman，行間距為最小值23磅，數(shù)學(xué)表達式采用公式編輯器編輯。</p><p>　?。?）圖紙2張（包括泵站平面圖1張，泵站剖面圖1張）</p><p>　　制圖方

9、式可采用AutoCAD制圖或手工繪制，均應(yīng)嚴(yán)格按比例出圖，圖面應(yīng)清晰美觀，標(biāo)注字體大小合理。</p><p><b>　　三、設(shè)計題目</b></p><p>　　（二）題目二 某污水管網(wǎng)中途泵站（給排水0702、0704）</p><p><b>　　設(shè)計資料：</b></p><p>　?。?

10、）某城鎮(zhèn)污水干管由于埋深過大需設(shè)置中途泵站，污水干管平均日污水量見參數(shù)表；</p><p>　?。?）泵站地面標(biāo)高、泵站前污水管道末端檢查井內(nèi)底標(biāo)高、下游出水檢查井內(nèi)底標(biāo)高均見參數(shù)表：</p><p>　?。?）泵站至出水檢查井管長（即壓力管段）見參數(shù)表；</p><p>　　表2 污水管網(wǎng)參數(shù)表</p><p><b>　　四、時

11、間安排：</b></p><p>　　12月14日-12月27日</p><p>　　六、設(shè)計依據(jù)及參考資料：</p><p>　　1．《水泵及水泵站》教材 </p><p>　　2．《給排水設(shè)計手冊》（第2版）第1、3、5、10、11冊 </p><p&

12、gt;　　3．《泵站設(shè)計規(guī)范》GB/T50265-97</p><p>　　4．《給排水標(biāo)準(zhǔn)圖集－鋼制管件》02S403 </p><p><b>　　課程設(shè)計教室安排</b></p><p><b>　　本書包括：</b></p><p>　　福建工程學(xué)院建筑環(huán)境與設(shè)備工程系

13、給水排水教研室2009年11月《水泵與水泵站》課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　《水泵與水泵站》課程設(shè)計計算書</p><p>　　《水泵與水泵站》課程設(shè)計說明書</p><p>　　泵與泵站課程設(shè)計 計算書</p><p>　　已知題目 某污水管網(wǎng)中途泵站</p><p><b>　　設(shè)計資料：<

14、/b></p><p>　?。?）某城鎮(zhèn)污水干管由于埋深過大需設(shè)置中途泵站，污水干管平均日污水量見參數(shù)表；</p><p>　?。?）泵站地面標(biāo)高、泵站前污水管道末端檢查井內(nèi)底標(biāo)高、下游出水檢查井內(nèi)底標(biāo)高均見參數(shù)表：</p><p>　?。?）泵站至出水檢查井管長（即壓力管段）見參數(shù)表；</p><p>　　表2 污水管網(wǎng)參數(shù)表<

15、/p><p>　　一：計算流量、初算揚程，設(shè)計流量采用最高日最高時污水量。</p><p>　　已知平均日流量=6.40萬噸=740.74L/S</p><p>　　用內(nèi)插法求污水總量變化系數(shù)Kz : 得Kz=1.35</p><p>　　得出最高日最高時污水量Qm=Kz=1.35740.74=1000L/s=3600/h</p>

16、<p>　　一般大型泵站(污水量>5000立方米)應(yīng)設(shè)3~4套機組,壓水管的流速一般不小于1.5m/s，每臺水泵的壓水管上應(yīng)裝置閥門。</p><p>　　由給水排水設(shè)計手冊.第一冊.常用資料電子書中→ 11 鋼管和鑄鐵管水力計算→11.2水力計算表制表和使用說明→P403中查得：</p><p>　　選擇DN800-V1.99-1000i5.66鑄鐵管。污水泵站的管道易受

17、腐蝕，一般避免使用鋼管，鋼管的抗</p><p>　　腐蝕能力較差，所以不選鋼管。</p><p>　　揚程計算：H=Hs+h</p><p>　　根據(jù)室外排規(guī)的條文說明，取0.5m的安全水頭，由于Kz值比較小，說明污水量變化不大，水泵適宜選擇同一型號泵并聯(lián)，采用潛污泵。</p><p>　　局部損失按沿程損失的30%來計算----《建筑給排

18、水規(guī)范》</p><p>　　泵站外壓水管線水頭損失：</p><p>　　h=hf+hm=(1+0.3)5.6610^(-3)186.00=1.37m</p><p>　　靜水揚程Hst=H(出口)-H(入口)=138.52-121.30=17.22m</p><p>　　所以設(shè)計揚程H=17.22+1.37=18.59m</p>

19、;<p><b>　　二、選泵</b></p><p>　　選泵的要求是在滿足最大排水量的條件下，減少投資，節(jié)約電耗，運行安全可靠，維護管理方便，最好選同型號的泵，這樣對設(shè)備的購置，設(shè)備與配件的備用，安裝施工，維護檢修都有利。一般小型泵站(污水量>5000立方米)設(shè)3~4套機組,壓水管的流速一般不小于1.5m/s，每臺水泵的壓水管設(shè)止回閥、閘閥。</p>&

20、lt;p>　　根據(jù)上一步所得出的設(shè)計揚程（H=18.59m）和流量(Qm= 1000L/s=3600/h),可選兩個方案：</p><p>　　方案一、4用1備：q=Q/4=250L/s=900/h H=18.59m</p><p>　　方案二、3用1備：q=Q/3=333L/s=1200/h H=18.59m</p><p>　　由上海凱泉泵業(yè)（集團）

21、有限公司出版的WQ系列潛水排污泵電子書的P30粗選泵,如圖</p><p>　　進一步的進行篩選，滿足條件的兩個方案可選泵組為：</p><p>　　兩種泵的性能曲線如圖示（4----WQ2520-638-300 90，3----WQ2520-639-300 110）：</p><p><b>　　方案一的泵效率：</b></p>

22、<p><b>　　方案二的泵效率：</b></p><p>　　通過上面曲線和效率的比較，在相同條件下，方案一的效率高于方案二，能量浪費較少，方案一的高效段比較合理，因此選方案一。</p><p>　　泵的初步校核：校核泵組是否符合工況需求，需要畫出泵并聯(lián)后的特性曲線和管道特性曲線來求得并聯(lián)工況點，由工況點看并聯(lián)后的泵組是否符合設(shè)計流量和揚程的要求。同型

23、號的泵并聯(lián)特性曲線可以根據(jù)橫加法原理畫出，與管道的特性曲線相交。具體做法如下：</p><p>　?。?）泵機組有4臺常用泵和1臺備用泵組成，單泵出水Q=900/h</p><p>　　由給水排水設(shè)計手冊.第一冊.常用資料電子書中→ 11 鋼管和鑄鐵管水力計算→11.2水力計算表制表和使用說明→P398中查得：</p><p>　　單泵出水管選擇DN450-V1.5

24、8-1000i7.53 的鑄鐵管，即作為單泵連接壓力干管的壓力支管。管長初步推算由地面高程減去泵排出口高程所得，()。</p><p>　?。?）確定泵站進水管徑：由于進水管是非壓力管，呈非滿流狀態(tài)。</p><p>　　由《給排水管網(wǎng)系統(tǒng)》P58查得非滿流圓管特性表：，</p><p>　　=250L/s=0.25/s , 則 進水管流量q=40.25=1/s，可

25、得進水管滿管流量/s=4284/h。</p><p>　　D=1.578=1.5480.205/0.336=0.944m</p><p>　　根據(jù)與D選DN1000的鑄鐵管為泵站的進水管 。</p><p>　　集水池容積初步計算：根據(jù)工作泵組停車時啟動備用機組所需時間來計算，一般可采用不小于泵站中最大一臺泵5分鐘出水量體積 </p><p&g

26、t;　　即： ， 集水池水深取2米，</p><p>　　算出集水池面積： </p><p>　?。?）計算泵站進水管到泵吸水口之間的水頭損失，如下圖為進水管非滿流狀態(tài)示意圖：</p><p>　　y/D=0.7 得y=700mm=0.7m </p><p>　　進水管水面高程為：H（入口）+0.7=122.00m</p>

27、<p>　　格柵損失水頭=0.1m，</p><p>　　算出停泵水位：H（停泵）=121.30+0.7-0.1=121.90m</p><p>　　所以，可以算出進入泵站進水管到泵吸水口之間的水頭損失： h’=0.1+(121.90-121.30)=0.7m，</p><p>　　另外，計算泵站范圍內(nèi)壓水管路的水頭損失：</p><p

28、>　　900鑄鐵彎頭阻力系數(shù)，由給水排水設(shè)計手冊.第一冊.常用資料電子書中P673中查得</p><p>　　異徑三通阻力系數(shù)由給水排水設(shè)計手冊.第一冊.常用資料電子書中P672中查得：</p><p>　　§3——DN300X450漸擴管由給水排水設(shè)計手冊.第一冊.常用資料電子書中P668中查得</p><p>　　止回閥、閘閥阻力系數(shù) 由給水排水

29、設(shè)計手冊.第一冊.常用資料電子書中P669中查得：</p><p>　　即：彎頭阻力系數(shù)=0.67，止回閥阻力系數(shù)，閘閥綜合阻力系數(shù)，漸放管阻力系數(shù)，其余阻力由于太小可忽略不計，另外加上連接泵與壓力干管的支管的沿程損失，算出泵站內(nèi)壓力支管損失：</p><p><b>　　m</b></p><p>　?。?）計算站內(nèi)壓力干管損失，4用1備的泵

30、組支管與壓力干管接口處示意圖如下： DN800流量 V 1000i</p><p>　　250 0.50 0.411</p><p>　　500 0.99 1.46</p><p>　　750 1.49 3.19</p><p>　　1000

31、 1.99 5.66</p><p>　　由上圖和右邊的數(shù)據(jù)可計算(圖紙中A處彎頭可改用阻板，對損失計算結(jié)果影響不大)， A到F段的沿程損失：</p><p>　　A處是彎管，，B,C,D處為三通直管，阻力系數(shù)都是0.1。所以 A到F管段局部損失：m</p><p>　　綜合上面（3）、（4）步驟算出初步分析后的設(shè)計揚程應(yīng)為：</p><

32、;p>　?。?）校核泵并聯(lián)后工作的總工況是否在并聯(lián)曲線高效段內(nèi)</p><p>　　校核后的靜揚程：。管道系統(tǒng)特性曲線方程：</p><p><b>　　A：</b></p><p><b>　　B：</b></p><p><b>　　，</b></p>

33、<p>　　站外壓力管損失： 推出</p><p>　　則得出管道特性曲線方程：即 ，() ，由此可畫并聯(lián)后的特性曲線圖：</p><p><b>　　并聯(lián)后的特性曲線</b></p><p>　　如圖可見，工況點A落在高效段內(nèi)，且揚程和流量等參數(shù)都符合設(shè)計要求，因此經(jīng)過校核后認為方案一在滿足最大排水量的條件下，運行安全可靠，可行性

34、良好。</p><p>　　三：設(shè)計水泵機組的基礎(chǔ)</p><p>　　WQ2520-638-300 90的有關(guān)參數(shù)如下：</p><p>　　基本要求：基礎(chǔ)的作用是支撐并固定機組，使它運行平穩(wěn)，不致發(fā)生劇烈振動，更不允許產(chǎn)生基礎(chǔ)沉陷，基礎(chǔ)一般的要求是：（１）堅實牢固，除能承受機組的靜荷載外，還能承受機械震動荷載；（２）要澆制在較堅實的地基上，以免發(fā)生基礎(chǔ)下沉或不均

35、勻沉降。對帶底座的小型水泵可選?。?lt;/p><p>　　基礎(chǔ)長度-------Ｌ＝底座長度＋（０.１５～０.２）m</p><p>　　基礎(chǔ)寬度--------Ｂ＝底座螺孔間距＋（０.１５～０.２）m</p><p>　　基礎(chǔ)高度-------Ｈ＝底座地腳螺釘?shù)拈L度＋（０.１５～０.２）m</p><p>　　對不帶底座的大中型水泵的基礎(chǔ)尺寸

36、，可根據(jù)水泵或電動機的地腳螺孔間距加上０.４～０.５m，以確定其長度和寬度。高度方法同上。基礎(chǔ)重量應(yīng)大于機組重量的２.５～４倍，也可以根據(jù)基礎(chǔ)的重量和長度，寬度，密度算出基礎(chǔ)高度，基礎(chǔ)高度一般不小于５０～７０cm，混凝土基礎(chǔ)應(yīng)高出室內(nèi)地坪約１０～２０cm.</p><p>　　由主要參數(shù)可知WQ2520-638-300 90泵重-------：M=2260kg</p><p>　　一般用混

37、凝土澆筑，混凝土容重-------r＝2400kg/m^3</p><p><b>　　由安裝尺寸圖可知：</b></p><p>　　L1=1100，B1=780，L=L1+400~500，B=B1+400~500</p><p>　　∴關(guān)于基礎(chǔ)，長：L=1100+500=1600mm=1.60m，寬：B=780+500=1280mm=1.2

38、8m高度H=</p><p>　　四：決定泵站的形式：</p><p>　　布置原則：水泵機組間距一不防礙操作和維修的需要為原則，機組布置應(yīng)保證運行安全，裝卸，維修和管理方便，選用縱向平行排列的方式。</p><p>　　五：水泵機組和壓水管路的布置</p><p>　　機組之間各部尺寸應(yīng)符合下列要求：</p><p>

39、;　　泵房大門口要求通暢，既能容納最大的設(shè)備，又有操作余地。A=最大設(shè)備的寬度＋1，但不得小于2m。</p><p>　　B>0.7m,保證工作人員能夠較為方便的通過。</p><p>　　當(dāng)為低壓配電設(shè)備時C值不小于1.5m,高壓配電設(shè)備C值不小于2m。</p><p>　　為了便于就地檢修水泵，D不宜小于1m。</p><p>　　

40、E值一般為電機軸長加0.5m，但不宜小于3m。</p><p>　　F應(yīng)不小于0.7m。如電機容量大于55kW時，F(xiàn)應(yīng)不小于1m。</p><p>　　六、格柵除污機的選擇</p><p>　　本設(shè)計為污水提升泵站，在進水口除需要設(shè)置格柵除污機來除去污水中的雜物，以免沉淀或造成堵塞。由前面計算推得泵站地下部分設(shè)計深度8.1米。由給水排水設(shè)計手冊.第11冊電子書中P5

41、21中查得，在滿足各項條件下選擇GH型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機為宜，需2臺。</p><p>　　關(guān)于GH型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機的說明如下：</p><p>　　根據(jù)要求設(shè)置該格柵除污機：</p><p><b>　　具體設(shè)置見圖紙。</b></p><p>　　八：確定起重設(shè)備的型號</p><p>

42、;　　設(shè)置高度從泵房天花板至吊車最上部分應(yīng)不小于0.1m,從泵房的墻壁至吊車的突出部分應(yīng)不小于0.1m .泵房屋頂應(yīng)設(shè)檢修孔（1.0mx1.0m）.因此綜合各數(shù)據(jù)，泵房地面部分高度取7.5米。</p><p>　　根據(jù)WQ2520-638-300 90泵重2260千克，GH型鏈條式回轉(zhuǎn)格柵除污機重3500-5500千克，由給水排水設(shè)計手冊.第11冊電子書中P648選擇相應(yīng)的電動葫蘆型號：</p>&

43、lt;p>　　確定用于泵的電動葫蘆型號為：，N=4.5Kw；</p><p>　　用于格柵除污機的電動葫蘆型號為：，N=7.5Kw。</p><p>　　九：確定水泵的標(biāo)高和機器間的地面標(biāo)高</p><p>　　依據(jù)設(shè)計手冊查相應(yīng)的距離，并確定泵房地面部分包括屋頂高7米，地下部分包含地基、平板厚度確定深為10.3米。</p><p>　

44、　其余詳細的細節(jié)、配件等，見圖紙說明。</p><p><b>　　十、圖紙說明：</b></p><p><b>　　設(shè)計說明：</b></p><p>　　本圖尺寸以毫米計，高程以標(biāo)高計，標(biāo)高采用絕對標(biāo)高，管理層地面標(biāo)高為128.150m，進水口標(biāo)高121.30m,采用黃海高程系。</p><p&g

45、t;　　本污水提升泵房依據(jù)：設(shè)計污水提升量為6.4萬立方米/日，污水提升設(shè)備安裝潛水泵型號為WQ2520-638-300 90 四用一備（Q＝900立方米/h，H＝18.59m,N=90KW），旱季起用三臺，雨季四用一備。</p><p>　　潛水泵均配置自耦裝置。</p><p>　　管件防腐：鑄鐵和鋼管件徹底除銹達Sa2.5級后，水下立管刷環(huán)氧涂料底漆兩道，面漆兩道；其余管件外壁刷氯化

46、橡膠底漆兩道，氯化橡膠面漆兩道；內(nèi)壁以1：1水泥砂漿襯里，襯里厚10±2mm。</p><p>　　水泵的開啟：旱季，水泵的運行按三臺考慮，水泵的開停根據(jù)污水泵房的水位高低來考慮，水位下降至最低開泵水位時停泵，當(dāng)水池水位上升至最高水位時開泵，具體停泵水位可根據(jù)實際情況作適當(dāng)調(diào)整。</p><p>　　泵房通風(fēng)采用自然通風(fēng)。</p><p>　　注：1.圖紙