【正文】 Q1 = 109004 % = m3/h=泵站二級工作時的設計工作流量 Q2 = 109004 % = 設計揚程的確定 設計揚程計算的一些設計計算結果如下表 ： 供水流量 (L/s) 水頭損失 /m 清水池最低水位與控制點地面高差 /m 自由水壓/m 泵站內 輸水管 管網 供水 流量 1779 2 28 消防 2個火點 2 60 2 10 表 設計計算成果 則與設計流量相應的管路系統(tǒng)的水頭損失 ∑ h =（ 2++） = m 取安全水頭為 2 m， 揚程的常數項 HST = (2++28)= m 則設計揚程為： H = HST + ∑ h=（ +28） = m 水泵和電機的初步選 選擇水泵 水泵選擇的基本原則 （ 1）所選水泵機組應滿足用戶最高日各個時刻（含最大的）流量和揚程的要求，保證供水的安全可靠性。 （ 2）依據所選水泵建造的泵站的造價低。 （ 3）水泵機組長期在高 效率下工作，運行及管理費用低。 （ 4）水泵性能好，使用壽命長，便于安裝和檢修。 （ 5）在水泵供水能力上應考慮近、遠期結合，留有發(fā)展余地。 初選水泵 河南城建學院水泵與水泵站課程設計 第二章 計算說明書 5 圖 sh型 離心泵性能曲線型譜圖 根據 Q1 = ,H =，參考 性能曲線圖 ，選取與性能曲線圖 相交的水泵并聯(lián) ,其泵型分別為 32sh19 型、 24sh9A型 , 綜合考慮泵房選用 24Sh9A 型離心泵。 性能參數如表 表 sh型 單 級雙吸離心泵的性能表 型號 流量 Q(m3/h) 揚程H(m) 轉速n(r/min) 軸功率N(kW) 效率 (％ ) 允許吸上真空高 度Hs(m) 泵重(kg) 3/mh /Ls 24Sh9A 3168 880 61 970 585 90 4300 32Sh19 4700～6460 1305～1795 25～35 730 580 4990 求出管路特性曲線方程中的參數， 因為： mH ST 503515 ??? 5222 /????? ?? ）（）（ 所以： 22 QSQHH ST ???? 根據上表泵的性能參數以及泵的特性曲線，可確定設計方案為：四臺 24Sh9A泵并聯(lián)，其中有一臺為備用泵。 一級供水（兩臺泵并聯(lián)工作），工況點如 河南城建學院水泵與水泵站課程設計 第二章 計算說明書 6 kWPmHSLQ ,％＝,50,/866 總 ??? ? 二級供水時 (三臺水泵并聯(lián)工作 )，工況點（見 M點） kWPmHSLQ 355,％80＝,48,/ ??? ? H(m)0Q(136 )Q(L/S)1臺2臺Q(866) 圖 三臺 24sh9A型號泵并聯(lián)工作曲線 泵機組的基礎設計 表 24sh9A型單級雙吸離心泵安裝 (mm)（不帶底座） 型號 泵外型尺寸 (mm) 1L 2L 4L B 1B 3B 24sh9A 1085 1100 900 600 1800 800 H H1 H2 H3 H4 1706 950 55 532 663 24sh9A 型水泵不帶底座，所以選定其基礎為混凝土塊式基礎 水泵吸水管路和壓水管路設計 當泵站為一級供水時，兩臺 14sh9 型單級雙吸離心泵并聯(lián)工作，其流量Q=，單臺泵出水量 Q= L/s。 當泵站為二級供水時，三臺 14sh9 型單級雙吸離心泵并聯(lián)工作，其流量Q=，單臺水泵出水量 Q=； 水泵 吸、壓水管所通過的流量應按 Q=(最大 )設計，管材采用鋼管。 吸水管路 管路布置要求 吸水管路通常處在高壓狀態(tài)下工作，所以對吸水管路的基本要求是不漏氣、不積氣、不吸氣，否則會使水泵的工作產生故障。為此常采取一下措施： (1) 為保證吸水管路不漏氣，要求管材必須嚴格。 河南城建學院水泵與水泵站課程設計 第二章 計算說明書 7 (2) 為使水泵及時排走吸水管路中的氣體，吸水管應有沿水流方向連續(xù)上升的坡度。 (3) 吸水管的安裝與敷設應避免在管道內形成氣囊。 (4) 吸水管安裝在吸水井內，吸水井有效容積應不小于最大一臺泵 5min 的抽水量。 (5) 吸入式工作的水泵，每臺水泵應設單獨的吸水管。 (6) 當吸水池水位高于水泵軸線時，吸水管上應設閘閥，以利于水泵檢修。 (7) 當水中有大量雜質時，喇叭口下面應設置濾網。 (8) 吸水管設計流速一般為： DN＜ 250mm 時， v=～ ； DN≥ 250～1000mm 時， v=～ ； DN﹥ 1000mm 時， v=～ 。 故吸水管管徑 DN1=700mm,V1=, 1000i= 壓水管路 1 、 壓水管路布置要求 對壓水管路的基本 要求是耐高壓、不漏水、供水安全、安裝及檢修方便。 (1) 壓水管路常采用鋼管，采用焊接接口，與設備連接處或需要經常檢修處采用法蘭接口。 (2) 為了避免管路上的應力傳至水泵，以及安裝和拆卸方便，可在壓水管路適當位置上設補償接頭或可撓性接頭。 (3) 離心泵必須要關閘啟動。 (4) 當不允許水倒流時，需設止回閥。 (5) 壓水管設計流速為： DN＜ 250mm 時， v=～ ； DN≥ 250mm 時，v=～ ； 壓水管管徑 當 Q=，由鋼管水力計算表查得管徑 D=400mm，流速 V=，阻力系數 i= 管路附件選配 每臺水泵都單獨設有吸水管，并設有閘閥，型號為 Z41T10， DN＝ 500mm， L＝ 540mm， W＝ 681Kg。 壓水管設有止回閥，型號為 H44T(X)10， DN＝ 400mm， L＝ 900mm， W＝ 508kg。 水泵控制閥，型號 D371X(H、 F)， DN＝ 400mm， L＝ 102mm， W＝ 128kg。具體管路附件選配如下： 表 24Sh9A型水泵進出口尺寸 河南城建學院水泵與水泵站課程設計 第二章 計算說明書 8 型 號 進口法蘭尺寸 mm 出口法蘭尺寸 mm DN1 D01 D1 n1Ф d1 DN2 D12 D2 n2Ф d2 24Sh9A 600 725 780 2030 400 515 565 1625 布置機組和管道 水泵機組布置的基本要求是：供水安全可靠、管道布置簡短、安裝與維護方便、機組排列整齊、起重設備簡單并留有擴建余地。 常見的布置形式有： 縱向排列 適用于 IS 型單級單吸懸臂式離心泵。采用這種排列形式可以使吸水管保持順直，機組布置較為緊湊整齊，檢修方便，泵房長度較小但寬度較大 (IS 型水泵輕，可以用移動式吊裝設備 )。 橫向排列 (泵 軸線呈一直線布置 ) 橫向排列這種布置形式適用于側向進水、側向出水的 Sh 型雙吸式水泵，進出水管順直，水力條件好，這種布置形式雖然泵房長度大些但跨度小，吊裝設備采用單軌吊車即可。 橫向雙行排列 橫向雙行排列這種排列更為緊湊，節(jié)省建筑面積。泵房跨度大、起重設備需考慮采用橋式行車。適用于泵房中機組較多的圓形取水泵站。但這種布置形式兩行泵的轉向從電機方向看去是彼此相反的，因此，在泵訂貨時應向水泵廠特別說明，以便水泵廠配置不同轉向的軸套止鎖裝置。 橫向排列側向進、出水的泵，如單級雙吸臥式離心泵 Sh型、 SA 型采用橫向 排列比較好。根據以上要點和實際情況，本泵站采用橫向布置， 吸水井的設計 水泵吸水管進口喇叭口大頭直徑 為 即 1000mm； 喇叭口 淹沒深度為 ,即 600mm； 吸水喇叭口距 井底距離為 ,即 800mm； 喇叭口 凈距為 ,即 1600mm； 喇叭口距吸水井井壁距離 為 ,即 80mm； 吸水井長： L=16000mm 吸水井寬： L=4800mm 吸水井高： L＝ 6500mm 河南城建學院水泵與水泵站課程設計 第二章 計算說明書 9 吸水井有效容積應不小于最大一臺泵 5min 的抽水量，取吸水井高度為6200mm，（其中超高 300mm），吸水量顯然 滿足要求。 各工藝標高的設計 24sh9A型水泵允許吸上真空高度為 。 水泵允許安裝高度： Hss=[Hs]V2/2g∑ hs 吸水管長度暫按 8m 估算， 吸水管管徑 DN1=700mm,1000i= 其沿程水頭損失： iL= 局部水頭損失： mgVgVgv )(22)(2 222進42吸3212 ????????????? ?????式中： 1? — 吸水管進口喇叭口局部阻力系數，取 ； 2? — 90176。彎頭局部阻力系數，取 ； 3? — 閥門局部阻力系數，取 ； 4? — 偏心漸縮管局部阻力系數，取 ； V吸 — 吸水管中流速， V進 — 水泵進口處流速， m/s 吸水管總水頭損失為∑ hs=iL+∑ ξ V2 /2g=+= 則 22 1 . 3 74 0 . 5 7 3 . 3 42 2 9 . 8s s s svH H h mg? ? ? ? ? ? ??? 水泵安裝高度為： ZsHss=,考慮到安全取 水泵軸心標高為： Z=Z1+Zs=+= m 其中 Z1為吸水井最低水位標高 二泵房室內地坪標高為 =，其中 為水泵基礎高出室內地平高度； 為水泵底座至軸心高度。 泵房所在的室外地坪 標高為 100m，二泵房室內地面低于室外 。兩泵房為半地下式泵房。 復核水泵和電機 根據已經確定的機組布置和管路情況重新計算泵房內的管路水頭損失，復核所需揚程，然后校核水泵機組。 河南城建學院水泵與水泵站課程設計 第二章 計算說明書 10 泵房內管路水頭損失 mhhh ds ????? ???泵站內 其 中 ：吸水管總水頭損失 mhs ?? 壓水管總水頭損失 ?dh =iL= 20= （系數 10%計算 .） 泵房內管路水頭損失為 。 所以，水泵泵揚程為 0 1 3 0 1 2 0 5 ) 3 5 2 1 1 .3 5 9 1 .5 7 3 .8 5 9cH Z H H h H m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? 安泵 站 內 （與估計揚程基本相同，說明選定的水泵機組合適。 輔助 設備的選擇 選擇真空泵 水泵需要采用真空泵引水 真空泵的抽氣量 W： ）min/m()21( 3?????? ZHg HT WWKW 其中： W— 真空泵的抽氣量 （ m3/s）； K — 漏氣系數（ ～ ） 取 ； W1— 吸水管中空氣體積 ， 取 m3/m； W2— 泵殼內 空氣 體 積 ， m3； T — 水泵引水時間 ， 一般應小于 5min， 取 4min， Hg— m； Zs— m； 選取 SZ2 型真空泵 2臺，一備一用，布置在泵房靠墻邊處 ,配帶動力 10Kw，水消耗量 30L/min,一字布置， L=4100mm,l=1500mm,B=700mm 排水泵 選 1 臺 2BA6A,Q=10～ 30 m3/h,H=～ 20m,N=,n=2900r/min 計 量設備 在壓水管上設超聲波流量計，選取 SP1型超聲波流量計 2臺，安裝在泵房外輸水干管上，距離泵房 7m。 在壓水管上設壓力表，型號為 Y－ 60Z，測量范圍為 ～ 。在吸水管上設真空表，型號為 Z－ 60Z，測量范圍為 0～ 760mmHg。 起 重設備 24sh9A型 水泵的重量 4300 Kg， JRQ476 型 電機 的重量是 2100 Kg 根據電機和水泵的重量結合水泵房的高度選擇起重機的重量的型號為 河南城建學院水泵與水泵站課程設計 第二章 計算說明書 11 LH型電動葫蘆雙梁式 ， 重機起重量 5t,跨度 ，起升高度 9m。 房的高度 選用 LH5t 電動葫蘆雙梁橋式起重機， 泵房間地面以上高度為： H1 =a+c+d+e+h+n =1400+1120 +1270+100+200 =4314 mm = m 式中： a— 為 行 車梁高度 , mm c— 為 行車梁底至其重鉤中心的距離 ， a2+c2=1400mm。 d— 起重 鉤 的垂直長度 ,電機總寬為 1120 mm e— 最大一臺 機組的 高度 ， 1270 mm h— 起吊物底部與泵房進口處平臺的距離， 200 mm