泵与泵站课程设计
一、设计概述
(一) 设计题目
取水泵站工艺初步设计
(二) 设计资料
设计水量为200000m3/d，采用固定取水泵房用自流管从吸水井取水，自流管长度150m，水源洪水位标高为99.05m，枯水位标高为87.35m。净化厂混合水井的水面标高为127.95m，自流取水管全长280m，泵站到净化场的输水干管全长2000m。自用水系数α=1.05，取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为1kPa（0.1m），泵房底板高度取1~1.5m。
二、设计概要
取水泵站在水厂中也称一级泵站.在地面水水源中,取水泵站一般由吸水井、泵房及闸阀井三部分组成。取水泵站由于它靠江临水的确良特点，所以河道的水文、水运、地质以及航道的变化等都会影响到取水泵上本身的埋深、结构形式以及工程造价等。其从水源中吸进所需处理的水量,经泵站输送到水处理工艺流程进行净化处理。本次课程设计仅以取水泵房为例进行设计，设计中通过粗估流量以及扬程的方法粗略的选取水泵；作水泵并联工况点判断各水泵是否在各自的高效段工作，以此来评估经济合理性以及各泵的利用情况。取水泵房布置采用圆形钢筋混凝土结构，以此节约用地，根据布置原则确定各尺寸间距及长度，选取吸水管路和压水管路的管路配件，各辅助设备之后，绘制得取水泵站平面图及取水泵站立体剖面图各一张。设计取水泵房时，在土建结构方面应考虑到河岸的稳定性，在泵房的抗浮、抗裂、抗倾覆、防滑波等方面均应有周详的计算。在施工过程中，应考虑到争取在河道枯水位时施工，要抢季节，要有比较周全的施工组织计划。在泵房投产后，在运行管理方面必须很好地使用通风、采光、起重、排水以及水锤防护等设施。
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三、设计计算
<一> 设计流量的确定和设计扬程估算：
(1) 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，我们要求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：
Qr??QdT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)；
α——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
α=1.05
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净化厂本身用水，取水自用系数α=1.05,则
175000近期设计流量为 Q=1.05× =7656.25m3/h=2.13m3/s
24 (2)设计扬程HST ①静扬程HST的计算
（即一条自流管道检修，另一条 通过取水部分的计算已知在最不利情况下
自流管道通过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为0.1m，则吸水间中最高水面标高为27.00-0.10=26.90m,最低水面标高为21.80-0.10=21.70m,所以泵所需静扬程HST 为： 洪水位时，HST=38.00-26.90=11.1m 枯水位时，HST=38.00-21.70=16.3m ②输水干管中的水头损失∑h
设采用两条DN1000的铸铁管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修，另一条输水管应通过75%的设计流量（按远期考虑），即Q=0.75×7656.25=5359.38m3/h=1.49m3/s,查水力计算表得管内流速 v=2.01m/s,i=4.1‰,所以
输水管路水头损失；?h=1.1×0.00410×2000=13.53m
(式中1.1包括局部损失而加大的系数)
③泵站内管路中的水头损失∑h 粗估2m，安全水头2m， 则泵设计扬程为：
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枯水位时：Hmax=16.3+13.53+2+2=33.83m 洪水位时：Hmin=11.1+13.53+2+2=28.63m
<二>、初选泵和电机
(1) 管道特性曲线的绘制
管道特性曲线的方程为
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H=HST+?h=HST+SQ
式中 HST ——最高时水泵的净扬程，m; ?h———水头损失总数，m;
S——沿程摩阻与局部阻 c力之和的系数；
Q——最高时水泵流量，m3/s
HST=16.3m ,把Q=7656.25m3/h,H=33.83m,代入上式得:S=7.9
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所以管路特性曲线即为:H= HST+7.9Q=16.3+7.9Q
(2） 水泵选择
选泵的主要依据：流量、扬程以及其变化规律
①大小兼顾，调配灵活
②型号整齐，互为备用 ③合理地用尽各水泵的高效段
④要近远期相结合。―小泵大基础 ‖
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结合以上要点及所选泵的类型，本次设计选用混凝土块式基础。由于所选泵均不带底座，所以基础尺寸的确定如下：
基础长：L=水泵地脚螺钉间距（长度方向）+（400～500） 基础宽：B=水泵地脚螺钉间距（宽方向）+（400～500） 基础高：H=（2.5～4.0）×（W水泵+W电机）/(Lβρ)
因此，800S48型泵：
L=B+（400～500）=1700+400=2100㎜ B=B2+450=1300+450〈B+450=1750 取1750㎜
H=3.0×（4000+3235）÷（3.2×1.25×2400）=2261 取2300㎜ 电机基础高H0=1700+800-400=2100 ㎜
(2) 基础布置
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