南京工业大学10届水泵课设.docx
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南京工业大学10届水泵课设
水泵与水泵站
课程设计计算说明书
南京工业大学环境学院
市政工程系
一、确定设计流量和扬程
1.设计流量Qd:
Qd=80000m3/d+1300m3/d×(N-1),其中N=33,则Qd=121600m3/d
二级泵站采用两级供水:
1.(5点~24点)一级供水设计流量:
Q1=Qd×P1%=121600×4.25%=1436L/s
2.(24点~5点)二级供水设计流量:
Q2=Qd×P2%=121600×3.85%=1300L/s
消防时设计流量:
Q消=1436+50=1486L/s
2.设计扬程H:
水泵所需静扬程:
HST=19+20+2=41m
管路中水头损失∑h=27.2+2=29.2m
水泵设计扬程:
H=HST+∑h=41+29.2=70.2m
消防时设计扬程:
H消=HST+∑h=22+10+20+2+2=56m
二、初步选泵和电动机
1.方案
第一方案:
三台500S98B,一台350S125B(备一台500S98B)
第二方案:
两台500S98A,一台350S125B,一台350S75(备一台500S98A)
2.方案比较:
方案编号
用水量变化范围(L/s)
运行水泵
台数及型号
水泵扬程
(m)
所需扬程
(m)
扬程利用率
(%)
第一方案:
三台500S98B,一台350S125B
一级供水
三台500S98B
72.3
70.2
97.1
二级供水
两台500S98B,一台350S125B
68.8
64.9
94.3
第二方案:
两台500S98A,一台350S125B,一台350S75
一级供水
两台500S98A,一台350S75
73.6
70.2
95.4
二级供水
两台500S98A,一台350S125B
73.2
64.9
88.7
经比较,第一种方案能量利用略好于第二方案。
而且泵的台数两个方案均相等,因此采用第一种方案。
3.初步校核方案
当采用一级供水时的三台500S98B并联时,三泵的并联曲线在Q消=1486L/s处的纵坐标,即扬程H=72.10m高于消防时的工作(Q消,H消),所以方案符合消防要求。
三.平面布置
1.水泵电机型号参数
水泵型号
电机型号
功率(KW)
电机重(KG)
泵重(KG)
500S98B
Y450-6
560
3600
2400
350S125B
Y400-4
500
3420
1600
2.设计机组的基础
(1)基础尺寸计算
①500S98B机组
基础长度L:
L=水泵和电动机最外端螺孔间距L1+(400~500)=4000+(400~500)
=4400~4500mm,则基础长度L取4400mm;
基础宽度B:
B=水泵或电机最外端螺孔间距B1+(400~500)=1020+(400~500)
=1020+(400~500)=1420~1520mm,则基础宽度B取1500mm;
基础高度H:
V=23520N/m3(V:
混凝土基础的容重)
H>3.0W/(L×B×V)=3×(3600+2400)×9.8/(4.4×1.5×23520)=1136mm(其中W为500S98B机组的总重),则基础高度H取1200mm。
②350S125B机组
基础长度L:
L=水泵和电动机最外端螺孔间距L1+(400~500)=3304+(400~500)
=3704~3804mm,则基础长度L取3800mm;
基础宽度B:
B=水泵或电机最外端螺孔间距B1+(400~500)=970+(400~500)
=1370~1470mm,则基础宽度B取1400mm;
基础高度H:
V=23520N/m3(V:
混凝土基础的容重)
H>3.0W/(L×B×V)=3×(3420+1600)×9.8/(3.8×1.4×23520)=1180mm(其中W为500S98B的总重),则基础高度H取1200mm。
可列表为(机组基础尺寸):
水泵型号
L(mm)
B(mm)
H(mm)
500S98B
4400
1500
1200
350S125B
3800
1400
1200
四.决定泵站形式
1.清水池情况
清水池建于地下1.0m,有效深度为5.2m,超高0.3m。
池内有效调节水量的深度为3.0m,消防储备水量的深度为0.8m。
清水池至吸水池水头损失为0.5m,吸水池距泵房净距离5m。
2.地质情况
地表层(2.5m)——黏土;2.5m以下——页岩。
3.供水要求可靠程度
不允许间断供水。
4.水泵充水方法
抽吸式,辅助真空泵。
5.水泵允许吸水高度Hs:
500S98B-4.0m350S125B-3.5m
综合以上因素,决定采用半地下式泵房。
五、决定水泵吸、压水管径并计算其流速
1.要求:
压水管D<250mm,V:
1.5-2.0m/s,D>=250mm,V:
2.0-2.5m/s;
吸水管D<250mm,V:
1.0-1.2m/s,D>=250mm,V:
1.2-1.6m/s.(P366)
管路
水泵型号
DN(mm)
V(m/s)
1000i
吸水管路
500S98B
700
1.24
2.62
350S125B
500
1.51
5.90
压水管路
500S98B
500
2.44
15.30
350S125B
400
2.36
19.20
六、水泵机组和吸、压水管路布置
根据机组基础的长度和宽度,五台水泵(四台工作一台备用)采用横向单排排列。
吸水管及压水管采用直进直出,减少水头损失,节省电耗。
管道井设在泵房外,由两条DN700的输出管道输出。
1.管路配件及长度
1)吸水管路:
(1)500S98B型:
a.偏心渐缩管:
DN700×500,L=2*(D-d)+150=550mm;
b.吸水喇叭口:
D=(1.3~1.5)*d=910~1050则D取1000mm;
c.滤水网:
D=1000mm;
d.90度弯头:
DN700mm;
e.底阀:
DN700mm;
f.闸阀:
DN700mm,Z45TW-10型暗杆楔式闸阀DN700,L=660mm
(2)350S125B型:
a.偏心渐缩管:
DN500×350,L=2*(D-d)+150=450mm;
b.吸水喇叭口:
D=(1.3~1.5)*d=650~750则D取700mm;
c.滤水网:
DN700;
d.90度弯头:
DN500;
e.底阀:
DN500;
f.闸阀:
DN500,Z45TW-10型暗杆楔式闸阀DN500,L=540mm
2)压水管路:
(1)500S98B型:
a.同心渐放管:
DN300×500L=550mm;
b.闸阀:
DN500,Z45TW-10型暗杆楔式闸阀DN500,L=540mm
c.止回阀:
DN500,HH49X-10型微阻缓闭消声蝶式止回阀DN500,L=350mm。
(2)350S125B型:
a.同心渐放管:
DN200×400L=550mm;
b.闸阀:
DN400,Z45TW-10型暗杆楔式闸阀DN500,L=540mm
c.止回阀:
DN400,HH49X-10型微阻缓闭消声蝶式止回阀DN400,L=310mm。
3)联络母管及输水干管(DN700):
(1)闸阀:
DN700,Z45TW-10型暗杆楔式闸阀DN700,L=660mm
(2)同心渐放管
DN700×500L=550
DN700×400L=750
(3)四通:
DN700×DN700
2.机器间及泵站平面布置:
见平面图。
3.基础间距的计算
基础间距=电动机轴长+300mm
500S98B机组:
间距=2330+300=2630mm取2700mm;
350S125B机组:
间距=1900+300=2200mm取2200mm;
综上泵基础取2700mm。
4.吸水井计算
1)喇叭口最小悬空高度h1=(0.6-0.8)D=600~800mm
则h1取800mm。
2)喇叭口间净距a=(1.5-2.0)D=1500~2000mm
3)吸水管喇叭口边缘距离井壁的距离c=(0.8-1.0)D=800~1000mm
则c取1000。
4)喇叭口最小淹没水h2>=0.5-1.0m,则h2取800mm。
七、计算泵站范围内吸、压水管路水头损失
1.计算泵站范围内吸、压水管路的水头损失
吸水管路:
水泵型号
构件
规格
(mm)
长度(mm)
阻力系数ξ
∑ξ
∑hs
500S98B
喇叭口
1000
0.56
∑ξ=5.34
∑hs=0.41m
底阀(带滤水网)
700
3.50
90°弯管
700
1.02
偏心渐缩管
700*500
550
0.20
闸阀
700
660
0.06
350S125B
喇叭口
700
0.56
∑ξ=5.27
∑hs
=0.61m
底阀(带滤水网)
500
3.50
管90°弯管
500
0.96
偏心渐缩管
500*350
450
0.19
闸阀
500
540
0.06
压水管路:
水泵型号
构件
规格
(mm)
长度(mm)
阻力系数ξ
∑ξ
∑hs
500S98B
同心渐放管
300*500
550
0.29
∑ξ=2.15
∑hd=0.65m
闸阀
500
540
0.06
止回阀
500
350
1.80
350S125B
同心渐放管
200*400
550
0.30
∑ξ=3.55
∑hd=0.82m
闸阀
400
540
0.07
止回阀
400
310
2.50
真空压力表ξ=0.2
吸水管长度=11000mm
压水管长度=10000mm
八.校核选泵方案——泵站工作的精确计算。
取最不利线路,500S98B型水泵从吸水口到输水干管上切换止回阀,计算所有沿程和局部损失(水表水头损失估算为0.2m)。
1.吸水管路中水头损失:
=
=0.44m
2.压水管路中水头损失:
=
=1.01m
3母管的局部水头损失(忽略其沿程损失)
查表可得:
渐放管:
ξ1=0.24
闸阀:
ξ2=0.06
四通管:
ξ3=3.50
∑h=1.15m
所以一级供水时500S98B的吸压水管段∑h=0.44+1.01+1.15=2.6m
计算最高日最大用水时情况,按实际扬程:
H=HST+∑h实际=(19+20+2)+(27.2+2.6)=70.80
则所需扬程为70.80m
而水泵可提供扬程72.3m大于70.8m,符合要求。
九、计算水泵最大安装高度,确定水泵轴的标高和机器间的地面标高。
1.计算水泵最大安装高度
根据泵站海拔高度200m,夏季最高水温30摄氏度,查表得:
ha=10.10,hva=0.43
根据手册查表得:
500S98B:
Hs=4.0m;
350S125B:
Hs=3.5m
由公式:
Hs’=Hs-(10.33-ha)-(hva-0.24)
Hss=Hs’-v12/2g-∑hs
则
500S98B:
Hss=3.06m;
350S125B:
Hss=2.28m
综上最大安装高度为2.28m
2.确定水泵泵轴标高
最低水位标高为-4.4m,水泵安装高度取2.2m,则泵轴标高为-2.2m。
3.基础顶面标高
水泵型号
泵轴距基础面距离(mm)
基础面标高(m)
500S98B
800
-3.00
350S125B
620
-2.82
机器间地面标高:
基础顶面应高出室内地坪10到20厘米;,则室内地坪标高为-3.10m。
4.吸水井布置
最低水位标高为-4.4m,最高水位标高为-(1.0+0.3+0.5)=-1.8m,总深度标高为-(1.0+5.2+0.3)=-6.5m,喇叭口下缘应低于-4.4-0.4=-4.8m,又喇叭口下缘应距井底不小于其直径的0.8倍,即800mm,且吸水管口高于井底应不小于0.8*1.3*D(取800mm),所以清水池中吸水管口标高为-6.0m。
十、选择起重设备型号,确定泵房建筑高度。
1.选择起重设备:
最重机组设备为500S98B机组,重量W=3600KG+2400KG=6t
由最重的泵机组重量(6t)初步选定电动单梁起重机LDT6.3-S配AS416-244/1电动葫芦(UE型小车),其自重715kg
根据起重设备及起吊高度、采光及通风的要求,吊车梁底板到操作平台楼板的距离为6.05m,从平台楼板到房顶净高为7.90米。
十一、选择真空泵、排水泵等附属设备
1.真空泵选用:
SZ-1J型真空泵
2.排水泵选用:
H型液下泵
沿泵房内壁设排水沟,将水汇集到集水坑内。
十二、进行泵站平面布置:
见平面图。
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- 南京 工业大学 10 水泵
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