給水泵站工藝設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共46頁(yè)。一、設(shè)計(jì)資料

1．基礎(chǔ)資料

(1)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。(2)規(guī)劃、人防、衛(wèi)生、供電、航道、航運(yùn)等部門(mén)同意在一定地點(diǎn)修建泵站的正式許可文件。

(3)地區(qū)氣象資料：最低、最高氣溫，冬季采暖計(jì)算溫度，凍結(jié)平均深度和起止日期．最大凍結(jié)層厚。

(4)地區(qū)水文與水文地質(zhì)資料：水源的高水位、常水位、枯水位資料。河流的含砂量速、風(fēng)浪情況等。地下水流向、流速、水質(zhì)情況及對(duì)建筑材料的腐蝕性等。

(5)泵站所在地附近地區(qū)一定比例的地形圖。

(6)泵站所在地的工程地質(zhì)資料、抗震設(shè)計(jì)烈度資料。第二頁(yè)，共46頁(yè)。(7)用水量、水壓資料(污水泵站還應(yīng)有水質(zhì)分析資料)以及給水排水制度。(8)泵站的設(shè)計(jì)使用年限。(9)電源位置、性質(zhì)、可靠程度、電壓、單位電價(jià)等。(10)與泵站有關(guān)的給水排水構(gòu)筑物的位置與設(shè)計(jì)標(biāo)高。(11)水泵樣本．電動(dòng)機(jī)和電器產(chǎn)品目錄。(12)管材及管配件的產(chǎn)品規(guī)格。(13)設(shè)備材料單價(jià)表，預(yù)算工程單位估價(jià)表，地方材料及價(jià)格，勞動(dòng)工資水平等資料。(14)對(duì)于擴(kuò)建或改建工程，還應(yīng)有原構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)資料、調(diào)查資料、竣工團(tuán)或?qū)崪y(cè)圖。第三頁(yè)，共46頁(yè)。浦澤水廠位于濱海平原，東側(cè)瀕臨渤海。水廠取水泵站由宣惠河取水，如圖1所示，宣惠河全長(zhǎng)270多公里，流域面積6000多平方公里。水廠設(shè)計(jì)規(guī)模：近期為(5+0.02,6+0.01萬(wàn)噸/天,遠(yuǎn)期9+0.01，9+0.005)。取水泵站用鋼筋混泥土管道從宣惠河自流取水，管道長(zhǎng)度（160+5，120+4）米。絮凝沉淀池水面標(biāo)高為48.5米，與泵站間的輸水管道長(zhǎng)258米。第四頁(yè)，共46頁(yè)。2．參考資料

(1)地區(qū)內(nèi)現(xiàn)有水泵站的運(yùn)行情況調(diào)查資料，水泵站形式．建筑規(guī)模和年限，結(jié)構(gòu)形式，機(jī)組合數(shù)和設(shè)備性能，歷年大修次數(shù)，曾經(jīng)發(fā)生的事故及其原因分析和解決辦法，冬季采暖，夏季通風(fēng)情況，電源或其他動(dòng)力來(lái)源等。(2)地區(qū)內(nèi)現(xiàn)有泵站的設(shè)計(jì)圖、竣工因或?qū)崪y(cè)國(guó)。

(3)地區(qū)內(nèi)已有泵站的施工方法和施工經(jīng)驗(yàn)。

(4)施工中可能利用的機(jī)械和勞動(dòng)力的來(lái)源。

(5)其他有關(guān)參考資料。第五頁(yè)，共46頁(yè)。二、泵站工藝設(shè)計(jì)步驟和方法(1)確定設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程。(2)初步選泵和電動(dòng)機(jī)，包括選擇水泵的型號(hào)，工作泵和備用泵的臺(tái)數(shù)。初步選泵先假定泵站內(nèi)管道中的水頭損失為某一個(gè)數(shù)值。一般可假定此數(shù)為2m左右。根據(jù)所選泵的軸功率及轉(zhuǎn)數(shù)選用電動(dòng)機(jī)。(3)設(shè)計(jì)機(jī)組的基礎(chǔ)。

(4)計(jì)算水泵的吸水管和壓水管的直徑。(5)布置機(jī)組和管道。(6)復(fù)核水泵及電動(dòng)機(jī)。根據(jù)地形條件確定水泵的安裝高度。算出吸水管路和泵站范圍內(nèi)壓水管路中的水頭損失，然后求出泵站的揚(yáng)程。如果發(fā)現(xiàn)水泵不合適，則可以切削葉輪或另行選泵。根據(jù)新選的水泵的鈾功率，再選用電動(dòng)機(jī)。第六頁(yè)，共46頁(yè)。(7)選擇泵站中的附屬設(shè)備。(8)酌定泵房建筑高度。泵房的建筑高程，取決于水泵的安裝高度、泵房?jī)?nèi)有無(wú)起重設(shè)備以及起重設(shè)備的型號(hào)。(9)確定泵房的平面尺寸，初步規(guī)劃泵站總平面。泵站的總平面布置包括變壓器室、配電室、機(jī)器間、值班室、修理間等單元。第七頁(yè)，共46頁(yè)。確定設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程1.設(shè)計(jì)流量（1）泵站從水源取水，輸送到凈水構(gòu)筑物Qr一級(jí)泵站個(gè)水泵所供給的流量(m3／s)；Qd——供水對(duì)象最高日用水量(m3

／d)；α——為計(jì)及輸水管漏損和凈水構(gòu)筑物自身用水而采用的系數(shù)，一般取α=1.05-1.1t——為一級(jí)泵站在一晝夜內(nèi)工作小時(shí)數(shù)。第八頁(yè)，共46頁(yè)。（2）泵站將水直接供給用戶或送到地下集水池β——給水系統(tǒng)中自身用水系數(shù)．一般取β=1.01-1.02第九頁(yè)，共46頁(yè)。H——水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程；Hst——靜揚(yáng)程，吸水井的最枯水位與凈化構(gòu)筑物進(jìn)水口水面標(biāo)高差；H管——輸水管路的水頭損失；h泵

——取水泵房?jī)?nèi)的水頭損失；設(shè)計(jì)揚(yáng)程初估時(shí)一般取2m。H安全——安全水頭，一般1-2m2.設(shè)計(jì)揚(yáng)程第十頁(yè)，共46頁(yè)。

設(shè)計(jì)揚(yáng)程中靜揚(yáng)程是指：吸水井的最枯水位與凈化構(gòu)筑物進(jìn)水口水面標(biāo)高差。

那么吸水井的最枯水位的如何確定？

⑴河流的枯水位和洪水位 根據(jù)降雨量的重現(xiàn)期，查表1得到泵站處相應(yīng)于設(shè)計(jì)頻率的流量，再根據(jù)這個(gè)流量通過(guò)圖1查的對(duì)應(yīng)頻率下河流的枯水位和洪水位。靜揚(yáng)程：第十一頁(yè)，共46頁(yè)。表1：泵站處相應(yīng)于設(shè)計(jì)頻率的流量頻率（%）0.10.330.5157597流量（m3/s）61505300500045003300287125第十二頁(yè)，共46頁(yè)。圖1：水位流量關(guān)系第十三頁(yè)，共46頁(yè)。

⑵取水管路損失

ⅰ取水管路條數(shù)一般為2-3條。

ⅱ根據(jù)水泵遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量,取經(jīng)濟(jì)流速（一般為V=1.0m/s左右）,計(jì)算得管道直徑D,查設(shè)計(jì)手冊(cè),定出取水管路直徑,i值,流速V。

ⅲ然后在最不利情況下即當(dāng)一條自流管檢修時(shí)，另一條自流管通過(guò)75%的設(shè)計(jì)流量，Q2=75%Q1,查表得V,i。然后通過(guò)沿程水頭損失公式計(jì)算出取水管路損失。第十四頁(yè)，共46頁(yè)。⑶靜揚(yáng)程：

根據(jù)⑴和⑵可以得出： 吸水井最高水面標(biāo)高為：河道洪水位-取水管路損失 最低水面標(biāo)高為：河道枯水位-取水管路損失那么靜揚(yáng)程即為：凈化構(gòu)筑物進(jìn)水口水面-吸水井的最枯水位第十五頁(yè)，共46頁(yè)。

ⅰ輸水管路條數(shù)一般為2條，以保證安全。

ⅱ根據(jù)水泵遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量,取經(jīng)濟(jì)流速,計(jì)算得管道直徑D,查設(shè)計(jì)手冊(cè),定出取水管路直徑,i值,流速V。

ⅲ然后在最不利情況下即當(dāng)一條自流管檢修時(shí)，另一條自流管通過(guò)75%的設(shè)計(jì)流量，Q=75%Q1,查表得V,i。然后通過(guò)沿程水頭損失公式計(jì)算出輸水管路損失。輸水管路：第十六頁(yè)，共46頁(yè)。泵房水頭和安全水頭：取水泵房?jī)?nèi)的水頭損失：設(shè)計(jì)揚(yáng)程初估時(shí)一般取2m。取水泵房?jī)?nèi)的管路布置參考幻燈片31。安全水頭：一般取1-2m。第十七頁(yè)，共46頁(yè)。初步選泵和電動(dòng)機(jī)大小兼顧，調(diào)配靈活。一般泵站選取3-6臺(tái)泵，以滿足各種工況。同時(shí)要選好備用泵。型號(hào)齊備，互為備用。但泵型號(hào)不要超過(guò)兩種以免管理麻煩。同型號(hào)能滿足的話，就盡量選同型號(hào)泵。盡量利用泵高效段，要考慮遠(yuǎn)近期結(jié)合，如果是大泵站的話還要做泵選擇的方案比較。1.選泵要點(diǎn)

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23第十八頁(yè)，共46頁(yè)。選泵步驟：1.根據(jù)設(shè)計(jì)流量值選泵，一般選兩臺(tái)泵以上。以流量除以泵數(shù)算出單臺(tái)泵的流量，選取滿足此流量的泵。2.根據(jù)設(shè)計(jì)揚(yáng)程選泵，泵能滿足揚(yáng)程既可。3.綜合上述兩項(xiàng)就能確定要選擇的泵，并選擇備用泵。給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)上列舉了多種類型的泵供選擇。也可參考哈工大版《水泵與水泵站》的附錄。4.泵選擇后要看清型號(hào)和參數(shù)，這個(gè)很重要。第十九頁(yè)，共46頁(yè)。2.電動(dòng)機(jī)的選擇根據(jù)選擇泵的參數(shù)，在設(shè)計(jì)手冊(cè)中選擇電動(dòng)機(jī)。有時(shí)所選的泵帶有配套的電動(dòng)機(jī)，則不需要另外選擇電機(jī)。第二十頁(yè)，共46頁(yè)。設(shè)計(jì)機(jī)組的基礎(chǔ)以前面的IS型泵為例：第二十一頁(yè)，共46頁(yè)。第二十二頁(yè)，共46頁(yè)。根據(jù)安裝尺寸確定基礎(chǔ)尺寸：第二十三頁(yè)，共46頁(yè)?；A(chǔ)深度也可按下式計(jì)算：W——泵和電機(jī)總重；B——基礎(chǔ)寬度γ——基礎(chǔ)所選材料的容重。第二十四頁(yè)，共46頁(yè)。計(jì)算泵的吸水管和壓水管的直徑吸水管直徑確定：1.按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量和泵的臺(tái)數(shù)確定每條管的流量。2.選取的管的流速要滿足以下（6）的要求。3.按流量和流速確定選取管徑。4.可以得到i的值，i值用于后續(xù)的計(jì)算。第二十五頁(yè)，共46頁(yè)。壓水管直徑確定：基本上和吸水管路的設(shè)計(jì)步驟相同，但設(shè)計(jì)流速的范圍應(yīng)滿足以下（5）要求。第二十六頁(yè)，共46頁(yè)。吸水井喇叭口設(shè)計(jì)：

請(qǐng)同學(xué)們參照課本中的168頁(yè)的要求設(shè)計(jì)，也可以參考設(shè)計(jì)手冊(cè)的要求設(shè)計(jì)。第二十七頁(yè)，共46頁(yè)。布置機(jī)組和管道機(jī)組布置型式：第二十八頁(yè)，共46頁(yè)。吸水管布置：第二十九頁(yè)，共46頁(yè)。壓水管布置:第三十頁(yè)，共46頁(yè)。復(fù)核水泵及電動(dòng)機(jī)對(duì)于水泵的復(fù)核主要是看水泵的揚(yáng)程能否滿足你的設(shè)計(jì)要求，這就要求對(duì)吸壓水管路進(jìn)行水頭損失的計(jì)算。下面我們以課本中236頁(yè)的設(shè)計(jì)例題為例，來(lái)說(shuō)明吸水管路和壓水管路的水頭損失計(jì)算方法。第三十一頁(yè)，共46頁(yè)。 吸壓水管路水頭損失的計(jì)算時(shí)要選取一條最不利線路，參見(jiàn)下圖。第三十二頁(yè)，共46頁(yè)。（1）吸水管路中水頭損失∑hs∑hs=∑hfs+∑hls∑hfs——吸水管路的沿程水頭損失和∑hls——吸水管路的局部水頭損失和第三十三頁(yè)，共46頁(yè)。（2）壓水管路中水頭損失∑hd∑hd=∑hfd+∑hld∑hfd——壓水管路的沿程水頭損失和∑hld——壓水管路的局部水頭損失和第三十四頁(yè)，共46頁(yè)。計(jì)算了實(shí)際揚(yáng)程后，如果泵能滿足就不用重新選泵。如果揚(yáng)程不滿足時(shí)就要重新選泵和電機(jī)?！苃=∑hs+∑hd（2）管路中水頭總損失∑h第三十五頁(yè)，共46頁(yè)。選擇泵站中的附屬設(shè)備自灌式泵是不需要引水設(shè)備的。但自灌式泵應(yīng)低于吸水池的最低水位。吸入式啟動(dòng)的離心泵在泵啟動(dòng)前需要向水泵內(nèi)灌水，水泵灌滿水后，才能啟動(dòng)水泵，使之正常工作。故需要引水設(shè)備來(lái)引水，水泵的飲水可分為：吸水管帶有底閥和吸水管不帶底閥兩類。泵站內(nèi)必須設(shè)置計(jì)量設(shè)施。常用的計(jì)量設(shè)備有：電磁流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、插入式渦輪流量計(jì)、插入式渦街流量計(jì)、均速管流量計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)可選取一種用于流量的計(jì)量。泵站中起重機(jī)主要是用來(lái)滿足泵的安裝和維修需要。常用的起重設(shè)備有移動(dòng)吊架、單軌吊車(chē)梁河橋式行車(chē)三種。起重設(shè)備的布置參見(jiàn)課本205頁(yè)。泵站一般采用自然通風(fēng)，自然通風(fēng)不夠時(shí)采用機(jī)械通風(fēng)機(jī)械通風(fēng)分抽風(fēng)式和排風(fēng)式兩種。泵房通風(fēng)設(shè)計(jì)是布置風(fēng)道系統(tǒng)與選擇風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)選擇參見(jiàn)課本的計(jì)算方法。引水設(shè)備計(jì)量設(shè)備起重設(shè)備通風(fēng)設(shè)備第三十六頁(yè)，共46頁(yè)。其他設(shè)施：1.排水地下和半地下式泵房一般設(shè)置泵電動(dòng)排水。地面式泵房，積水可以自流入室外下水道。泵房地面上要設(shè)地溝集水。2.通信3.防火與安全第三十七頁(yè)，共46頁(yè)。泵房建筑高度泵房高度是指泵房進(jìn)口處地坪到屋頂梁底部的高度，除考慮采光通風(fēng)條件外，還取決于水泵的安裝高度、泵房?jī)?nèi)有無(wú)起重設(shè)備及起重設(shè)備的型號(hào)。1.無(wú)起重設(shè)備時(shí)泵房高度應(yīng)不小于3米第三十八頁(yè)，共46頁(yè)。第三十九頁(yè)，共46頁(yè)。（2）地下式泵房（除特別指明外，其余符號(hào)意義同地面式泵房）當(dāng)H2≥f+g時(shí)H=H1+H2式中H2-泵房地下部分高度

H1-泵房地上部分高度，H1=a+b+c+d+e+h

h-吊起物底部與泵房進(jìn)口處室內(nèi)地坪或平臺(tái)的距離，一般不小于0.3-0.5m。當(dāng)H2<f+g-h時(shí)H1=（a+b+c+d+e+f+g）-H2第四十頁(yè)，共46頁(yè)。3.采用單梁懸掛式吊車(chē)（1）地面式泵房H=a+c1+d+e+f+ga-行車(chē)軌道的高度c1-行車(chē)軌道底到起重鉤中心的高度（2）地下式泵房當(dāng)H2≥f+g時(shí) H=H1+H2 H1=a+b+c1+d+e+h當(dāng)H2<f+g-h時(shí)H1=（a+b+c1+d+e+f+g）-H2第四十一頁(yè)，共46頁(yè)。4.采用橋式吊車(chē)（1）地面式泵房H=n+a2+c1+d+e+f+gn-一般不小于0.3ma2-行車(chē)梁高度c1-行車(chē)梁底到起重鉤中心的高度（2）地下式泵房當(dāng)H2≥f+g時(shí) H=H1+H2 H1=a+b+c+d+e+h當(dāng)H2<f+g-h時(shí)H1=n+a2+b+c+d+e+f+g-H2第四十二頁(yè)，共46頁(yè)。確定泵房的平面尺寸機(jī)組的平面布置確定以后，泵房(機(jī)器間)的最小長(zhǎng)度L也就確定了，如圖4．52所示，a為機(jī)組基礎(chǔ)的長(zhǎng)度；b為機(jī)組基礎(chǔ)的間距；c為機(jī)組基礎(chǔ)與場(chǎng)的距離。第四十三頁(yè)，共46頁(yè)。查有關(guān)材料手冊(cè)，找出相應(yīng)管道、配件的