J水泵及水泵站課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)某企業(yè)加壓泵站工藝設(shè)計(jì)。二、 原始資料某廠經(jīng)過平面布置及管網(wǎng)平差計(jì)算得到如下資料：正常供水工況時(shí)所需流量為q=10000m3/h，泵站外管道水頭損失Zhi=5.3m，供水點(diǎn)所需自由水頭為H1=28m；向高位水池轉(zhuǎn)輸供水工況時(shí)，所需g=8000m3/h，這時(shí)泵站外水頭損失為Zh2=3.6m，自由水頭為H2=8m；正常工作時(shí)間為16小時(shí)，轉(zhuǎn)輸為8小時(shí)；泵站所在地海拔標(biāo)高為1034m，清水池最低水面標(biāo)高為1031.6m，最高水面標(biāo)高為1034.6m，供水點(diǎn)地面標(biāo)高為1086.7m，高位水池最高水面標(biāo)高位1103.8m，距泵站最近的下水井比泵站外地平面低4.2m，相距10m；該地為II級(jí)非自重性濕陷性黃土，地下水位低于地面標(biāo)高10m，場(chǎng)內(nèi)已有兩路高壓線路通向泵站，冰凍深度為地表下0.5m。該廠要求不間斷供水。三、 設(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)說明書一份；設(shè)計(jì)圖紙：①泵站工藝平面布置圖；②相關(guān)剖面圖。四、 設(shè)計(jì)進(jìn)度第一周：流量和揚(yáng)程計(jì)算，選泵，泵站內(nèi)管道水頭損失計(jì)算，附屬設(shè)施的選擇，平面布置及相關(guān)草圖。第二周：完成設(shè)計(jì)說明書及圖紙。五、 參考資料《水泵及水泵站》教科書；《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第1、5、10、11冊(cè)。:卷"內(nèi)蒙古科技大學(xué)?能源與環(huán)境學(xué)院?給水排水工程w—工藝設(shè)計(jì)說明書 1、設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估算1.1設(shè)計(jì)流量Q考慮到各種損失，取自用水頭系數(shù)a=1.02，則:1） 正常供水工況時(shí):%=axQ1=1.02x10000=10200m3/h向高位水池轉(zhuǎn)輸供水時(shí)：II=axQ=1.02x800=0816^3/II=a21.2設(shè)計(jì)揚(yáng)程HH=H+Zh+H服+Zh泵+Zh安H——水泵所需靜揚(yáng)程Zh——泵站外管道水頭損失H服 供水點(diǎn)所需自由水頭Zh泵一一站內(nèi)管道水頭損失Zh安一一安全水頭1） 正常供水工況時(shí)：H=H+Zh+H+Zh+Zh1st 1 1 泵 安=1086.7-1031.6+5.3+28+2+2=92.4mHO2） 向高位水池轉(zhuǎn)輸供水工況時(shí)：H2=H'+Zh2+H2+Zh泵+Zh安=1103.8-1031.6+3.6+8+2+2=87.8mHO2、 初選水泵和電機(jī)通過幾種方案的比較，得出如下方案最合理。選用1臺(tái)14Sh--6A型水泵（q=803?1570m3/h，H=125?90mH2O，N=392?562kW，H=3.5mH2O，n=1470r/min，p頁=570kW，門=70%?78.5%，電壓為3000V,重量為1580千克，參考價(jià)格為3366元）和5臺(tái)20Sh—6型水泵（Q=1450?2300m3/h，H=107.5?89mH2O，N=585?735kW，H=4mH2O，n=970r/min，P額=850kW，n=72.5%?79.5%，電壓為3000V，重量為2513千克，參考價(jià)格為6597元），其中1臺(tái)14Sh--6A型水泵和4臺(tái)20Sh—6型水泵工作，1臺(tái)20Sh—6型水泵備用。根據(jù)14Sh--6A型水泵的要求選用JRQ158—4型三相繞線異步電動(dòng)機(jī)（P項(xiàng)=680kW，n=1485r/min，重量為4600千克，參考價(jià)格為24360元）；根據(jù)20Sh—6型水泵的要求選用JRQ1512—6型三相繞線異步電動(dòng)機(jī)（P額=780kW，n=985r/min，重量為5450千克，參考價(jià)格為31180元）。3、 機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定查水泵和電機(jī)樣本，分別計(jì)算出14Sh—6A型水泵和20Sh—6型水泵機(jī)組基礎(chǔ)平面尺寸、機(jī)組總重量W、基礎(chǔ)深度H。（1）14Sh—6A型水泵：基礎(chǔ)平面尺寸：3843x1100mm機(jī)組總重量W]=W+W=1580+4600=6180Rg基礎(chǔ)深度h=3叫=3.0x6180x*=1命1LxB]xy 3.843x1.1x23520(2)20Sh-6型水泵:基礎(chǔ)平面尺寸：4036x1100mm機(jī)組總重量W2=W+W=25813+5450=7963kg3.0x79634.036x1.1x235203.0x79634.036x1.1x23520=2.24m2 L2xB2xy4、吸水管路、壓水管路及相關(guān)部件的計(jì)算4.114Sh—6A型水泵的吸水管路與壓水管路吸水管已知Q吸=1570m3/九，根據(jù)Q=M，求得D吸=600mm(Q=1584m3/h，v=1.51m/s,i=4.62%o)。接口法蘭內(nèi)徑d=350mm，漸縮管DN350x600mm，&=0.21，漸擴(kuò)管長L=840mm。壓水管已知Q壓=1570m3/h，木艮據(jù)Q=vA，求得D壓=500mm(Q=1566m3/h，v=2.14m/s,i=11.8%。)。接口法蘭內(nèi)徑d=200mm，漸擴(kuò)管DN200x500mm，&=0.32，漸擴(kuò)管長L=810mm。4.2 20Sh—6型水泵的吸水管路與壓水管路(成)內(nèi)蒙古科技大學(xué)?能源與環(huán)境學(xué)院?給水排水工程1)吸水管已知。吸=2300m3/h，木艮據(jù)Q=vA，求得D吸=800mm(Q=2304m3/h，v=1.27m/s,i=2.32%。)。接口法蘭內(nèi)徑d=500mm，漸縮管DN500x800mm，&=0.21，漸擴(kuò)管長L=1070mm。2)壓水管已知Q壓=2300m3/h，木艮據(jù)Q=vA，求得D壓=600mm(Q=1566m3/h，v=2.19m/s,i=9.76%。)。接口法蘭內(nèi)徑d=300mm，漸擴(kuò)管DN300x600mm，&=0.34，漸擴(kuò)管長L=820mm。4.3輸水干管已知Q1=69030hm，木艮據(jù)Q=vA，求得氣=1000mm(Q=6912m3/h，v=2.44m/s,i=6.40%o)。漸擴(kuò)管DN500x1000mm，&=0.37，漸擴(kuò)管長L=1070mm。已知Q2=6170m3/h，木艮據(jù)Q=vA，求得D2=1000mm(Q=6912m3/h，v=2.19m/s,i=5.14%o)。漸擴(kuò)管DN600x1000mm，&=0.33，漸擴(kuò)管長L=1080mm。4.4閥1)吸水管在吸水管路選用2457—2.5暗桿契式閘閥。

相應(yīng)管道L(mm)。(mm)重量(kg)6數(shù)日DN600390259060.061DN8004703017970.0652) 壓水管a)在靠近泵的壓水管道上，選用D371x(H,F)型對(duì)夾式蝶閥。相應(yīng)管道L(mm)。(mm)重量(kg)6數(shù)日DN600154303500.155DN500127261870.151b)在遠(yuǎn)離泵的壓水管路上，選用Dx7K41X-10型液控蝶閥。相應(yīng)管道L(mm)。(mm)重量(kg)6數(shù)日DN6002673013090.155DN5002292610980.151輸水干管在輸水干管上選用液控Dx7K41X-10型，L=410mm，^=36mm，重量為3088kg，&=0.15，共計(jì)3個(gè)。4.5伸縮接頭在壓水管路上選用6個(gè)伸縮接頭。相應(yīng)管道外徑安裝長度c(mm)伸縮量AZ(mm)gDN600628160200.21DN500528160200.214.690。彎頭在此設(shè)計(jì)中均選用90。彎頭，其局部水頭損失系數(shù)&=1.08。4.7正四通定制止四通，其局部水頭損失系數(shù)取&=6。5、 機(jī)組和管道布置如草圖，為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將六臺(tái)機(jī)組交錯(cuò)并列布置成兩排，三臺(tái)為止向轉(zhuǎn)向，三臺(tái)為反向轉(zhuǎn)向，在訂貨時(shí)應(yīng)予以說明。每臺(tái)水泵有單獨(dú)的吸水管，壓水管引出泵房后三三連接起來。水泵吸水管上設(shè)有2457-2.5暗桿契式閘閥，壓水管上設(shè)有D371x(H,F)型對(duì)夾式蝶閥和Dx7K41X-10型液控蝶閥。為了減少泵房建筑面積，閘閥切換井設(shè)在泵房外面，兩條DN1000的輸水干管用Dx7K41X-10型液控閥連接起來，每條輸水管上各設(shè)切換用的Dx7K41X-10型液控閥一個(gè)。由于管徑較大，相應(yīng)的連接配件(四通、大小頭等)沒有全國通用的標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品，本設(shè)計(jì)中便采用了一些自制的配件。6、 吸水管路和壓水管路中水頭損失的計(jì)算取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計(jì)算線路圖。（1）吸水管路中水頭損失￡hs￡h=￡hs+￡hs￡h廣式中七——從吸水口至吸水管上2457—2.5暗桿契式閘閥一側(cè)的距離，i=5.1m；1i 2.32%o；1則￡h=5.1x2.32x10-3=0.012*口fsV2 v2化+&）旱+&?V2_

1 22g 32g式中&1——吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)，&1=0.75；&2——DN800上2457—2.5暗桿契式閘閥的局部阻力系數(shù)，&2數(shù)，&2=0.06；& 漸縮管DN500x800mmv——吸水管和2457—2.5q=0.21;暗桿契式閘閥上的流速，v=1.27m/s；v2 漸縮管DN500x800mm上的流速，v2=1.87m/s（估算）;mri寸 1.272 1.872則￡h=Pg（0.75+0.06）x +0.21x =1.02kPaisJ 2g 2g故￡h=￡hs+￡匕=0.012+1.02=1.03kPa（2）壓水管路中水頭損失￡hd￡h=￡h=￡hd fd+￡hldSh=rh+1+1+1)?i+(/+1+1)?i]fdh2 3 4 5dl6 7 8d2=pg￥0.599+0.5+5.71+2)x9.76x10-3+(1.5+6.861+2.5)x6.4x10-3=1.524kParV2 V2 V2 v2Shd='h&」+(&+&+&+2&)十+&J+(Shd='h42g 5 6 7 82g92g10 112g式中& 漸擴(kuò)管DN300x600mm的局部水頭損失系數(shù)，&=0.34；&5 DN600壓水管上D371x(H,F)型對(duì)夾式蝶閥的局部水頭損失系數(shù)，&5=0.15；&6——DN600壓水管上伸縮接頭的局部水頭損失系數(shù)，&6=0.21；&7 DN600壓水管上Dx7K41X-10型液控蝶閥的局部水頭系數(shù)，&7=0.15； DN600壓水管上45。彎頭的局部水頭損失系數(shù)，&8=0.54； 漸擴(kuò)管DN1000x600mm的局部水頭損失系數(shù)，&9=0.33；&10 DN1000壓水管上45。彎頭的局部水頭損失系數(shù)，&10=0.54；&11&11正四通的的局部水頭損失系數(shù)，&11=6；TOC\o"1-5"\h\z3.52 2.1920.34x——+(0.15+0.21+0.15+2x0.54)x Sh=pg2g Sh=pg3.592 2.442+0.33x +(0.54+6)x 2g 2g=28.857kPa故 Shd=Shfd+Sh1d=1.524+28.857=30.38kPa從水泵吸水口到輸水干管上切換閘閥間的全部水頭損失為:&=&+￡七=1.03+30.38=31.41kPa=3.1mH2O因此，水泵的實(shí)際揚(yáng)程為：1） 正常供水工況時(shí)：H1=1086.7-1.31.6+5.3+28+3.1+2=93.5mH2O2） 向高位水池轉(zhuǎn)輸供水工況時(shí)：H2=1103.8-1.31.6+3.6+8+3.1+2=88.9mH2O因此可見，初選的水泵機(jī)組符合要求。7、 水泵安裝高度的確定和泵房高度計(jì)算為了便于用沉井法施工，將泵房機(jī)器間底板放在與吸水間底板同一標(biāo)高，因而水泵為自灌式工作，所以水泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度，無須計(jì)算。已知吸水間最低水位標(biāo)高為1031.1m，為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標(biāo)高為1027.29m（吸水管上緣的淹沒深度為1031.1-1027.29-D=3.41m）。取吸水管下緣距吸水間底板為0.7m，則吸2水間地板標(biāo)高為1026.19m。清水池的最高水面標(biāo)高為1034.6m，考慮浪高1m，則操作平臺(tái)標(biāo)高為1034.6m+1m=1035.6m。故泵房高度為：H=1035.6-1026.19=9.41m8、 附屬設(shè)備的選擇8.1起重設(shè)備最大起重量為JRQ1512-6型三相繞線異步電動(dòng)機(jī)重量W=5450kg，最大起吊高度為9.41+2.00=11.41m（其中2.00是考慮操作平臺(tái)上汽車的高度）。為此，選用環(huán)形吊車（定制，起重量10T,雙梁，跨度19.22m，CD廣10電動(dòng)葫蘆，起吊高度12m）。8.2引水設(shè)備水泵均系自灌式工作，不需引水設(shè)備。8.3排水設(shè)備由于泵房較深，故采用電機(jī)水泵排水。沿泵房內(nèi)壁設(shè)排水溝，將水