送水泵站技術設計計算書1緒論泵站分別為兩種水質供水，其中中水近期的最大日設計水量Qd=2000m3/d,遠期的最大日設計水量Qd=5000m3/d；清水近期的最大日設計水量Qd=3000m3/d，遠期的最大日設計水量Qd=5000m3/d給水管網設計的部分成果：泵站分兩級工作。中水泵為一日8小時均勻供水，則近期設計水量Qh=250m3/h，遠期Qh=625m3/h；清水泵為一日24小時不均勻供水，則近期最大設計水量Qh=125m3/h，遠期最大設計水量Qh=208.33m3/h；泵站所在地土壤良好，地下水位為20?30m。2初選水泵和電機2.1泵站設計參數的確定本設計按遠期計算。中水泵揚程計算給水管網平差一、平差基本數據1、平差類型：反算水源壓力。2、計算公式：柯爾一勃洛克公式1=入*V"2/(2.0*g*D)1.0/入"0.5=-2.0*lg[k/(3.7*D)+2.5/(Re*入'0.5)]Re=V*D/v計算溫度：10，v=0.0000013、局部損失系數：1.204、水源點水泵參數：水源點水泵楊程單位(m)，水源點水泵流量單位：(立方米/小時)水源節點編號流i量1揚程1流量2揚程2流量3揚程3節點參數節點編號流量(L/s)地面標高(m)節點水壓(m)自由水頭(m)-173.6000.000173.600管道參數管道編號管徑(mm)895.200941.32752.127929.270938.18814.918931.980937.98012.000管長(m)流量(L/s)流速(m/s)千米損失(m)管道損失(m)2-1400744.0173.6001.5814.2193.1393-240049.3173.6001.5814.2190.208四、管網平差結果特征參數水源點1：節點流量四、管網平差結果特征參數水源點1：節點流量(L/s)：-173.600最大管徑(mm):400.00最大流速(m/s):1.581水壓最低點3,壓力(m):937.98節點壓力(m):945.33最小管徑(mm):225.00最小流速(m/s):1.655自由水頭最低3,自由水頭(m):8.00節點壓力(m):941.33最小管徑(mm):400.00最小流速(m/s):1.581自由水頭最低3,自由水頭(m):12.00則水泵揚程為52.127米，考慮到泵站內水頭損失(初估為1.5m)以及為保證水泵長期良好穩定工作而取的安全水頭(一般采用1?2m),揚程計55米。清水泵揚程計算給水管網平差一、平差基本數據1、平差類型：反算水源壓力。1、2、計算公式：2、柯爾一勃洛克公式1=入*V"2/(2.0*g*D)1.0/入"0.5=-2.0*lg[k/(3.7*D)+2.5/(Re*入”0.5)]Re=V*D/v計算溫度：10,v=0.0000013、局部損失系數：1.204、水源點水泵參數：3、4、水源點水泵楊程單位(m),水源點水泵流量單位：(立方米/小時)水源節點編號流i量1揚程1流量2揚程2流量3揚程3節點參數節點編號流量(L/s)地面標高(m)節點水壓(m)自由水頭(m)-57.8600.00057.860管道參數管道編號管徑(mm)895.200945.33352.133929.270938.43711.167931.980937.9808.000管長(m)流量(L/s)流速(m/s)千米損失(m)管道損失(m)2-1225744.057.8601.6559.2696.8963-222549.357.8601.6559.2690.457三四、管網平差結果特征參數水源點1：節點流量(L/s)：-57.860最大管徑(mm):225.00最大流速(m/s):1.655水壓最低點3,壓力(m):937.98則水泵揚程為52.133米，考慮到泵站內水頭損失(初估為1.5m)以及為保證水泵長期良好穩定工作而取的安全水頭(一般采用1?2m),揚程計55米。2.2選擇水泵(1)中水水泵因水泵工況點的不確定性，單一水泵型號不能滿足使用要求，故經反復推敲后選擇兩個

方案。表1方案比較表方案編號水量變化范圍(m3?h-1)運行水泵型號及臺數水泵一揚程/m管路所需揚程/m揚程浪費/m水泵效率/%總軸功率Kw萬案一1臺250S65A+2臺6SA-8(1臺250S65備用)625(173.6L/s)1臺250S65A+2臺6SA-857.8552.874.63130.2500(138.88L/s)1臺250S65A+1臺6SA-857.252.84.475.07104.12375(104.16L/s)1臺250S65A57.88516.8875.7378.04250(69.44L/s)2臺6SA-857.0249.757.2774.4152.16方案二臺6SA-8+臺8SA-10(1臺8SA-10備用)625(173.6L/s)1臺6SA-8+2臺8SA-1059.4554.477.94139.76500(138.88L/s)2臺8SA-1064.5552.811.7579.7113.68375(104.16L/s)1臺6SA-8+1臺8SA-1060.02519.0277.9482.92250(69.44L/s)1臺8SA-1066.5549.7516.879.756.84從兩種方案比較可看出，雖然方案二的水泵效率高，但是揚程及電量浪費較多。故暫選方案一。下面進行水泵性能曲線繪制校核水泵。可用管路特性曲線和型譜圖進行選泵。管路特性曲線和水泵特性曲線交點為水泵工況點。求管路特性曲線就是求管路特性曲線方程中的參數hst和S。因為HsT/m=36.78+12=48.78所以策S/(h2Xm-5)=(Eh+Eh)/Q2=(3.347+2.873)/6252=0.000015923泵站內因此H=48.78+1.5923X10-5Q2水泵特性曲線如下250S65A6SA-8(2)給水水泵清水近期的最大日設計水量Qd=3000m3/d,遠期的最大日設計水量Qd=5000m3/d。近期最大設計水量Qh=125m3/h，遠期最大設計水量Qh=208.33m3/h。因給水供水白天用水較多，夜晚用水較少的特性，初選2臺泵互為備用。經反復推敲后選擇兩個方案。方案編號水量變化范圍(m3?h-1)運行水泵型號及臺數水泵一揚程/m管路所需揚程/m揚程浪費/m水泵效率/%總軸功率Kw方案一1臺6SA-8+1臺8SA-10A125(34.72L/s)1臺6SA-857.0248.468.5674.4126.08208.33(57.87L/s)1臺8SA-10A56.79551.7975.4342.71方案二1臺150S78A+1臺8SA-10A125(34.72L/s)1臺150S78A65.148.4616.6470.2831.53208.33(57.87L/s)1臺8SA-10A56.79551.7975.4342.71H(m)62工2X6SA-8工250S65A工250S65A+6SA-8250S65A+2X6SA-86SA-8H(m)62工2X6SA-8工250S65A工250S65A+6SA-8250S65A+2X6SA-86SA-8工況點605856545250Q(L/s)H=48.78+1.5923X10XQ2況點二況點三況點四從兩種方案比較可看出，方案二近期水泵效率較低，揚程及電量浪費較多。故暫選方案一。下面進行水泵性能曲線繪制校核水泵。可用管路特性曲線和型譜圖進行選泵。管路特性曲線和水泵特性曲線交點為水泵工況點。求管路特性曲線就是求管路特性曲線方程中的參數hst和S。因為HsT/m=36.78+8=44.78所以STS/(h2Xm-5)=(Eh+Eh)/Q2=(7.353+2.867)/208.332=0.000235476泵站內因此H=44.78+2.35476X10-4Q2水泵特性曲線如下2.3確定電機中水電機確定根據水泵樣本提供的配套可選電機，250S65A選定Y280M-4電機，其參數如下：額定電壓V=380V；N=90kW；n=1450r/min；W=667kg。6SA-8選定Y200L2-2電機，其參數如下額定電壓V=380V；N=37kW；n=2950r/min；W=250kg。給水電機確定根據水泵樣本提供的配套可選電機，8SA-10A選定Y250M-2電機，其參數如下：額定電壓V=380V；N=55kW；n=2950r/min；W=365kg。6SA-8選定Y200L2-2電機，其參數如下額定電壓V=380V；N=37kW；n=2950r/min；W=250kg。3水泵機組的基礎設計(一)中水水泵機組基礎設計1、250S65A型水泵帶底座，選定其基礎為混凝土塊式基礎，其基本計算如下:基礎長度L/mm=底座長度+(300?400)=l+(300?400)=1590+310=1900mm基礎寬度B/mm=底座螺釘間距+(300?400)=A+(300?400)=550+350=900mm取900mm基礎高度H/mm={(2.5~4.0)X(W水泵+W電機)}/{LXBXp}其中W水泵一水泵質量(kg)；‘泵兀W電機一電機質量(kg)；L—基礎長度(m)；B—基礎寬度(m)；p—基礎密度(kg/m3)(混凝土密度p=2400kg/m3)。則水泵基礎高度為H/m=3.0X(480+667)/{1.9X0.9X2400}=0.838m設計取0.9m；從而，混凝土塊基礎的尺寸(m)為LXBXH=1.9X0.9X0.9O2、6SA-8型水泵帶底座，選定其基礎為混凝土塊式基礎，其基本計算如下：基礎長度L/mm=底座長度+(300?400)=1+(300?400)=1212.5+387.5=1600mm基礎寬度B/mm=底座螺釘間距+(300?400)=A+(300?400)=550+350=900mm基礎高度H/mm={(2.5~4.0)X(W水泵+W電機)}/{LXBXp}其中W水泵一水泵質量(kg)；‘泵兀W電機一電機質量(kg)；L—基礎長度(m)；B—基礎寬度(m)；p—基礎密度(kg/m3)(混凝土密度p=2400kg/m3)。則水泵基礎高度為H/m=3.0X(250+110)/{1.6X0.9X2400}=0.31m設計取0.5m；從而，混凝土塊基礎的尺寸(m)為LXBXH=1.6X0.9X0.5。(二)給水水泵機組基礎設計1、6SA-8型水泵帶底座，選定其基礎為混凝土塊式基礎，其基本計算如下：基礎長度L/mm二底座長度+(300?400)=1+(300?400)=1212.5+387.5=1600mm基礎寬度B/mm二底座螺釘間距+(300?400)=A+(300?400)=550+350=900mm基礎高度H/mm=((2.5~4.0)X(W+W)}/(LXBXp}其中W水泵一水泵質量(kg)；水泵電機W一電機質量(kg)；L—基礎長度(m)；B—基礎寬度(m)；p—基礎密度(kg/m3)(混凝土密度p=2400kg/m3)。則水泵基礎高度為H/m=3.0X(250+110)/{1.6X0.9X2400}=0.31m設計取0.5m；從而，混凝土塊基礎的尺寸(m)為LXBXH=1.6X0.9X0.5。2、8SA-10A型水泵帶底座，選定其基礎為混凝土塊式基礎，其基本計算如下：（1）基礎長度L/mm二底座長度+（300?400）=1+（300?400）=1382+318=1700mm（2）基礎寬度B/mm二底座螺釘間距+（300?400）=A+（300?400）=635+365=1000mm（3）基礎高度H/mm=（（2.5~4.0）X（W+W）}/（LXBXp}其中W水泵一水泵質量（kg）；水泵電機W—電機質量（kg）；L—基礎長度（m）；B—基礎寬度（m）；p—基礎密度（kg/m3）（混凝土密度p=2400kg/m3）。則水泵基礎高度為H/m=3.0X（365+235）/（1.7X1.0X2400}=0.44m設計取0.5m；從而，混凝土塊基礎的尺寸（m）為LXBXH=1.7X1.0X0.5。4吸水管路和壓水管路設計計算（一）中水吸水管路和壓水管路設計由特性曲線圖可知1臺250S65A型水泵的正常工作流量為304m3/h（104.16L/s）,為滿足水泵吸水管和壓水管所通過的最大流量，初步選定吸水管的管徑為DN=300mm，壓水管管徑DN=200mm。當吸水管管徑DN=300mm時，流速v=1.43m/s。（一般在1.2?1.6m/s范圍內）壓水管管徑在DN=250mm時，流速v=2.09m/s。（一般在2.0?2.5m/s范圍內）1臺6SA-8型水泵的正常工作流量為124.99m3/h（34.72L/s）,為滿足水泵吸水管和壓水管所通過的最大流量，初步選定吸水管的管徑為DN=200mm，壓水管管徑DN=150mm。當吸水管管徑DN=200mm時，流速v=1.13m/s。（一般在1.2?1.6m/s范圍內）壓水管管徑在DN=150mm時，流速v=2.05m/s。（一般在2.0?2.5m/s范圍內）說明上述管徑選擇合適。（二）給水吸水管路和壓水管路設計1臺8SA-10A型水泵的正常工作流量為208.33m3/h（57.87L/s）,為滿足水泵吸水管和壓水管所通過的最大流量，初步選定吸水管的管徑為DN=250mm，壓水管管徑DN=200mm。當吸水管管徑DN=250mm時，流速v=1.34m/s。（一般在1.2?1.6m/s范圍內）壓水管管徑在DN=200mm時，流速v=2.09m/s。（一般在2.0?2.5m/s范圍內）1臺6SA-8型水泵的正常工作流量為124.99m3/h(34.72L/s),為滿足水泵吸水管和壓水管所通過的最大流量，初步選定吸水管的管徑為DN=200mm，壓水管管徑DN=150mm。當吸水管管徑DN=200mm時，流速v=1.13m/s。(一般在1.2?1.6m/s范圍內)壓水管管徑在DN=150mm時，流速v=2.05m/s。(一般在2.0?2.5m/s范圍內)說明上述管徑選擇合適。5中水清水池設計計算中水清水池設計流量為1000m3/d，詳見清水池施工圖紙。6給水吸水井設計計算吸水井尺寸應滿足安裝水泵吸水管進口喇叭口的要求。吸水井最低水位/m二泵站所在地面標高-吸水井深度=895.2-3=892.2；吸水井最高水位/m二泵站所在位置地面標高=895.2=895.2。水泵吸水管進口喇叭口大頭直徑DN/mmN(1.3?1.5)d=1.4X250=350。水泵吸水管進口喇叭口長度L/mmN(3.5?7.0)X(D-d)=4.0X(350-250)=400。喇叭口距吸水井井壁距離/mmN(0.75?1.0)D=1.0X350=350。喇叭口之間距離/mmN(1.5?2.0)D=2.0X350=700。喇叭口距吸水井井底距離/mmN(0.8?1.0)D=1.0X350=350。喇叭口淹沒水深h/mmN(0.51.0)=1.20。所以，吸水井長度二4740mm，吸水井寬度=1740mm，吸水井高度=4400mm(包括超高900)。7、泵房的設計1、水泵的基礎頂高▽安二下低-h=895.2+0.2=895.4m2、起重設備的選擇最大起重設備重量=泵重量+電動機重量=480+667=1147kg選擇SC型手動單軌小車，起重重量為2噸。其具體參數如下參數起重量(t)起重高度(m)手拉力(公斤)寬度(m)長度(m)高度(m)工字鋼型號總重量(公斤)數值23?12150.280.2910.2325#233、泵房高度的確定本站采用在上游側吊運設備，由于水泵軸為最長的部件，故以水泵軸長確定廠房高度。各個部分的高度：

H1：吊車與電機層地面之間的安全距離為0.3-0.5m此處采用0.4m。H2：吊件的最大長度此處取4m。H3：吊鉤與吊件之間千斤繩的長度一般為0.5m。H4：吊鉤與行軌面的最小距離為0.5m。H5：行車軌面至行車頂部高度為1.0m。H6屋架下弦與行車頂面的距離一般為0.3-0.5m，本站取0.4m。從電機層地面到屋架下弦總高度為：H=H1+H2+H3+H4+H5+H6+H7=0.4+4.0+0.5+0.5+1.0+0.4=6.8m。H（總）=H+基礎高度二6.8+0.2=7米。7復核水泵機組根據已經確定得機組布置和管路情況重新計算泵房內得管路水頭損失，復核所需揚程，然后校核水泵機組。泵房內壓水管路水頭損失（按照大泵計算）（已知&1=0.06（DN200X250漸放管）；&2=0.21（可曲撓橡膠接頭）；&3=0.16（DN250電動閘閥2個）；&4=4.5（緩閉止回閥）；&5=1.74（DN250X350異徑三通）；&6=0.07（DN350電動閘閥）；&7=3.1（DN350X400異徑三通））2.0g127.54.51--]=1.44Eh泵站內/m=Ehfd+Ehld=[(0.06+0.21+0.16+4.5)確+(+1.74+0.07+3.1)日一+[4.51--]=1.44H,m=Z+H0+Eh+Eh泵站內=52.127+1.44+1.5=55.067與估計揚程基本相同，選定得水泵機組合適。10泵站的輔助設備的選擇10.1引水設備中水采用自灌式工作，為清水池直接注入。給水采用自灌式工作，為吸水井直接注入。10.2計量設備在壓水管上設超聲波流量計，選取SP-1型超聲波流量計6臺，安裝在泵房內。10.3起重設備1、起重設備的選擇選擇SC型手動單軌小車，起重重量為2噸。其具體參數如下參數起重量(t)起重高度(m)手拉力(公斤)寬度(m)長度(m)高度(m)工字鋼型號總重量(公斤)數值23?12150.280.2910.2325#2310.4排水設備(1)泵房是建成半地下式的，為了不使泵房積水，本設計在泵房內設置排水溝，排水溝設置在墻邊，地面坡度坡向排水溝，使水自流流經排水溝至集水坑，再用排水泵抽走。(2)排水量Q按30m3/h算，帶入Q=VAV-流速(采用1.0m/s?2m/s)A-過水面積計算得D=84mm，取標準管徑80mm。帶入后求得實際流速為V=1.66m/s查得i=80.5%o排水泵最低低于泵房地面1.5m設潛水排污泵2臺，一用一備，設集水坑一個，容積為2.0X1.0X1.5=3.0m3。選取50QW25-10-1.5型潛水排污泵，其參數為：Q=25m3/h；H=10m；n=2840r/min；N=1.5kW。11泵房的建筑高度和平面尺寸的確定水泵機組采用單排順列式布置。水泵間距根據電機功率確定，水泵與配電室間距2.0m，水泵距大門口4.5m；；泵房長22.50m,寬7.90m，凈高7.00m；吸水井長4.74m，寬1.74m，高4.40米。管道泵設計一、選泵型針對本工程特點，中途提升泵選用管道泵，因其具有安裝檢修方便，造價低廉，占地較小等優點。立式管道離心泵結構圖1、產品概述ISG系列單級單吸立式管道離心泵為直聯式管道泵結構，葉輪安裝于電機加長軸上，具有運行平穩結構簡單、維護檢修簡便、安裝方便及占地面積省(與普通臥式泵比占地面積節省30%以上)等特點；產品符合GB/T5657-1994《離心泵技術條件(III)類》標準；可輸送介質溫度不超過105°C的清水或物理化學特性類似于清水的其他液體。2、產品特點1、高效節能：采用CFD計算流體動力學，分析計算出泵內壓力分布和速度分布關系、優化泵的流道設計，確保泵有高效的水力形線，提高了泵的效率。2、安裝、維修方便：立式管道式結構，泵的進出口能象閥門一樣安裝在管路的任何位置及任何方向，安裝維修極為方便。3、運行平穩，安全可靠：電機軸和水泵軸為同軸直聯、同心度高，運行平穩，安全可靠。4、不銹鋼軸套：軸的機封位置是相對易被銹蝕之處，直聯式泵軸一旦被銹蝕，易造成機械密封失效。ISG泵采用鑲配不銹鋼軸套，避免銹蝕發生，提高了軸壽命，降低了運行維護成本。5、軸承：泵所配電機中，Y(Y2)280以下軸伸端軸承(包括Y180以下風葉端軸承)采用封閉式軸承，正常使用時，免電機軸承的維護保養。6、機封：機械密封基件一般選用橡膠波紋管結構，將傳統機械密封中軸上密封由O形圈的線密封改為橡膠件的兩道面密封，在清水介質時提高了密封效果。3、工作條件流量：2?1400m3/h揚程：5?130m系統最大工作壓力：W1.6MPa工作溫度：普通型(DFG)-15C?+80C配套電機：絕緣等級：B級或F級防護等級：IP44或IP54環境溫度：W+40C電機類型：Y或Y2二、水泵選擇1、水損計算本工程共設計兩條管道，清水為DN150無縫鋼管，中水為DN200無縫鋼管。因甲方未提供詳細流量，故本工程按照經濟流速0.9?1.4m/s及管道安全確定最大流量如下。共兩條管道，中水供水管道起點中心高程為909.942,終點管道中心高程為957.655。高差為47.713。按照最大流量35L/S(126m3/h)計算v=1.14m/s，i=11.5%o。總水頭損失為78.073。清水供水管道起點中心高程為909.942，終點管道中心高程為957.655。高差為47.713。按照最大流量16L/S(57.6m3/h)計算v=0.94m/s，i=11.9%。總水頭損失為79.129。2、水泵揚程計算1、中水揚程計算考慮到泵站內水頭損失(初估為1.5m)以及為保證水泵長期良好穩定工作而取的安全水頭(一般采用1?2m),和服務水頭6m,揚程計87m。2、清水揚程計算考慮到泵站內水頭損失(初估為1.5m)以及為保證水泵長期良好穩定工作而取的安全水頭(一般采用1?2m),和服務