长安大学送水泵站设计说明书

一、 泵站规模、位置及形式该泵站为城镇给水工程第二水泵站（送水泵站）工艺设计，最高日供水量71220m3/d，消防用水量为70L/s。城市管网中有水塔，但其调节能力有限，且供水扬程不能满足需要，因此本设计采用多台水泵并联工作以满足供水需要。由于所采用的水泵机组较多，占地面积大，吸水性较好，故采用半地下式、自灌式吸水，泵房为矩形。泵站工作制度分为两级，第一级工作从7时到20时，每小时水量占全天用水量的5.1%，泵站第二级工作从20时到次日7时，每小时水量占全天用水量的3.1%。经给水管网水力计算后，得：最大用水时，泵站所需扬程为64.4m，其中几何压水高32.9m最大转输时，泵站所需扬程为75.4m，其中几何压水高42.2m最大用水加消防时，泵站所需扬程为69.7m，其中几何压水高26.0m泵站处地面标高75.8m，清水池最低水位标高64m2、 泵站设计参数的确定1、 设计流量：泵站一级工作时的设计流量（最大转输）：Q1=712203.1%1000/3600=631.3 (L/s)泵站二级工作时的设计流量（最大用水）：Q2=712205.1%1000/3600=1009.0 (L/s)泵站二级供水+消防时的设计流量（最大用水+消防）：Q3=Q2+70=1079.0（L/s）2、 扬程的修正：（H=H需+h损失+H安全）最大转输：H1=75.4+2+1=78.4（m），其中Hst1=42.2（m）最大用水：H2=61.4+2+1=64.4（m），其中Hst2=32.9（m）最大用水+消防：H3=69.7+2+2=73.7（m），其中Hst3=26.0（m）（注：修正扬程时，安全水头取2m，泵站内水头损失取1m，其中当情况为最大用水+消防时，泵站内水头损失取2m。）3、 泵的确定1、 管道特性曲线的计算：根据H=Hst+SQ2（Q单位取m/s）,得：S1=(H1-Hst1)/Q12=(78.4-42.2)/0.61332=96.24(s2/m5)S2=(H2-Hst2)/Q12=(64.4-32.9)/1.00902=30.94(s2/m5)S3=(H3-Hst3)/Q32=(73.7-26.0)/1.07902=40.97(s2/m5)则管道的特性曲线为：（1）最大转输：H1=42.2+96.24Q2（2）最大用水：H2=32.9+30.94Q2（3）最大用水+消防：H3=26.0+40.97Q22、相关曲线的绘制：最大转输点A（613.3，78.4）最大用水点B（1009.0，64.4）最大用水+消防点C（1079.0，73.7）3、 选泵:通过图可得：选取2台KQSN350-M9/503型号的泵并联工作，满足最大转输的要求。选取2台KQSN350-M9/503和1台KQSN300-M6/456型号的泵并联工作，满足最大供水的要求。选取3台KQSN350-M9/503型号的泵满足最大用水+消防的要求。选取1台KQSN350-M9/503型号的泵作为备用。共计5台泵。并联泵特性曲线如下：4、 水泵及电机参数的确定：（1）水泵参数KQSN300-M6/456KQSN350-M9/503（2）电机参数KQSN300-M6/456KQSN350-M9/5034、 基础设计基础平面尺寸的确定：所选水泵型号自带底座，选定基础为混凝土块式基础。KQSN300-M6/456基础长度L（mm）=底座长度+200=2000+200=2200（mm）基础宽度B（mm）=底座螺孔间距+200=760（mm）基础高度H（mm）=底座地脚螺钉长度+200=500+200=700（mm）KQSN350-M9/503基础长度L（mm）=底座长度+200=2220+200=2420（mm）基础宽度B（mm）=底座螺孔间距+200=900（mm）基础高度H（mm）=底座地脚螺钉长度+200=500+200=700（mm）5、 吸水管和压水管的计算1、KQSN300-M6/456最大用水时，1台KQSN300-M6/456流量Q为230L/s。初步选定吸水管管径DN=500mm,压水管管径DN=350mm。吸水管v=4Q/(D2)=40.23/(0.502)=1.2（m/s）压水管v=4Q/(D2)=40.23/(0.352)=2.4（m/s）符合吸水1.21.6m/s压水2.02.5m/s。2、KQSN350-M9/503最大转输时，1台KQSN350-M9/503流量Q1为328L/s。最大用水时，1台KQSN350-M9/503流量Q2为405L/s。最大用水+消防时，1台KQSN350-M9/503流量Q3为376L/s。初步选定吸水管管径DN=600mm,压水管管径DN=450mm。最大转输时：吸水管v=4Q1/(D2)=40.328/(0.602)=1.2（m/s）压水管v=4Q1/(D2)=40.328/(0.452)=2.1（m/s）最大用水时：吸水管v=4Q2/(D2)=40.405/(0.602)=1.4（m/s）压水管v=4Q2/(D2)=40.405/(0.452)=2.4（m/s）最大转输时：吸水管v=4Q3/(D2)=40.376/(0.602)=1.3（m/s）压水管v=4Q3/(D2)=40.376/(0.452)=2.4（m/s）符合吸水1.21.6m/s压水2.02.5m/s。6、 其他主要配件的配选1、 异径管KQSN300-M6/456吸水管路：为防止吸水管路产生过多的空气，采用偏心异径管，数量为1个。压水管路：选用同心渐扩管，数量为1个。KQSN350-M9/503吸水管路：为防止吸水管路产生过多的空气，采用偏心异径管，数量为4个。压水管路：选用同心渐扩管，数量为4个。联络管接口的三通管（联络管取DN800）KQSN300-M6/456管路：KQSN350-M9/503管路：2、阀门KQSN300-M6/456管路底阀：止回阀：闸阀：KQSN350-M9/503管路底阀：止回阀：闸阀：联络管以及输水管检修阀检修阀：注：输水管与联络管同样取DN800按照最大用水的70%计，则v=4Q20.7/(D2)=41.0090.7/(0.802)=1.4（m/s）符合输水管路流速要求。3、90弯头吸水管路KQSN300-M6/456：KQSN350-M9/503：联络管与输水管接口处4、 水泵吸水管进口喇叭口选取KQSN300-M6/456：KQSN350-M9/503：七、泵房形式和尺寸选择1、根据清水池最低水位标高73.9m,且吸水井最低水位高于泵顶0.1m的条件，确定泵房条件为矩形半地下式。水泵机组采用单排横向排列布置，每台水泵都设有单独的吸水管。2、泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。根据选用的型号泵间距要求以及算入值班室，计算确定泵房长度：L=2.595+3.015*4+2*4+2+1+4=29.655（m）泵房宽度：B=0.9+5.8+2=8.7（m）泵房高度：H=10（m）八、吸水井设计1、水泵吸水管进口喇叭口KQSN300-M6/456：大头直径D=700mm，长度L=1000mmKQSN350-M9/503：大头直径D=900mm，长度L=1200mm喇叭口距吸水井井壁距离=1000mm。喇叭口之间距离2000mm喇叭口淹没深度h=1.2m喇叭口距井底距离=300mm2、吸水井尺寸：吸水井和清水池间管道之间的进水管取DN800，流速为1.4m/s查水力计算设计手册得i=2.8吸水井最低水位=清水池最低水位-iL=73.9-2.8*120=73.564m吸水井尺寸应满足吸水井最低水位、最高水位和喇叭口最低淹没深度的要求。吸水井长度：考虑各水泵吸水管间距，取20m吸水井宽度：取3m吸水井井底标高：73.564-1.2-0.3=72.064m9、 各工艺标高的确定为保证泵壳中能自动灌满水，取泵外壳最顶端至最低水位的距离为100mm。（以KQSN350-M9/503型号泵参数确定）泵轴标高=吸水井最低水位-（1.315-0.620-0.205）-0.1=72.974m基础顶面标高=泵轴标高泵轴至基础顶面高度=72.354m泵房地面标高=基础顶面标高-0.1 =72.254m水泵进口标高=基础顶面标高+0.364=72.718m水泵吸水管轴标高=水泵进口标高-（0.6-0.35）/2=72.593m水泵出口标高=基础顶面标高+0.264=72.618m水泵压水管轴标高=水泵出口标高=72.618m由于两种型号泵出水口高度不同，为了使压水管能在相同高度接入联络管，KQSN3-M9/503型号泵基础顶面标高修正为72.433m。10、 消防校核消防时，二级泵站的供水量Q3=1009+70=1079（L/s），二级泵站扬程H3=73.7m，3台KQSN350-M9/503运行满足要求。十一、附属设备的选择1、超声波流量计选用两个DMU93型的DN800的超声波流量计，安装于输水管上。2、起重设备选取型号为CD13-9D的电动葫芦作为起重设备。其主要性能参数：起重重量为三吨，起升高度为九米。3、排水设备泵房内积水通过排水明沟进入泵房积水坑，集水坑内固定安装潜水排污泵一台，其型号为50QW40-15-3。即Q=40m/h，H=15m,功率为4千瓦。4、通风设备由于泵站中窗户全部采用双层隔音窗，因而安装六台换气扇进行通风。