水泵设计说明书 (2)

保定市城市给水厂送水泵房设计

?H—总水头损失(m)；

Hc—安全水头（m）；

2.3 水泵选型

2.3.1 水泵选择原则：

①必须满足用户对水量和水压的要求，保证供水的安全可靠性； ②尽量降低工程造价和运行费用（水泵机组在长期运行中，水泵工作 点的效率最高，选用效率较高的水泵）；

③ 水泵使用性能好（选用HS较大，[NPSH]r较小的水泵）， ④ 结构合理，使用寿命长，便于安装、检修和管理； ⑤ 所配备电机总装机容量小，避免“大马拉小车”； ⑥ 泵站投资要少；

⑦ 近远期结合，留有发展余地。

2.3.2 初选水泵

根据设计流量和设计扬程，在型谱图上选取符合本设计要求的水泵型号。 本设计选取600s47型水泵5台，其中备用泵一台。当一级供水时开三台泵，二级供水时开四台泵。600S47型单能双吸式离心式水泵性能参数如下：

流量Q=880L/s，扬程H=47m，转数n=970r/min,泵轴额定功率N=461kW，电动机型号为Y450-54-6型异步电动机，配电机功率为560 kw，效率为89%，汽蚀余量为6.5m。

2.3.3 水泵装置需能曲线参数的确定

先求出装置需能曲线方程中的参数，其中

HST?Zc?Hsev?hc?4.5m?20?2?26.55m2，

h?SQ管路水头损失?，则管路系统的当量摩阻为：

S??h/Q2?18.53/3381.6?1.62?102?6(s/m)25

则水泵装置需能曲线公式为：

H?HST?SQ2?26.55?1.62?10?6Q2

其中Q以L/s为单位，取值带入上式。列表2，得装置需能曲线关系表，以此作出装置

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需能曲线如下图所示： 流量（L/s) ∑h H 流量（L/s) ∑h H 5.25 6.48 7.84 9.33 10.95 12.70 14.58 16.59 31.80 33.03 34.39 35.88 37.50 39.25 41.13 43.14 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 0.06 0.26 0.58 1.04 1.62 2.33 3.18 4.15 26.61 26.81 27.13 27.59 28.17 28.88 29.73 30.70 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

各种工况下水泵的性能见上图所示。 从以上技术指标看该方案是可行的。

2.4 水泵机组的布置及基础设计计算

2.4.1 布置机组

水泵机组布置的基本要求是：供水安全可靠、管道布置简短、安装与维护方便、机组排列整齐、起重设备简单并留有扩建余地。

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常见的布置形式有：一行式排列、双行式交叉排列、双行式半交叉排列、平行一行式排列。因本设计选用5台泵，若采用一行式排列泵房长度过长，而双行式交叉排列要求部分机组水泵轴调向，比较麻烦。故本设计采用双行式半交叉式排列，既减少了泵房长度有不要求部分机组水泵轴调向。

2.4.2 基础设计计算

水泵外形尺寸

L 1942 B3 1000 电动机尺寸

L1 1085 H 1700 L2 1100 H1 950 L3 900 H2 535 B 1800 H3 663 B1 800 n-?d 4-41 B2 1300 L1 1167

H 450 h 1350 B 1120 A 560 n-?d 4-35 600s47型水泵不带底座，所以选定其基础为混凝土块式基础，则 基础长度L＝相应地角螺钉间距大者+（400～500）

＝

L2?L3?B?（400～500）?900?1254?1120?426?3700mm

基础宽度B＝相应地角螺钉间距大者+（400～500）

（400～500）?1000?400?1400mm ＝B3?基础高度H＝??2.5~4.0???W水泵?W电机??/?L?B???

＝2.5??3850?3400?/?3.7?1.4?2400??1.46m（取1.5m）

其中 W水泵—水泵重量（kg）;

W电机 —电机重量（kg）;

L—基础长度（m）

B—基础宽度（m）;

?—基础密度（kg/m）(混凝土密度ρ＝2400 kg/m)

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最终确定水泵占地3.7m×1.4m×1.5m。

2.5 水泵吸水管路和压水管路设计

当泵站为用户供水时，四台600s47型单级双吸离心泵并联工作，其流量Q1=Q/4= 845.4 (L/s)，单台泵出水量Q=845.4L/s。

水泵吸、压水管所通过的流量应按Q=845.4L/s设计，管材采用钢管。

2.5.1 吸水管路

1、吸水管路布置要求

吸水管路通常处在高压状态下工作，所以对吸水管路的基本要求是不漏气、不积气、不吸气，否则会使水泵的工作产生故障。为此常采取一下措施： (1)为保证吸水管路不漏气，要求管材必须严格。

(2)为使水泵及时排走吸水管路中的气体，吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度。 (3)吸水管的安装与敷设应避免在管道内形成气囊。

(4)吸水管安装在吸水井内，吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量。 (5)吸入式工作的水泵，每台水泵应设单独的吸水管。

(6)当吸水池水位高于水泵轴线时，吸水管上应设闸阀，以利于水泵检修。 (7)当水中有大量杂质时，喇叭口下面应设置滤网。

(8)吸水管设计流速一般为：DN＜250mm时，v=1.0～1.2m/s；DN≥250～1000mm时，v=1.2～1.6m/s；DN﹥1000mm时，v=1.5～2.0m/s. 2、吸水管管径

当Q=845.4L/s时，由钢管水力计算表查得管径DN=900mm，流速v=1.34m/s，管段的水头损失i=0.00219。 3、吸水管路的管件布置 （1）喇叭口设计

喇叭口扩大直径：D≥(1.3～1.5)DN=1.3×900=1170㎜ 取1200㎜ 喇叭口高度：4（D-DN）=4×（1200-900）=1200㎜

喇叭口距墙壁的距离：T=(0.3～0.5)D 取T=0.4×1200=520㎜ 取500㎜ 喇叭口距室底的距离：P=0.62D=0.62×1300=806㎜ 取800㎜ 喇叭口之间距离：l1≥3D=3×1200=3600㎜

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喇叭口淹没深度：h2≥（1.2～1.4）D=1.3×1200=1560㎜ 取1600mm （2）进水闸阀：采用Z941T—10型电动法兰明杆楔式闸阀，DN=900㎜，L= 780㎜，ζ=0.05

（3）偏心渐缩管：为了防止吸水管积有空气，其规格为：DN900-600，L=2（D-d）+150= 750㎜,ζ=0.21

（4）90°弯头：DN900, ζ=0.71

2.5.2 压水管路

1、压水管路布置要求

对压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。具体如下： (1)压水管路常采用钢管，采用焊接接口，与设备连接处或需要常检修处采用法兰接口。 (2)为了避免管路上的应力传至水泵，以及安装和拆卸方便，可在压水管路适当位置上设补偿接头或可挠性接头。 (3)离心泵必须要关闸启动。

(4)当不允许水倒流时，需设止回阀。

(5)压水管设计流速为：DN＜250mm时，v=1.5～2.0m/s；DN≥250mm时，v=2.0～2.5m/s； 2、压水管管径

当Q=845.4L/s时，压水管流速以经济流速为依据，由钢管水力计算表查得管径DN=700mm，流速v=2.21m/s，管路的水头损失i=0.00831。 3、压水管路配件

（1）止回阀:采用HD741X型液压式缓冲止回阀，其规格为DN700，L=430㎜，ζ=1.7 （2）闸阀：设置在压水管路上的常开阀门，采用Z941T—10型电动法兰明杆楔式闸阀，DN=700㎜，L=720㎜，ζ=0.05

（3）同心渐扩管：DN400-700,L=2（D-d）+150=750㎜,ζ=0.32 （4）90°弯头：DN700,ζ=1.02 具体管路附件选配如下：

型 号 600S47 DN1 600 进口法兰尺寸mm D11 725 D1 780 n1-Фd1 20-30 河南城建学院

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出口法兰尺寸mm DN2 400 D12 515 D2 565 n2-Фd2 16-26

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