流体机械课程设计任务书、进度安排.doc

《水泵及水泵站》课程设计
任务书与指示书

一 课程设计任务书
（一） 设计题目
某水厂二泵站初步设计
（二） 设计资料
1. 已知某城市经设计计算的最高日设计用水量为33975m3。各小时用水量如下表所示：

小时
用水量
百分数
小时
用水量百百分数
小时
用水量百百分数
小时
用水量百百分数
小时
用水量百百分数
小时
用水量百百分数
1
3.03
5
3.95
9
5.02
13
4.35
17
4.51
21
4.36
2
2.95
6
4.17
10
5.47
14
4.06
18
4.49
22
4.67
3
2.66
7
4.41
11
4.80
15
4.08
19
4.16
23
4.42
4
2.76
8
4.80
12
4.62
16
4.33
20
4.33
24
3.90
2. 在设计决定城市管网、二泵站、清水池、高位水池（水塔）的共同工作状况时，经方案比较后已决定二泵站采用两级供水，即0~4点，每小时供水量为2.5%； 4~24点，每小时供水量为4.5%。
3. 该城市的最高日最高用水时情况
1） 二泵站供水量：425L/s（即4.5%）；
2） 输配水管网中的水头损失：23.5 m；
3） 管网中控制点（即水压的不利点）所需的自由水头：16m；
4） 二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差：25.5m。
4. 该城市的最高日最高时和消防用水时情况
1） 二泵站供水量：480L/s；
2） 输配水管网中的水头损失：33.3 m；
3） 管网中要求的最低自由水头：10m；
4） 二泵站吸水池最低水位到控制点的地面高差：26m。
5. 该城市不允许间断供水，备用泵至少应有一台。
6. 二泵站（清水池附近）的地质情况是：地面表层（约2米）为粘土，2米以下为页岩。
7. 清水池有关尺寸如图所示（见下页）。
8. 该城市最大转输用水时情况，因矛盾不突出，故略。
9. 该水泵站海拔为200米，夏季最高水温为30℃。

有效调节水量
消防水量
-4.30
0.00
-5.0
粘土
页岩
0.5
3.5
0.3
0.7
6.0
1.0`

（三） 设计任务
根据上述资料，进行该二泵站的初步设计，编写设计计算说明书共一份，绘制二泵站的平、剖面图一张（1号图纸一张）。

二 课程设计指示书
1. 确定设计流量及扬程。（分别计算出二泵站一、二级供水及消防时的设计流量和设计扬程。泵站内吸压水管路水头损失可暂估为2米。安全水头可取2米。）
2. 初步选泵和电动机，包括水泵型号、工作和备用泵台数。（其方法可先复习教材中有关内容，从至少两个比较方案中选出一个方案，根据所选水泵的轴功率及转数选用电动机，各电动机的电压最好一致。）
3. 设计机组的基础。（可从水泵及电动机产品样本中，查出机组的安装尺寸或机组底板的尺寸和总重量，据此进行基础的平面尺寸和深度的设计。）
4. 决定泵站的形式。（根据清水池的埋深、地质情况、供水要求的可靠程度，水泵的充水方法和水泵允许吸水高度等因素选择。）
5. 决定水泵吸、压水管的直径并计算其流速。
6. 水泵机组和吸压水管路的布置。（包括布置图示和平面尺寸以及管路上的附件与配件的长度；计算出机器间需要的最小宽度和长度。）
7. 计算泵站范围内吸、压水管路的水头损失。（包括从吸水管头部开始至站外水表井的所有沿程和局部损失，计算一台最大泵路线，水表的损失可估算为0.2米。）
8. 校核选泵方案——泵站工作的精确计算。（只计算最高日最大时用水量情况，应编制出二级供水时管路系统特性曲线的方程式（），并在坐标纸上将水泵的Q~H曲线和管路系统特性曲线同时绘上，求出极限工况点，以校核初选的水泵是否合适，如不合适，则可切削叶轮或另行选泵。）

9. 水泵机组和吸压水管路的布置。（包括布置图示和平面尺寸以及管路上的附件与配件的长度；计算出机器间需要的最小宽度和长度。）
10. 决定起重设备的型号，确定泵房的建筑高度。
11. 选择真空泵、排水泵等附属设备。
12. 进行泵站的平面布置，定出泵站的平面尺寸。（泵站总平面布置包括机器间、值班室、修理间、配电室及变压器间等单元。布置时还应考虑配电、起重等设备，真空泵、排水泵、水表井的位置，以及楼梯、通道等；泵房平、立面及门窗布置尺寸，应符合建筑模数。）
13. 整理说明书，汇总泵站的设备及管件表。
14. 绘制泵站平剖面图，并列出主要设备表及材料表（1#图纸一张）。
三 主要参考书
1. 《水泵及水泵站》（第四版）（1998年） 中国建筑工业出版社 姜乃昌主编
2. 《给水排水设计手册（1、3、11、12）》（第二版）（2000年） 中国建筑工业出版社
3. 《给水排水工程快速设计手册（1、2、5）》（第一版）（1996年） 中国建筑工业出版社
4. 《全国通用给水排水标准图集（S1、S3）》（1996年） 中国建筑标准设计研究所
5. 《泵站设计规范 GB/T 50265-97》，国家技术监督局，中华人民共和国建设部联合发布，1997，6月发布，1997年9月实施

流体机械课程设计教学大纲

课程设计中文名称：流体机械课程设计 课程设计英文名称：Pumping station Design
课程编码： 设计周数：1周 学分：1学分
开课学期：第九学期 开课学院：城环学院

一、 课程设计的教学目的和任务
流体机械课程设计是流体机械课程的重要组成部分，是环境工程专业本科生的专业实践环节。通过本课程设计教学所要达到的目的是：
1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合应用流体机械课程中的理论知识，并结合生产实际进行设计的能力；
2、使学生学会分析运用设计原始资料，掌握选泵、泵房布置的一般原则，熟悉有关泵站系统的设计计算方法和图纸绘制，了解设计步骤及规律；
3、使学生熟悉相关设计规范、标准，熟悉设计工具书的使用方法，为毕业设计和今后的工作打下基础。
本课程设计的任务是：在教师的指导下，学生应根据给予的流量等设计原始资料，独立完成某城市水厂给水泵站设计。其设计内容包括：流量及扬程的计算、水泵的选择及方案比较、水泵基础的计算、机组的布置、吸压水管路的布置、安装高度的计算和泵站形式的确定、校核选泵方案、排水、引水及起重设备的计算和选取、进行泵站的平面布置、绘制泵站平剖面图，整理设计说明书及主要设备和材料表。设计成果包括：绘制泵站平剖面图，并列出主要设备表及材料表（1#图纸一张）。计算书、说明书一份，约10-20页。

二、 课程设计的主要内容
15. 确定设计流量及扬程。（分别计算出二泵站一、二级供水及消防时的设计流量和设计扬程。泵站内吸压水管路水头损失可暂估为2米。安全水头可取2米。）
16. 初步选泵和电动机，包括水泵型号、工作和备用泵台数。（其方法可先复习教材中有关内容，从至少两个比较方案中选出一个方案，根据所选水泵的轴功率及转数选用电动机，各电动机的电压最好一致。）
17. 设计机组的基础。（可从水泵及电动机产品样本中，查出机组的安装尺寸或机组底板的尺寸和总重量，据此进行基础的平面尺寸和深度的设计。）
18. 决定泵站的形式。（根据清水池的埋深、地质情况、供水要求的可靠程度，水泵的充水方法和水泵允许吸水高度等因素选择。）
19. 决定水泵吸、压水管的直径并计算其流速。
20. 水泵机组和吸压水管路的布置。（包括布置图示和平面尺寸以及管路上的附件与配件的长度；计算出机器间需要的最小宽度和长度。）
21. 计算泵站范围内吸、压水管路的水头损失。（包括从吸水管头部开始至站外水表井的所有沿程和局部损失，计算一台最大泵路线，水表的损失可估算为0.2米。）
22. 校核选泵方案——泵站工作的精确计算。（只计算最高日最大时用水量情况，应编制出二级供水时管路系统特性曲线的方程式（），并在坐标纸上将水泵的Q~H曲线和管路系统特性曲线同时绘上，求出极限工况点，以校核初选的水泵是否合适，如不合适，则可切削叶轮或另行选泵。）
23. 水泵机组和吸压水管路的布置。（包括布置图示和平面尺寸以及管路上的附件与配件的长度；计算出机器间需要的最小宽度和长度。）
24. 决定起重设备的型号，确定泵房的建筑高度。
25. 选择真空泵、排水泵等附属设备。
26. 进行泵站的平面布置，定出泵站的平面尺寸。（泵站总平面布置包括机器间、值班室、修理间、配电室及变压器间等单元。布置时还应考虑配电、起重等设备，真空泵、排水泵、水表井的位置，以及楼梯、通道等；泵房平、立面及门窗布置尺寸，应符合建筑模数。）
27. 整理说明书，汇总泵站的设备及管件表。
28. 制泵站平剖面图，并列出主要设备表及材料表（1#图纸一张）。

三、课程设计的基本教学要求
本课程设计要求有必要的设计规范、标准和有关的设计手册等参考资料，以及计算机、绘图工具和设计教室。

四、主要规范、标准及参考资料
（一）、主要规范：
1、《泵站设计规范 GB/T 50265-97》，国家技术监督局，中华人民共和国建设部联合发布，1997，6月发布，1997年9月实施。
（二）、主要标准：
1、《全国通用给水排水标准图集（S1、S3）》（1996年） 中国建筑标准设计研究所。
（三）、设计手册：
1、《给水排水设计手册（1、3、11、12）》（第二版）（2000年） 中国建筑工业出版社；
2、《给水排水工程快速设计手册（1、2、4、5）》（第一版）（1996年） 中国建筑工业出版社；
（四）、其他参考文献：
1、《水泵及水泵站》（第四版）（1998年） 中国建筑工业出版社 姜乃昌主编

五、成绩评定标准
1、学生成绩应根据课程设计成果(设计说明书、计算书、图纸)质量、创新、技术水平与实际能力、学习态度等综合评定。
2、按五级计分制给出设计成绩。
3、课程设计成绩评定标准见附表1。

附表1 课程设计成绩评定标准
项目
分值
优秀
(100>x≥90)
良好
(90>x≥80)
中等
(80>x≥70)
及格
(70>x≥60)
不及格(x<60)
评分
参考标准
参考标准
参考标准
参考标准
参考标准
学习态度
15
学习态度认真，科学作风严谨，严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作
学习态度比较认真，科学作风良好，能按期圆满完成任务书规定的任务
学习态度尚好，遵守组织纪律，基本保证设计时间，按期完成各项工作
学习态度尚可，能遵守组织纪律，能按期完成任务
学习马虎，纪律涣散，工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度

技术水平与实际能力
25
设计合理、理论分析与计算正确，实验数据准确，有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信
设计合理、理论分析与计算正确，实验数据比较准确，有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力，文献引用、调查调研比较合理、可信
设计合理，理论分析与计算基本正确，实验数据比较准确，有一定的实际动手能力，主要文献引用、调查调研比较可信
设计基本合理，理论分析与计算无大错，实验数据无大错
设计不合理，理论分析与计算有原则错误，实验数据不可靠，实际动手能力差，文献引用、调查调研有较大的问题

创新
10
有重大改进或独特见解，有一定实用价值
有较大改进或新颖的见解，实用性尚可
有一定改进或新的见解
有一定见解
观念陈旧

计算书和图纸撰写质量
50
结构严谨，逻辑性强，层次清晰，语言准确，文字流畅，完全符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸非常工整、清晰
结构合理，符合逻辑，文章层次分明，语言准确，文字流畅，符合规范化要求，书写工整或用计算机打印成文；图纸工整、清晰
结构合理，层次较为分明，文理通顺，基本达到规范化要求，书写比较工整；图纸比较工整、清晰
结构基本合理，逻辑基本清楚，文字尚通顺，勉强达到规范化要求；图纸比较工整
内容空泛，结构混乱，文字表达不清，错别字较多，达不到规范化要求；图纸不工整或不清晰

设计进度安排
周一
1. 流量和扬程的计算。
① 一级供水的流量和扬程
② 二级供水的流量和扬程
③ 消防供水的流量和扬程
2. 水泵初选，方案比较。
① 方案初选
▲初选水泵表

水泵型号
额定流量
额定扬程
转速
轴功率
所配电机型号
方案一

方案二

▲ 附上所选每台水泵的特性曲线复印图

②方案比较
▲方案比较表
编号
供水情况
工作泵台数及型号
供水流量
每台泵效率η
水泵扬程H实
所需扬程
H需
扬程利用率
H需/H实
方案
一
一级供水

二级供水

消防时

方案
二
一级供水

二级供水

消防时

③对上述方案比选表进行分析，从节能、调配灵活、型号整齐、是否考虑远期规划等多方面进行论述，最后得出推荐方案。
3. 基础设计
① 长：L=螺孔间距+0.4～0.5m
② 宽：B=螺孔间距+0.4～0.5m
③ 高：H=螺栓埋入深度＋150～200mm
螺栓埋入深度＝20～30x螺栓直径＋30～50mm
（螺孔间距根据所选水泵的安装图进行确定）
④ 校核基础高度（混凝土密度：2.6×103Kg/m3
⑤ 在说明书上画出基础草图（注意：一定要画出基础草图）说明计算书中基础尺寸与图纸中尺寸一致。

周二
1.决定泵站的形式
① 计算最大安装高度Hss(画出草图进行计算)

② 确定水泵的吸水方式
③ 确定泵轴标高和泵房机器间室内地坪标高（如上图）
④结论：泵站为地下式？地面式或半地下式？
2.吸压水管路的计算：吸压水管流速和直径的确定（列出吸压水管流速限值和所选管径对应的流速和流量值）
3.水泵机组和吸压水管路的布置。
① 吸水管路的布置，包括底阀、偏心大小头等附件及配件
② 压水管路的布置、连接，包括闸阀、逆止阀、大小头、泄气阀等附件及配件
③ 水泵机组的布置，每台水泵机组之间的间距、管道间距、附件及配件的长度，初步定出泵房机器间的长度和宽度，用A3纸画出泵房机器间布置草图。（注意：每一尺寸的确定必须负荷规范要求）
4. 计算二级供水时，泵站范围内吸、压水管路的精确水头损失。（包括从吸水管头部开始至站外水表井的所有沿程和局部损失，计算一台最大泵路线，水表的损失可估算为0.2米）。
5. 校核选泵方案
泵站工作的精确计算。（只计算二级供水情况，应编制出二级供水时管路系统特性曲线的方程式（），并在坐标纸上将水泵的Q~H曲线和管路系统特性曲线同时绘上，求出极限工况点，以校核初选的水泵是否合适，如不合适，则可切削叶轮或另行选泵。）

周三
1.选择起重设备，决定泵房的高度（注意：必须画出计算草图，写出每个字母的含义）
2.设计泵房排水沟（写出沟宽、坡度、形式），选择真空泵、排水泵等附属设备
3. 进行泵站的平面布置，定出泵站的平面尺寸。（泵站总平面布置包括机器间、值班室、修理间、配电室及变压器间等单元。布置时还应考虑配电、起重等设备，真空泵、排水泵、水表井的位置，以及楼梯、通道等；泵房平、立面及门窗布置尺寸，应符合建筑模数。）

周四
绘制泵站平剖面图，并列出主要设备表及材料表（1#手绘图纸一张）。绘图注意：
① 管线必须要有中心线，中心线为点划线；
② 必须标注吸压水管管径（无管径标注的图纸不及格）
③ 必须标注吸压水管管中心线与中心线之间的间距、基础与基础之间的间距、基础与墙体之间的间距、基础尺寸、排水沟坡度、宽度。泵房总的长宽尺寸等。
④ 剖面图必须要有泵轴标高、机器间地坪标高、基础标高、泵房标高）
⑤ 注意线型。
⑥ 图纸上必须要有主要设备及材料表、图例和说明。其中管材要按管径分别统计。
周五
整理说明书，汇总泵站的设备及管件表。

注意事项：
1. 成果上缴截止时间为7月2日上午10:00。过期不交视为不及格。
2. 图纸手绘。
3. 计算说明书打印，两份计算说明书如有40%雷同，则两人均为不及格。
4. 每天上午9:00～11:00为指导、答疑时间。