取水泵站課程設(shè)計

1、<p><b>　　一、課程設(shè)計題目</b></p><p><b>　　取水泵房初步設(shè)計</b></p><p>　　二、課程設(shè)計使用的原始資料及設(shè)計技術(shù)要求</p><p><b>　　1、設(shè)計目的</b></p><p>　　通過應(yīng)用課堂所學(xué)知識，完成某水廠一級

2、泵房的擴(kuò)初設(shè)計，以達(dá)到鞏固基礎(chǔ)理論，提高設(shè)計與繪圖能力，熟悉查閱和使用技術(shù)資料，了解設(shè)計的方法與步驟，以培養(yǎng)獨(dú)立工作能力，有條理，并創(chuàng)造性地處理設(shè)計資料，進(jìn)一步使理論與實(shí)踐相結(jié)合。</p><p>　　2、設(shè)計任務(wù)及基本設(shè)計資料</p><p>　　某縣自來水公司為解決供水緊張問題，計劃新建一設(shè)計水量為50000噸/天的水廠（遠(yuǎn)期供水100000噸/天），水廠以贛江為水源，采用固定式取水泵

3、，取水點(diǎn)處修水最高洪水位95.0米（1%頻率），最枯水位90.0（99%保證率）米，常水位92.4米，水廠地面標(biāo)高115米，泵站設(shè)計地面標(biāo)高87米，水廠反應(yīng)池水面高出地面3.00米，泵站到水廠的輸水干管全長3200米。試求該一級泵站的工藝設(shè)計。</p><p><b>　　3、技術(shù)要求</b></p><p>　　設(shè)計要求達(dá)到擴(kuò)初設(shè)計程度，設(shè)計成果包括；</p&

4、gt;<p>　　(1)泵站平面布置圖（1、2張）</p><p>　?。?）泵站剖面圖（1張）</p><p>　?。?）主要設(shè)備及材料表</p><p>　?。?）設(shè)計計算及說明書</p><p>　?。ㄒ唬┰O(shè)計流量的確定和設(shè)計揚(yáng)程估算：</p><p><b>　?。?）設(shè)計流量Q<

5、/b></p><p>　　為了減小取水構(gòu)筑物、輸水管道各凈水構(gòu)筑物的尺寸，節(jié)約基建投資，在這種情況下，我們要求一級泵站中的泵晝夜不均勻工作。因此，泵站的設(shè)計流量應(yīng)為：</p><p><b>　　Qr=αQd/T</b></p><p>　　式中Qr——一級泵站中水泵所供給的流量(m3／h)；Qd——供水對象最高日用水量(m3／d)；&

6、lt;/p><p>　　α——為計及輸水管漏損和凈水構(gòu)筑物自身用水而加的系數(shù)，一般取α=0.5-1.0</p><p>　　T——為一級泵站在一晝夜內(nèi)工作小時數(shù)。</p><p>　　考慮到輸水干管損漏和凈水廠本身用水，取自用水系數(shù)α=1.05，則</p><p>　　近期設(shè)計流量為 Q=1.05*50000/24=2187.5m3/h=0.6

7、08m3/s</p><p>　　遠(yuǎn)期設(shè)計流量為 Q’=1.05*100000/24=4375m3/h=1.215m3/s</p><p><b>　　(2)設(shè)計揚(yáng)程H</b></p><p>　　1）泵所需靜揚(yáng)程HST</p><p>　　通過取水部分的計算已知在最不利的情況下（即一條自流管在檢修，另一條自流管通過

8、75%的設(shè)計；流量時），從取水部分到泵房取水間的全部水頭損失0.85m,則吸水間中 最高水面標(biāo)高為95.00-0.85=94.15m，最低水面標(biāo)高為90-0.85=89.15m。所以泵所需靜揚(yáng)程HST為：</p><p>　　洪水位時，HST=115.00+3.00-94.15=23.85m</p><p>　　枯水位時，HST=115.00+3.00-89.15=28.85m</p

9、><p>　　2）輸水干管中的水頭損失∑h</p><p>　　設(shè)采用DN900鋼管并聯(lián)作為原水輸水干管，當(dāng)一條輸水管檢修時，另一條輸水管應(yīng)通過75%的設(shè)計流量（按遠(yuǎn)期考慮），即Q=0.75*4375m3/h=3281.25m3/h=0.911m3/s,查水利計算表得管內(nèi)流速V=1.43m/s，i=0.00251，所以∑h=1.1*0.00251*3200=8.84m</p>&

10、lt;p>　　3）泵站內(nèi)管路中的水頭損失hp</p><p>　　初估2m，安全水頭2m</p><p><b>　　則泵設(shè)計揚(yáng)程為：</b></p><p>　　枯水位時，Hmax=28.85+8.84+2+2=41.69m</p><p>　　洪水位時，Hmin=23.85+8.84+2+2=36.69m<

11、;/p><p><b>　　(二)初選泵和電機(jī)</b></p><p>　　選泵的主要依據(jù)：流量、揚(yáng)程以及其變化規(guī)律</p><p>　?、俅笮〖骖櫍{(diào)配靈活</p><p>　?、谛吞栒R，互為備用</p><p>　?、酆侠淼赜帽M各水泵的高效段</p><p><b&

12、gt;　　④要近遠(yuǎn)期相結(jié)合。</b></p><p>　　⑤大中型泵站需作選泵方案比較。</p><p>　　根據(jù)上述選泵要點(diǎn)以及離心泵性能曲線型譜圖和選泵參考書綜合考慮初步擬定以下：</p><p>　　近期選用三臺500S35A型單級雙吸泵（Q=1746m3/h,H=37m,N=151KW），兩臺泵工作，一臺備用。遠(yuǎn)期增加一臺500S35A型泵，三臺

13、工作兩臺備用。</p><p>　　根據(jù)500S35A型泵的要求選用Y400-39-6型異步電動機(jī)（220KW,6000V）</p><p>　?。ㄈC(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定</p><p>　　查泵與電機(jī)樣本，計算出型泵機(jī)組基礎(chǔ)平面尺寸為760mm*630mm,機(jī)組總重量W=WP+WM=2210+3650=4560kg。</p><p>　　基

14、礎(chǔ)深度H可按下式計算：</p><p>　　H=3.0*W/(LBγ)</p><p>　　式中L----基礎(chǔ)長度，L=0.76m</p><p>　　B-----基礎(chǔ)寬度，B=0.63m</p><p>　　γ-----基礎(chǔ)所用材料的容重，對于混泥土基礎(chǔ)，γ=23520N/M3</p><p>　　故H=3.0*45

15、60/(1.36*0.6*23520)=0.524m</p><p>　　基礎(chǔ)實(shí)際深度連同泵房底板在內(nèi)，應(yīng)為1.704m。</p><p>　?。ㄋ模┪苈放c壓水管路計算</p><p><b>　　1）吸水管路</b></p><p>　　已知Q1=4375/3=1458.00m3/h=0.41m3/s</p&

16、gt;<p>　　采用DN600鋼管，則V=1.43m/s,i=4.27*10-3。</p><p><b>　　2）壓水管</b></p><p>　　采用DN500鋼管，則V=2.06m/s,i=11.2*10-3。</p><p><b>　?。ㄎ澹C(jī)組管道布置</b></p><p

17、>　　（六）吸水管路與壓水管路中水頭損失的計算</p><p>　　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算線路圖。</p><p>　　吸水管路中水頭損失∑hs=∑hfs+∑hls</p><p>　　∑hfs=l1*is=4.27*10-3*2=0.00854m</p><p>　　∑hls=(ζ1+ζ2)V22/(2

18、g)+ ζ3V12/(2g)</p><p>　　式中ζ1------吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)ζ1=0.75</p><p>　　ζ2 -------DN600閘閥局部阻力系數(shù)按2開啟度a/d=0.125考慮，ζ2=0.15</p><p>　　ζ3------偏心減縮管DN600*500,ζ3=0.18。</p><p>　　則∑hls=(

19、0.75+0.15)1.432/(2g)+0.18* 3.02/(2g)=0.18m</p><p>　　故∑hs=∑hfs+∑hls=0.00854+0.18=0.185m</p><p>　　(2)壓水管路水頭損失∑hd</p><p>　　∑hd=∑hfd+∑hld</p><p>　　∑hfd=(l2+l3+l4+l5+l6)idl+

20、l7*id2</p><p>　　=(6.00+1.30+2.00+5.00+1.20)*112/1000+1.60*86/1000</p><p><b>　　=1.8736m</b></p><p>　　∑hld=ζ4V33/(2g)+(2ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+2ζ9+ζ10)V42/(2g)+( ζ11+ζ12+ζ13)V52/(2g)

21、</p><p>　　式中ζ4------DN600*500漸放管，ζ4=0.18；</p><p>　　ζ------DN500鋼制45°彎頭，ζ5=0.7；</p><p>　　ζ------DN500液控蝶閥，ζ6=0.3；</p><p>　　ζ------DN500伸縮接頭ζ7=0.21；</p><p

22、>　　ζ-------DN500手動蝶閥ζ8=0.15；</p><p>　　ζ------DN500鋼制90°彎頭，ζ9=0.67；</p><p>　　ζ------DN500*700漸放管ζ10=0.24</p><p>　　ζ------DN500鋼制斜三通，ζ11=0.5；</p><p>　　ζ------DN50

23、0鋼制正三通，ζ12=1.5；</p><p>　　ζ-----DN700蝶閥，ζ13=0.2。</p><p>　　則 ∑hld=0.18*4.682/(2g)+(2*0.7+0.3+0.21+0.15+2*0.67+0.24)*2.062/(2g)+(0.5+1.5+0.2)1.982/(2g)</p><p><b>　　=1.429m</b

24、></p><p>　　故∑hd=∑hfd+∑hld=3.30m</p><p>　　從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥間的全部水頭損失為：</p><p>　　∑h=∑hs+∑hd=3.50m</p><p>　　因此，泵的實(shí)際揚(yáng)程為：</p><p>　　設(shè)計枯水位時，Hmax= 28.85+8.84+3.5+2

25、=43.19m</p><p>　　設(shè)計洪水位時，Hmax=23.85+8.84+ 3.5+2=38.19m</p><p>　　由此可見，初選的泵機(jī)組符合要求。</p><p>　?。ㄆ撸┍冒惭b高度和泵房筒體高度計算</p><p>　　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，因而泵為自灌式工作，所以泵的安裝高度小于

26、其允許吸上真空高度，無需計算。</p><p>　　已知吸水間最低動水位標(biāo)高為88.5m，為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標(biāo)高為86.66 m（吸水管上緣淹沒深度為88.5-86.66-（D/2）=1.54m）。取吸水管下緣距吸水間底板0.7，則吸水間底板標(biāo)高為86.66-（D/2+0.7）=85.66m。洪水位標(biāo)高為95m，考慮1.0m的浪高，則操作平臺標(biāo)高為95.0+1.00=96.0m。故泵房筒體高度

27、為：H=96.0-85.66=10.34m</p><p>　　(八)附屬設(shè)備的選擇</p><p>　　(1)起重設(shè)備的選擇</p><p>　　選用ZDY12-4型電動機(jī)，其重量為5.76t(包括起重機(jī)重量和電動葫蘆重量)，最大起吊高度為11.50+2=13.50m（其中2.0m是考慮操作平臺上汽車的高度）。為此，選用橋式起重機(jī)（定制，起重量12t，雙梁，跨度2

28、0.5m，LH-16電動葫蘆，起吊高度24m） </p><p><b>　　(2)引水設(shè)備</b></p><p>　　泵系自灌式工作，不需要引水設(shè)備。</p><p><b>　　(3)排水設(shè)備</b></p><p>　　由于泵房較深，故采用電動泵排水。沿泵房內(nèi)壁設(shè)排水溝，將水匯集到集水坑內(nèi)

29、，然后用泵抽回到吸水間去。</p><p>　　取水泵房的排水量一般按20～40 m3/h考慮，排水泵的靜揚(yáng)程按30.50-14.65=15.85m計，水頭損失大約5m，故總揚(yáng)程在15.85+5=20.85m左右，可選用IS65–50–125型離心泵（Q=15～30m3/h, H=21.8～18.5m, N=3kW, n=2900 r/min）兩臺，一臺工作一臺備用，配套電機(jī)為802–2。</p>

30、<p><b>　　(4)通風(fēng)設(shè)備</b></p><p>　　由于與泵配套的電機(jī)為水冷式，無需專用通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行空–––––空冷卻，但由于泵房筒體較深，仍選用風(fēng)機(jī)進(jìn)行換氣通風(fēng)。選用兩臺T35–11型軸流風(fēng)機(jī)（葉輪直徑700㎜，轉(zhuǎn)速960 r/min，葉片角度15°，風(fēng)量10127m3/h，風(fēng)壓90Pa，配套電機(jī)YSF–8026, N=0.37 kW）。</p>

31、<p><b>　　(5)計量設(shè)備</b></p><p>　　由于在凈化場的送水泵站內(nèi)安裝電磁流量計統(tǒng)一計量，故本泵站內(nèi)不再設(shè)計量設(shè)備。</p><p>　　<九>泵房建筑高度的確定 </p><p>　　泵房筒體高度已知為10.34m，操作平臺以上的建筑高度，根據(jù)起重設(shè)備及起吊高度、電梯機(jī)房的高度、采光及通風(fēng)的要求

32、，吊車梁底板到操作平臺樓板的距離為6.0m，從平臺樓板到房頂?shù)装鍍舾邽?.5m。</p><p>　　<十>泵房平面尺寸的確定</p><p>　　根據(jù)泵機(jī)組、吸水與壓水管道的布置條件以及排水泵機(jī)組和通風(fēng)機(jī)等附屬設(shè)備的情況，從給水排水設(shè)計手冊中查出有關(guān)設(shè)備和管道配件尺寸，通過計算，求得泵房內(nèi)徑18m。</p><p>　　<十 一>參考資料與