泵站課程設(shè)計---取水泵站工藝設(shè)計說明

1、<p>　　取水泵站工藝設(shè)計說明</p><p>　　某水廠新建水源工程近期設(shè)計水量為101070m3/d，要求遠期發(fā)展到151605m3/d,采用固定式取水泵房用兩條自流管從江中取水。水源洪水位標高為90.25米(1%的頻率),枯水位標高為75.50米(97%的頻率),常年平均水位為81.75米。凈化場反應池前配水井的水面標高為108.25米,自流管全長為200米。取水泵站到凈化場輸水干管全長為500

2、米。水廠的自用水系數(shù)為1.1。</p><p>　　其泵站樞紐布置圖如下:</p><p>　　設(shè)計流量的確定和設(shè)計揚程估算：</p><p><b>　　設(shè)計流量Q</b></p><p>　　近期設(shè)計流量為Q＝1.1×101070/24=4632.375 m3/h=1.287 m3/s</p>

3、<p>　　遠期設(shè)計流量為Q=1.5×4632.375=6948.563m3/h=1.93 m3/s</p><p><b>　　設(shè)計揚程H</b></p><p>　　水泵所需靜揚程Hst</p><p>　　通過取水部分的計算已知在最不利情況下(即一條自流管檢修,另一條自流管通過75%的設(shè)計流量時),從取水頭部到泵房吸

4、水間的全部水頭損失為6.214kPa,則吸水間中最高水面標高為90.25-6.214/10=89.629m,最低水面標高為75.50-6.214/10=74.879m。所以水泵所需靜揚程Hst為：</p><p>　　洪水位時，Hst=Yh(108.25-89.629)=186.21kPa</p><p>　　枯水位時，Hst=Yh(108.25-74.879)=333.71kPa<

5、/p><p>　　輸水干管的水頭損失h</p><p>　　設(shè)采用兩條DN1200鋼管并聯(lián)作為原水輸水干管，當一條輸水管檢修時，另一條輸水管應通過75%的設(shè)計流量，即：Q=0.75×6948.563m3/h=5211.422m3/h=1.448m3/s,查水力計算表得管內(nèi)流速v=1.291m/s,1000i=1.407，所以h=1.1×1.407/1000×500

6、×10=7.739kPa。(式中1.1系包括局部損失而加大的系數(shù))。</p><p>　　泵站內(nèi)管路中的水頭損失</p><p><b>　　粗估為20kPa</b></p><p><b>　　則水泵設(shè)計揚程為</b></p><p>　　設(shè)計枯水位時，Hmax=333.71＋7.739

7、＋20＋20=381.449kPa</p><p>　　設(shè)計洪水位時，Hmin=186.21＋7.739＋20＋20=233.949kPa</p><p><b>　　初選水泵和電機</b></p><p>　　近期3臺500S59型水泵(Q=2340m3/h，H=47m，N=374.4kw，Hs=7.5m，武漢水泵廠生產(chǎn))，兩臺工作，一臺備用

8、。遠期增加一臺同型號水泵，三臺工作一臺備用。</p><p>　　根據(jù)500S59型水泵的要求選用湘潭電機廠電機廠生產(chǎn)的Y450-46-6型異步電動</p><p>　　機(450kw，6kv)。</p><p><b>　　機組基礎(chǔ)尺寸的確定</b></p><p>　　查水泵與電機的樣本，計算出500S59型水泵機組

9、基礎(chǔ)平面尺寸為</p><p>　　3390×1640mm，機組總量</p><p>　　W=Wp＋Wm=27500＋34200=61700N.</p><p>　　基礎(chǔ)深度H按下式計算:</p><p>　　H=3.0×W/(L×B×y)</p><p>　　式中L－基礎(chǔ)長度，

10、L=3.39；</p><p>　　B－基礎(chǔ)寬度,B=1.64；</p><p>　　y－基礎(chǔ)所用材料的容重，對于混凝土基礎(chǔ)，y=23520N/m3</p><p>　　H=3.0×61700/(3.39×1.64×23520)=1.416m.</p><p>　　基礎(chǔ)實際深度連同泵房底板在內(nèi)，應為3m。<

11、/p><p>　　吸水管路與壓水管路計算</p><p>　　每臺水泵有單獨的吸水管與壓水管</p><p><b>　　吸水管</b></p><p>　　已知Q1=1.93/3=0.643m3/s</p><p>　　采用DN800鋼管,則v=1.290m/s,i=0.239﹪</p>

12、<p><b>　　壓水管</b></p><p>　　采用DN600鋼管, 則v=2.220m/s,i=1.01﹪</p><p><b>　　機組與管道布置</b></p><p>　　為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將四臺機組交錯并列布置成兩排，兩臺為正常轉(zhuǎn)向，兩臺為反常轉(zhuǎn)向，在訂貨時應予以說明。每臺水

13、泵有單獨的吸水管，壓水管引出泵房后兩兩連接起來。水泵出水管上設(shè)有D971X-0.6型對夾式電動蝶閥和手動蝶閥(D371X-0.6)，吸水管設(shè)手動閘板閘閥(Z548T-10型傘形齒輪傳動法蘭暗桿平行式雙閘板閘閥)。為了減少泵房建筑面積，閘閥切換井設(shè)在泵房外面，兩條DN1200的輸水干管用DN1200蝶閥（D41X-0.6）連接起來，每條輸水管上各設(shè)切換用的蝶閥（D41X-0.6）一個。</p><p>　　吸水管路

14、和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為止為計算線路圖</p><p>　　吸水管路中水頭損失∑hs</p><p>　　∑hs=∑hfs+∑hls</p><p>　　∑hfs=l1*is=5×2.39×10-3=0.01195kPa</p><

15、p>　　∑hls= Yh((ζ1+ζ2)×v22/2g＋ζ3*v12/2g)</p><p>　　式中, ζ1-吸水管進口局部陰力系數(shù)， ζ1=0.75；</p><p>　　ζ2-DN800閘閥局部阻力系數(shù),按全開考慮, ζ2=0.3；</p><p>　　ζ3-偏心漸縮管DN800×500, ζ3=0.21；</p>&

16、lt;p>　　則　　 hls=γh((0.75＋0.3)×1.292/2g＋0.21×2.272/2g)=1.42kPa </p><p>　　故　　 hs=hfs＋hls=0.01195+1.42=1.432 kPa</p><p>　　(2) 壓水管路水頭損失hd</p><p>　　hd=hfd＋hld</p><

17、p>　　hfd=γh[(l2＋l3＋l4＋l5＋l6)×id1＋l7×id2]</p><p>　　=10×[(5.0+0.8+8.0+5.87+0.5) ×0.011+1.8×1.407×10-3]</p><p>　　=2.2244kPa</p><p>　　hld=γh[ζ4×v32/

18、2g＋(2ζ5＋ζ6＋ζ7＋ζ8＋2ζ9＋ζ10)v42/2g＋(ζ11＋2ζ12＋2ζ13)v52/2g]</p><p>　　式中ζ4-DN350×600漸放管，ζ4=0.3</p><p>　　ζ5-DN600鋼制450彎頭, ζ5=0.51</p><p>　　ζ6-DN600液控蝶閥, ζ6=0.315</p><p>　

19、　ζ7-DN600伸縮接頭, ζ7=0.21</p><p>　　ζ8-DN600手動蝶閥, ζ8=0.15</p><p>　　ζ9-DN600鋼制彎頭, ζ9=1.01</p><p>　　ζ10-DN600×1200漸放管, ζ10=0.33</p><p>　　ζ11-DN1200鋼制斜三通, ζ11=0.5</p&g

20、t;<p>　　ζ12-DN1200鋼制正三通, ζ12=1.5</p><p>　　ζ13-DN1200蝶閥, ζ13=0.15</p><p>　　則 hld=γh[0.3×9.12/2g＋(2×0.51＋0.315＋0.21＋0.15＋2×1.01＋0.33)×2.32/2g ＋(0.5＋2×1.5＋2×

21、0.15)×1.2912/2g] </p><p>　　=γh[1.24215＋1.0917＋0.2806]= 26.1445kPa</p><p>　　故 hd=hld＋hfd=2.2244+26.1445=28.37 kPa </p><p>　　從水泵吸水口到輸水干管上切換閘閥間的全部水頭損失為:</p>

22、<p>　　h=hd＋hs=1.432+28.37=29.8kPa</p><p>　　因此,水泵的實際揚程為:</p><p>　　設(shè)計枯水位時,Hmax=334.3＋7.739＋20+29.8=391.84kPa</p><p>　　設(shè)計洪水位時,Hmin=186.8＋7.739＋20+29.8=244.34kPa</p><p

23、>　　由此可見，出選的水泵機組符合要求。</p><p>　?。罚冒惭b高度的確定和泵房簡體高度計算</p><p>　　為了便于用沉井法施工將泵房機器間底板放在與吸水間底板同一標高，因而水泵為自灌式工作，所以水泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度無須計算。</p><p>　　已知吸水間最低動水位標高為74.879,為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標高

24、為72.5m。（吸水管上緣的淹沒深度為74.879—72.5—D/2=1.979）。取吸水管下緣距吸水間底板0.7m,則吸水間底版標高為71.4m。</p><p>　　洪水位標高為90.25，考慮1.0m的浪高，則操作平臺標高為91.25m。故泵房筒體高度為：</p><p>　　H=91.25-71.4=19.85m</p><p><b>　　附屬設(shè)

25、備的選擇</b></p><p><b>　　起重設(shè)備</b></p><p>　　最大起重量為Y450-46-6型電機重量Wm=3420kg，最大起吊高度為19.85+2=21.85m。為此，選用LDH環(huán)型吊車（起重量10T，單梁，跨度22.5m，CD1電動葫蘆，起吊高度24m）。</p><p><b>　　引水設(shè)備&

26、lt;/b></p><p>　　水泵系自灌工作，不需引水設(shè)備。</p><p><b>　　排水設(shè)備</b></p><p>　　由于泵房較深，故采用電動水泵排水。沿泵房內(nèi)壁設(shè)排水溝，將水匯集到集水坑內(nèi)，然后用泵抽回到吸水間去。</p><p>　　取水泵房的排水量一般按20～40m3/h考慮，排水泵的靜揚程按9

27、0.25-71.4=18.85m計，水頭損失大約5m，故總揚程在18.85+5=23.85左右，可選用2BA-6型離心泵（Q=30m3/h,H=24m,N=3.09kW,n=2900/min）2臺，一臺工作，一臺備用，配套電機為Y112M-2型電機（N=4Kw,380V）。 </p><p><b>　　通風設(shè)備</b></p><p>　　由于與水

28、泵配套的電機為水冷式，無需專用通風設(shè)備進行空-空冷卻，但由于泵房筒體較深，仍選用風機進行換氣通風。選用兩臺C400-1.5型軸流風機(轉(zhuǎn)速2960r/min,風量400m3/min,風壓50Pa，配套電機Y400-4,N=500kW，6Kw)。</p><p><b>　　計量設(shè)備</b></p><p>　　在凈化場的送水泵讓內(nèi)安裝電磁流量計統(tǒng)一計量，故本泵讓內(nèi)不再

29、設(shè)計量設(shè)備。</p><p><b>　　泵房建筑高度的確定</b></p><p>　　泵房筒體高度為19.85,操作平臺以上的建筑高度，根據(jù)起重設(shè)備及起吊高度、電梯井機房的高度、采光及通風的要求，吊車梁底板到操作平臺樓板的距離為8.8m,從平臺樓板到房頂?shù)装鍍舾邽?0.0m。</p><p>　　10．泵房平面尺寸的確定</p>

30、<p>　　根據(jù)水泵機組、吸水與壓水管道的布置條件以及排水泵機組和通風機等附屬設(shè)備的設(shè)置情況，從給水排水設(shè)計手冊中查出有關(guān)設(shè)備和管道配件的尺寸，能過計算，求得泵房內(nèi)徑為9.25m。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　1.《給水排水設(shè)計手冊》（1、3、11冊） 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>

31、　　2.《給排水設(shè)計手冊》續(xù)冊2 材料設(shè)備 中國建筑工業(yè)出版社</p><p>　　3.《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GBJ－８６）</p><p>　　4.《建筑設(shè)計防火規(guī)范》</p><p>　　5. 教材《給水工程》、《水泵及水泵站》 </p><p>　　6.《現(xiàn)代給水排水工程設(shè)計》 謝水波、余健主編，湖南大學出版社</p