給排水設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

1、摘要 本次設(shè)計為k市的給水工程，該工程的設(shè)計規(guī)模為9萬m3/d，城市的人口總數(shù)為30萬人，該城市房屋的平均層數(shù)為6層，要求滿足六層樓的正常供水，以地表水為供水水源，采用統(tǒng)一供水的方式。 本設(shè)計的主要內(nèi)容包括：取水構(gòu)筑物設(shè)計、凈水廠設(shè)計、輸配水管網(wǎng)設(shè)計和泵站設(shè)計四部分。取水構(gòu)筑物選取的是岸邊合建式取水構(gòu)筑物。輸配水管網(wǎng)設(shè)計主要完成管網(wǎng)的定線和水力平差計算，保證各供水點水壓滿足要求。泵站的設(shè)計主要是取水泵站和二級泵站的設(shè)計。根據(jù)水文地質(zhì)資料和水質(zhì)條件，凈水廠采用常規(guī)水處理工藝，即混凝沉淀、過濾和消毒。本次設(shè)計中水處理工藝流程為：原水管式靜態(tài)混合器水平軸機械攪拌絮凝池平流式沉淀池普通快濾池液氯消毒清

2、水池送水泵房城市管網(wǎng)。 關(guān)鍵詞：給水工程；取水構(gòu)筑物；凈水廠；輸配水管網(wǎng)abstract the design is water supply project for k city with the total volume of 9 thousand cubic meters.the total population of the city of 300,000 people, the average number of layers 6 layers of urban housing, required to meet normal supply of six floors, with s

3、urface water for water source,and adopt the unified water supply. the main contents of this design include:design of the intake structure of the new water plant、design of the new water plant、design of distribution network in the k city and designpump station four parts. the water is drafted by river

4、side intake structure.distribution network designed primarily to complete network routing and hydraulic adjustment calculation, ensure all at point pressure meet the requirements.pumping station design is the design of water intake pumping station and the second-stage pumping station.according to hy

5、drological data and water quality conditions, conventional water treatment process is adopted in surface-water treatment, including chemical clarification by coagulation, sedimentation, filtration and disinfection.water treatment in this design process is: raw watertubing static state admixerthe hor

6、izontal axis mechanical flocculating tankrectangular sedimentation tankrapid filterchlorine disinfectionclean water reservoircity pipe network. key words: water supply projects; intake structures; water plant; distribution network目 錄引 言1第一章 設(shè)計資料概述21.1 城市概況21.2水源水質(zhì)21.3 設(shè)計內(nèi)容3第二章 用水量預(yù)測42.1用水量的組成42.2 用水

7、量計算4第三章 供水方案的選擇和管網(wǎng)水力計算63.1 供水方案的選擇63.1.1 工程要求63.1.2 供水方案的選擇63.2 管網(wǎng)水力計算7第四章 取水構(gòu)筑物設(shè)計114.1 進水間設(shè)計114.1.1 進水孔和格柵的設(shè)計114.1.2 格網(wǎng)的設(shè)計124.1.3 進水間高程布置與計算124.1.4 格網(wǎng)起吊設(shè)備的計算134.2 一級泵房設(shè)計144.2.1 設(shè)計流量和設(shè)計揚程的計算144.2.2 水泵的選擇144.2.3 吸水管路和壓水管路的計算164.2.4 水頭損失的計算和揚程的校核174.2.5 泵房的高程布置194.2.6 附屬設(shè)備21第五章 凈水廠的設(shè)計225.1 設(shè)計規(guī)模及處理工藝的確

8、定225.1.1 凈水廠處理工藝的確定225.2 混合225.2.1 混凝劑的選擇和投量225.2.2 溶液池容積225.2.3 溶解池容積235.2.4 計量設(shè)備235.2.5 石灰乳制備和投加235.2.6 加藥間及藥庫245.2.7混合設(shè)施的選擇245.3 機械絮凝池的設(shè)計245.3.1 絮凝池的尺寸255.3.2 攪拌設(shè)備255.4 平流式沉淀池275.4.1 平面尺寸計算275.4.2 進出水系統(tǒng)285.4.3 沉淀池總高度305.5 普通快濾池305.5.1 平面尺寸計算305.5.2濾池高度315.5.3 配水系統(tǒng)315.5.4 洗砂排水槽335.5.5 濾池反沖洗345.5.6

9、進出口系統(tǒng)345.6 消毒355.6.1 加氯量的計算355.6.2 加氯設(shè)備的選擇355.6.3 加氯間與氯庫365.6.4輔助設(shè)備365.7 清水池365.7.1 平面尺寸的計算365.7.2 管道系統(tǒng)375.7.3 清水池的布置385.8 水廠高程布置395.8.1 管渠的水力計算395.8.2 處理構(gòu)筑物高程計算405.9 水廠的平面布置415.9.1 給水處理工程設(shè)施的組成415.9.2 平面布置415.9.3 廠區(qū)管線布置425.9.4 道路布置425.9.5 廠區(qū)綠化布置42第六章 二級泵站436.1 設(shè)計流量和設(shè)計揚程的計算436.1.1設(shè)計流量及揚程436.1.2 管道特性曲

10、線436.2 水泵的選擇446.2.1 選取水泵和電機446.3 水泵間布置456.4 吸水管路和壓水管路的設(shè)計456.4.1 吸水管路的設(shè)計456.4.2 吸水井平面尺寸466.4.3 吸水井高程布置466.4.4 壓水管路的設(shè)計466.5 水頭損失的計算和揚程的校核476.5.1 吸水管路水頭損失476.5.2 壓水管路水頭損失486.5.3 輸水管水頭損失486.5.4 揚程的校核496.6 泵房高程布置496.6.1 水泵的最大安裝高度496.6.2 起重設(shè)備506.6.3 泵房高度506.6.4 泵房內(nèi)各標高506.7 附屬設(shè)備516.7.1 通風(fēng)設(shè)備516.7.2 引水設(shè)備516.

11、7.3 排水設(shè)備526.7.4 計量設(shè)備52總 結(jié)53參考文獻54附 錄55謝 辭66引 言 給水工程是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是城市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)快速健康發(fā)展的重要保證，它是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，因此在給水工程設(shè)計中方案的技術(shù)經(jīng)濟比較和工藝的優(yōu)選具有重要的意義。人們對飲用水、生活用水、工業(yè)用水的水質(zhì)都有相應(yīng)的要求，當天然水源的水質(zhì)不滿足用水要求時，就要對水進行處理，使之符合用水的要求。給水工程的任務(wù)是向城鎮(zhèn)居民、工礦企業(yè)、公共設(shè)施等提供用水，且保障水質(zhì)、水量、水壓要求。我的畢業(yè)設(shè)計題目是k市的給水工程設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括：取水構(gòu)筑物設(shè)計、凈水廠設(shè)計、輸配水管網(wǎng)設(shè)計和泵站設(shè)計四部分的計算。原水水質(zhì)較好，采

12、用常規(guī)水處理工藝。原水經(jīng)過水平軸機械攪拌絮凝池、平流式沉淀池、普通快濾池和液氯消毒，最終由二泵站輸送至城市管網(wǎng)。 本設(shè)計中，只是做了給水工程的初步設(shè)計，這與關(guān)系到人民生活、生產(chǎn)的給水工程還有很大差距，但我們將以此作為鍛煉自己的機會，進一步將課本知識深入貫通到實踐中，在設(shè)計中提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，并為以后做實際工程打下一定的基礎(chǔ)。第一章 設(shè)計資料概述1.1 城市概況1、氣象資料k市的常年主導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，年降水量為650毫米，城市最高溫度為35 ，最低溫度-23.4。2、 水文資料 城市土壤種類為粘土，地下水位深度-4.0米，冰凍線深度1.2米，給水水源的最大流量240m3/s

13、，97%保證率的枯水期流量80m3/s，多年平均流量110m3/s，流速為 1.32.1 m/s。最高水位-1.0米；常水位-3.0米，最低水位（97%）-5.0米，最低水位時河寬85米；冰的最大厚度0.6米。該河流為不通航河流。3、 城市資料 k市的城市總面積是4600萬m2，地勢是西北高東南低，水源在城市的西南方向，人口總數(shù)為30萬人。該城市房屋的平均層數(shù)為6層。城市主要工業(yè)企業(yè)，其用水量情況見下表1-1。表1-1 工業(yè)企業(yè)用水量工廠名稱用水量（m3/d）用水時間備注a廠3000全天均勻使用水質(zhì)與生活飲用水相同，水壓無特殊要求。b廠1.2水源水質(zhì)水源水質(zhì)分析結(jié)果見表1-2。表1-2 水源水

14、質(zhì)分析結(jié)果編號名 稱單 位分 析 結(jié) 果1水的臭和味無2渾濁度最高mg/l 200最低1003色度度204總硬度mg/l885ph值7.16堿度mg/l727溶解性固體mg/l1358硝酸鹽mgn/l0.809耗氧量mg/l5.610細菌總數(shù)枚/毫升1000011大腸菌群枚/毫升10001.3 設(shè)計內(nèi)容 1、城市輸水管與給水管網(wǎng)設(shè)計； 2、取水構(gòu)筑物的工藝設(shè)計； 3、凈水廠處理工藝設(shè)計；4、二級泵站設(shè)計。第2章 用水量預(yù)測2.1用水量的組成 城市用水量的組成： 1、綜合生活用水量qiz；（包括居民生活用水和公共建筑用水） 2、工業(yè)企業(yè)用水量q2； 3、澆灑道路和綠地用水量q3； 4、管網(wǎng)漏損水

15、量q4； 5、未預(yù)見用水量q5； 6、消防用水量q6。2.2 用水量計算1、綜合生活用水量 （2-1） 式中 qiz不同衛(wèi)生設(shè)備的居住區(qū)最高日綜合生活用水定額，l/capd。 ni設(shè)計年限內(nèi)計劃用水人數(shù)。查室外給水設(shè)計規(guī)范qiz=200l/capd，ni=30萬人。（2-2） 2、 工業(yè)企業(yè)用水量 3、 澆灑道路和綠地用水量 （2-3） 式中 ql用水定額，澆灑道路和場地的用水定額取2.0l/m2d，澆灑綠地用水定額取2.0l/m2d。 nl每日澆灑道路和綠地的面積，m2。道路面積取220萬m2，綠地面積為105萬m2。 （2-4）4、 管網(wǎng)漏損水量 按最高日用水量的12%計算。 （2-5）5

16、、 未預(yù)見用水量 （2-6）6、 消防用水量 （2-7）式中 qx，nx分別為一次滅火用水量和同時發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)，查建筑設(shè)計防火規(guī)范，同一時間內(nèi)的滅火次數(shù)為2次，一次滅火用水量為55l/s。 （2-8） 消防用水量不計入總用量。 綜上所述，城市最高日的設(shè)計供水流量為 （2-9） 本次給水工程的設(shè)計規(guī)模取9萬m3/d。第3章 供水方案的選擇和管網(wǎng)水力計算3.1 供水方案的選擇3.1.1 工程要求1、 水質(zhì)要求 生活飲用水水質(zhì)應(yīng)滿足生活飲用水衛(wèi)生標準（gb5749-2006），并且在管網(wǎng)末梢要保持一定的余氯，工業(yè)企業(yè)所需的水質(zhì)與生活飲用水相同。2、 水壓要求 該城市的房屋的平均層數(shù)是六層，要求滿足

17、六層樓的正常供水，按最不利點最小水壓28m計算，消防時采用低壓消防制，要求10m自由水壓。3、 水量的要求 凈水廠、取水構(gòu)筑物、一級泵站和原水輸水管渠的設(shè)計流量均以最高日平均時流量來確定，由于管網(wǎng)內(nèi)無流量調(diào)節(jié)構(gòu)筑物，所以二級泵站最大供水量按最高日最高時用水量設(shè)計，清水輸水管和配水管網(wǎng)的設(shè)計流量均應(yīng)按按最高日最高時設(shè)計，事故時要求供水量不低于最高日最高時的70。3.1.2 供水方案的選擇根據(jù)本工程的特點，影響供水系統(tǒng)的主要因素有：1、城鎮(zhèn)人口的總數(shù)、城市的平均建筑層數(shù)和工業(yè)企業(yè)的規(guī)模；2、供水壓力應(yīng)要滿足大多數(shù)用戶要求來考慮，而不能根據(jù)個別的要求水壓較高的區(qū)域來確定。對于個別要求水壓高的區(qū)域可采

18、用自行加壓以滿足需要。3、在本工程中的主要用水對象是居民和工業(yè)企業(yè)，該城市的工業(yè)企業(yè)用水要求的水質(zhì)與居民生活用水水質(zhì)相同，因此，采用統(tǒng)一水源、統(tǒng)一的給水系統(tǒng)。 從設(shè)計資料分析，水源選擇在離城市1.3公里的河流，該河流水量充足，水質(zhì)良好，而且為不通航河流，所以擬確定選取地表水為水源。采用水泵供水系統(tǒng)，在此河流的上游建立取水構(gòu)筑物，在離河流600m遠建立凈水廠。 本工程的供水區(qū)域較廣，用水量較大，考慮到城市的地形特點，可以采用統(tǒng)一給水，也可以采用在統(tǒng)一給水的基礎(chǔ)上進行局部加壓給水。 在統(tǒng)一供水時，在滿足控制點的水壓要求下，對于局部地形較高的地區(qū)，自由水頭要求很大，容易能量浪費較為嚴重，管網(wǎng)首端的管

19、段承壓較大，造價較高。 在統(tǒng)一給水的基礎(chǔ)上進行局部加壓給水時，對于個別要求水壓高的區(qū)域可采用自行加壓以滿足需要。這種給水方式，能量浪費較少，管理簡單。 經(jīng)比較采用第二種方案。3.2 管網(wǎng)水力計算1、管網(wǎng)定線 k市的城市總面積是4600萬m2，地勢是西北高東南低，水源在城市的西南方向，并且城市用水較集中，所以管網(wǎng)宜布置成環(huán)狀，這樣既保證供水安全又可降低造價。本設(shè)計中共設(shè)了12個環(huán)，管網(wǎng)的定線具體見給水管網(wǎng)平面圖。2、比流量計算 干管總計算長度l=49300m，時變化系數(shù)kn取1.4。 比流量： （3-1）式中 qs長度比流量，l/sm； qh管網(wǎng)總用水量，l/s，qh=900001.4/24=5

20、250m3/h=1458.33l/s； qi大用戶用水總量總和，l/s,qi=qa=34.72l/s； l干管計算總長度，不包括穿越廣場、花園等無建筑物地區(qū)的管網(wǎng)，m， 只有一側(cè)配水的管線，長度一半計算。l=49300m（3-2）3、沿線流量計算管段沿線流量可按ql=qsl來計算，計算結(jié)果見表3-1。 表3-1 沿線流量計算管段編號管段長度/m管段計算長度/m比流量/(l/sm)沿線流量/(l/s)1-219309650.028876427.872-3172017200.028876449.673-8195019500.028876456.313-4172017200.028876449.67

21、1-4436043600.0288764125.908-9173017300.028876449.968-7164016400.028876447.364-7208020800.028876460.064-5165016500.028876447.655-6205010250.028876429.606-7164016400.028876447.366-1319109550.028876427.5812028876447.657-12128012800.028876436.9611-12164016400.028876447.368-11189018900.02887

22、6454.5810-11156015600.028876445.059-1018709350.028876427.0010-1719409700.028876428.0116028876436.9611-16189018900.028876454.5815-16165016500.028876447.6512028876454.2914028876447.6513-1418809400.028876427.1414-21223011150.028876432.2020-2116408200.028876423.681

23、5-20223022300.028876464.3919-2016508250.028876423.8216-19223022300.028876464.3918-194902450.02887647.0717028876434.22合計59280493001423.614、節(jié)點流量計算 節(jié)點流量可按公式qi=0.5ql+q集中流量，計算結(jié)果見表3-2。 表3-2 節(jié)點流量計算節(jié)點節(jié)點連的管段折算系數(shù) 節(jié)點流量/(l/s)集中流/(l/s）節(jié)點總流量/(l/s)11-2、1-40.576.88 76.88 21-2、2-30.538.77 38.7732-3、3-8、

24、3-40.577.82 77.8241-4、4-3、4-5、4-70.5141.64 141.6454-5、5-60.538.62 38.6265-6、6-7、6-130.552.27 52.2774-7、6-7、7-12、7-80.595.87 95.8783-8、7-8、8-11、8-90.5104.10 104.198-9、9-100.538.48 38.48109-10、10-11、10-170.550.03 50.03118-11、10-11、11-12、11-160.5100.78 100.781211-12、7-12、12-13、12-150.593.13 93.13136-13

25、、12-13、13-140.551.18 51.181413-14、14-15、14-210.553.49 53.491512-15、14-15、15-20、15-160.5106.99 106.991611-16、15-16、16-19、16-170.5101.79 101.791710-17、16-17、17-180.549.60 49.61817-18、18-190.520.65 34.7255.371918-19、16-19、19-200.547.65 47.652019-20、15-20、20-210.555.95 55.952120-21、14-210.527.94 27.94合計

26、1423.61 1458.33 5、控制點的確定 控制點是指整個給水系統(tǒng)水壓最不容易滿足的點，本設(shè)計中選取距離供水起點最遠點18節(jié)點為控制點。k市房屋的平均層數(shù)為6層，所以本次設(shè)計供水區(qū)自由水頭至少滿足28.0m。6、最高日最高時管網(wǎng)平差水力計算 最高日最高時水力計算控制點18點自由水頭為28m，經(jīng)過平差軟件計算，最不利點18節(jié)點，自由水頭28.06m。平差結(jié)果見附錄一、附錄二。7、消防校核水力計算 在整個管網(wǎng)系統(tǒng)中，在18節(jié)點和9節(jié)點分別加上消防流量55l/s，做消防校核。消防校核滿足最不利點的自由水頭10m，校核結(jié)果見附錄三、附錄四。8、事故校核水力計算 給水管網(wǎng)在事故時下，必須保證70%

27、以上用水量，考慮靠近供水起點的干管在最高時損壞情況。斷掉重要管段1-4，校核結(jié)果見附錄五、附錄六。 第四章 取水構(gòu)筑物設(shè)計 本設(shè)計采用岸邊合建式取水構(gòu)筑物，設(shè)計規(guī)模為9萬m3/d，水廠的自用水量按5%計算，則取水構(gòu)筑物的設(shè)計流量為94500m3/d=1.094m3/s。4.1 進水間設(shè)計4.1.1 進水孔和格柵的設(shè)計1、進水孔面積 （4-1） 式中 q設(shè)計取水量，m3/s v0進水孔的設(shè)計流速，設(shè)計中取v0=0.6m/s k1格柵引起的面積減小系數(shù)，k1=b/(b+s) b柵條凈距，mm。取50mm s柵條厚度，mm。采用10mm k2柵條阻塞系數(shù)，采用0.75 k1=b/(b+s)=50/(

28、50+10)=0.833（4-2）2、進水孔設(shè)5個，與泵房配合工作，需要4用1備，每個進水孔面積為： （4-3） 進水孔尺寸選用b1h1=800mm1000mm，格柵尺寸選用bh=800mm1000mm（標準尺寸，標準圖號s321-1-3），有效面積為0.68m2。 實際進水孔面積 （4-4） 通過格柵的水頭損失取0.1m。 格柵頂部標高設(shè)在枯水位減去冰厚度再減去0.2m水層厚，即： 1295.5-0.6-0.2=1294.7m 格柵除污機選用回轉(zhuǎn)耙式除污機?；剞D(zhuǎn)耙式除污機適用于清理數(shù)量較多的截留物，外形尺寸較小，在水下無傳動機構(gòu)，維修方便，其齒耙的工作速度為37m/min。4.1.2 格網(wǎng)的

29、設(shè)計1、 格網(wǎng)面積計算 本設(shè)計采用平板格網(wǎng)。 平板格網(wǎng)面積： （4-5）式中： q設(shè)計流量，m3/s。 v1過網(wǎng)流速，m/s 取v1=0.4 m/s。 收縮系數(shù)，取=0.8m/s。 k2格網(wǎng)堵塞面積減小系數(shù)，取0.5。 k1網(wǎng)絲引起的面積減小系數(shù)， （4-6） b網(wǎng)眼尺寸，mm d網(wǎng)絲直徑，mm本設(shè)計中網(wǎng)眼尺寸采用5mm5mm，網(wǎng)絲直徑d=2mm。（4-7）（4-8） 吸水室設(shè)5個格網(wǎng)，四用一備，則每個網(wǎng)格進水口面積f=f/4=3.83m2 進水口尺寸為b1h1=2000mm2000mm，面積為4.0m2，格柵尺寸為bh=2130mm2130mm（標準的格網(wǎng)規(guī)格型號為c14），有效面積為2.7

30、6m2。 通過格網(wǎng)的水頭損失取0.12m，平板格網(wǎng)采用槽鋼做成框架。4.1.3 進水間高程布置與計算 進水孔上緣設(shè)在枯水位減去冰厚度，再減0.2m水層厚度，即 1295.5-0.6-0.2=1294.7m 進水孔下緣距河床地面0.7m。 進水間采用非淹沒式進水間 進水間頂部標高=河流最高水位+浪高+超高（0.5m）=1299.5+0.4+0.5=1300.4m 進水室內(nèi)最低水位標高=河流最低水位-格柵水頭損失=1295.5-0.10=1295.4m 吸水室內(nèi)最低水位標高=進水室內(nèi)最低水位標高-平板格網(wǎng)水頭損失 =1295.4-0.12=1295.28m 吸水室內(nèi)最高水位標高=河流最高水位-0.

31、3=1299.5-0.3=1299.2m 平板格網(wǎng)凈高為2.0m，上緣應(yīng)在吸水室最低水位標高以下0.1m，下緣應(yīng)高出底部0.3m，所以吸水室底部標高為1295.28-0.1-0.3-0.2=1292.88m，平板格網(wǎng)上緣標高為1295.28-0.1=1295.18m。 進水間深度=進水間頂部標高-井底標高=1300.4-1292.88=7.52m。4.1.4 格網(wǎng)起吊設(shè)備的計算1、 起重量d （4-9）式中g(shù)平板格網(wǎng)和鋼繩的重量，kg，共約150kg； p格網(wǎng)前后水位差所產(chǎn)生的壓力，kpa，取p=0.2kpa； f每個格網(wǎng)的面積，f=4.0m3； f格網(wǎng)和導(dǎo)槽之間的摩擦系數(shù)，取0.44； k安

32、全系數(shù)，取1.5。 d=(150+20040.44/10)1.5=277.8kg2、 起吊設(shè)備 設(shè)在進水間的平臺上，用來吊起格柵、格網(wǎng)、閘門等。格網(wǎng)起吊高度=平臺高度-格網(wǎng)上緣標高+格網(wǎng)高度+格網(wǎng)與平臺最小凈距+格網(wǎng)吊環(huán)高即： 1300.4-1295.18+2.13+0.2+0.45=8m 采用cd10.5-9d型電動葫蘆，運行電動機為zdy111-4，功率為0.2kw，轉(zhuǎn)速1380r/min，鋼絲繩長21.2m，繩徑為5.1mm，起重量為0.5t，起升高度為9m，起升速度8m/min，運行速度20m/min，主要尺寸為：e=120mm，f=560mm。3、 吊車起吊架高度 平板格網(wǎng)高2.13

33、m，格網(wǎng)吊環(huán)高0.45m，電動葫蘆吊鉤至工字鋼梁下緣最小距離為0.69m，格網(wǎng)與平臺最小凈距為0.2m，操作臺標高為1300.4m，則起吊工架字鋼下緣標高為：1300.4+0.2+0.69+0.45+2.13=1303.87m，取1303.90m。4.2 一級泵房設(shè)計4.2.1 設(shè)計流量和設(shè)計揚程的計算1、 設(shè)計流量 水泵的設(shè)計流量為設(shè)計取水量為q=3937.5m3/h=1094l/s2、 設(shè)計揚程hp hp=hst+hs+hd+h （4-10）式中 hst靜揚程，m，為凈水廠絮凝池最高水位與吸水室最低水位之差； hst=1337.15-1295.28=41.87m hs吸水管線水頭損失，m，

34、取1.0m； hd壓水管路及泵站至混合反應(yīng)器的水頭損失，m，取2.0m； h安全水頭，取1.0m。則 hp=41.87+1.0+2.0+1.0=45.87m3、 管路特性曲線 管道摩阻系數(shù)s （4-11） 管道特性曲線： h=hst+sq2=41.87+2.5810-7q2 （4-12）4.2.2 水泵的選擇1、 選擇水泵 根據(jù)流量和揚程，選用5臺350s44型單級雙吸離心泵，四用一備。水泵的參數(shù)和電動機的參數(shù)見表4-1、表4-4。水泵的外形尺寸和安裝尺寸見表4-2、表4-3。 繪制管路特性曲線和水泵特性曲線，見附錄七。 根據(jù)附錄七，四臺水泵并聯(lián)后，工況點為q=4425m3/h，h=46.8m

35、，單臺350s44型水泵工況點為q=1300m3/h，h=42m，從圖中可以看出水泵運行的工況點在高效段內(nèi)。 表4-1 水泵性能參數(shù)流量（m3/h）揚程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）軸功率（kw）效率（%）氣蝕余量（m）重量（kg）電動機型號功率（kw）972501450164816.31120y355m-4220126044177.68714763718979 表4-2 水泵外形尺寸（mm）ll1l2l3bb1b2b3hh1h2h3n-d1232.567560050010805106905009806203003004-34進口法蘭尺寸出口法蘭尺寸dn1d01d1n1-d1dn2d02d2n2-d

36、235046050016-2330040044012-23 表4-3 水泵安裝尺寸（mm）電動機尺寸ell2出口錐管法蘭尺寸l1hhban-ddn3d03d3n3-d315703559056306104-283002807.585435046050016-23 表4-4 電動機性能參數(shù)電機型號額定功率（kw）定子電流（a）同步轉(zhuǎn)速（r/min）效率（%）轉(zhuǎn)子電壓（v）轉(zhuǎn)子電流重量（kg）y355m-4280506.9150094.316.516902、 水泵基礎(chǔ)計算 根據(jù)以上資料，基礎(chǔ)尺寸如下：基礎(chǔ)長度lj lj=地腳螺栓間距+（400500）=b+l2+l3+（400500）=630+854

37、+500+416=2400mm基礎(chǔ)寬度bj bj=地腳螺栓間距（在寬度方向）+（400500）=b3+400=500+400=900mm基礎(chǔ)高度hj （4-13）式中 基礎(chǔ)材料的容重，采用混凝土，=2400kg/m3w機組總重量，w=1120+1690=2810kg（4-14） 基礎(chǔ)的高度取1.8m。3、 泵房布置 水泵單排順列式布置，泵房的lb=31m10m，泵房布置，詳見取水泵站工藝圖。4.2.3 吸水管路和壓水管路的計算1、 吸水管路 吸水管路采用鋼管，每臺泵單獨設(shè)置吸水管，為了避免形成氣囊，吸水管應(yīng)沿水流方向連續(xù)上升的坡度i采用i=0.05。 吸水管q=985m3/h=273.5l/s

38、，選用dn500mm鋼管， 查水力計算表，1000i=4.71吸水喇叭口大頭直徑d/mm（1.251.5）d d吸水管直徑，mm d=625750mm，取700mm。吸水喇叭口長度l（3.07.0）（d-d）=（37）（0.7-0.5）=0.61.4，取1.0m。喇叭口最小淹沒水深h2一般不小于0.51.0，取1.0m。喇叭口距井底0.8d=0.8700=560mm，取0.7m。吸水管喇叭口邊緣距井壁應(yīng)（0.751.0）d=1.0700=700mm。吸水管路選用z945t-2.5型電動暗桿楔式閘閥，公稱直徑dn500mm，長度l=350mm，重量w=754kg，選用偏心漸縮管d=500/350

39、mm，l=2（d-d）+150=450mm。2、 吸水室 吸水室的lb=22.54m5.51m。3、 壓水管路 壓水管路經(jīng)常承受高壓（尤其在出現(xiàn)水錘現(xiàn)象時），不允許漏水，采用鋼管，每臺水泵設(shè)一條壓水管路，在壓水管路上設(shè)電動閘閥，為了防止水倒流回水泵，還應(yīng)設(shè)置止回閥。選擇的材料設(shè)備見表4-5。 表4-5 材料設(shè)備表 名稱規(guī)格數(shù)量（個）備注同心漸擴管dn350/400 l=250mm5hh44x-10型微阻緩閉止回閥dn400 l=820mm5w=600kgz945t-10型電動暗桿楔式閘閥dn400 l=480mm10w=573kgz945t-10型電動暗桿楔式閘閥dn700 l=660mm2w

40、=1751kg壓水管dn4005v=2.12m/s 1000i=15.6連接管dn7001v=1.43m/s 1000i=3.484、 輸水管 選用兩條dn800的鋼管，v=1.09m/s，查水力計算表，1000i=1.74，當一條輸水管檢修時，另一條輸水管流量為70%3937.5=2756.3m3/h，查水力計算表得管內(nèi)流速v=1.53m/s，1000i=3.36； 聯(lián)絡(luò)管管徑選用dn800，v=1.53m/s，查水力計算表1000i=3.36。聯(lián)絡(luò)管閘閥采用z945t-10型電動暗桿楔式閘閥，其管徑dn800，l=720mm，d=1010mm，重量w=1903kg，輸水管入口處選擇d1=4

41、00/800mm的同心漸擴管，l=950mm，漸擴1=0.34。4.2.4 水頭損失的計算和揚程的校核1、 吸水管路取最不利線路計算，吸水管線長3.4m。吸水管路總水頭損失 （4-15）式中 hls沿程損失，m，hls=3.24.71/1000=0.02m hjs局部損失，m，（4-16）查設(shè)計手冊第一冊可知：漸縮=0.19，喇叭口=0.5，閘閥=0.06，入口=1.0，查水力計算表可知v入口=2.86m/s。則 （4-17）（4-18）2、 壓水管路按最不利管線計算。壓水管線總水頭損失 （4-19）式中 hld沿程損失，hld=1.515.6/1000+13.53.48/1000=0.07m

42、 hjd局部損失，m，局部損失計算見表4-6：表4-6 局部損失計算表名稱管徑（mm）數(shù)量（個）局部阻力系數(shù)流速（m/s）局部損失（m）同心漸擴管350/40010.042.750.015止回閥40012.52.120.572閘閥4002 0.072.120.032三通40070011.762.120.403閘閥70010.061.430.006三通70080011.61.430.166合計1.194（4-20）3、 輸水管輸水管總水頭損失 （4-21）式中 hlc沿程損失，hlc=6001.74/1000=1.044m hjc局部損失，m，（4-22）（4-23） 靜態(tài)混合器的水頭損失h=0

43、.37m。4、 揚程的校核水泵的實際揚程 （4-24） 所以所選的水泵滿足要求。4.2.5 泵房的高程布置1、 泵軸的標高 吸水管軸線的標高=吸水井最低水位-最小淹沒深度-喇叭口的半徑 =1295.28-1-0.35=1293.93m 水泵吸水口中心標高=1293.93+0.075=1294.005m 水泵泵軸標高=1294.005+h2=1294.005+0.3=1294.305m 基礎(chǔ)頂面標高=泵軸標高-h1=1294.305-0.62=1293.685m 泵房內(nèi)地面標高=基礎(chǔ)頂面標高-0.2=1293.685-0.2=1293.485m2、 起重設(shè)備 本設(shè)計中最大的起重設(shè)備是電動機，其質(zhì)

44、量為1690kg，選用lx型電動懸掛起重機，規(guī)格見表4-7。表4-7 起重機規(guī)格起重量t跨度m起升高度m電動葫蘆軌道工字鋼車輪直徑mm型號運行速度m/min起升速度m/min28.09cd1208124a-145c130電動機型號功率（kw）運行速度m/minzdy12-420.4203、 泵房高度 h=h1+h2 （4-25）式中 h1泵房地面上高度，m h1=hmax+h+d+e+h+n (4-26) hmax吊車梁底至屋頂高，0.894m h梁底至起重鉤中心，0.84m d繩長，d=0.85b=0.851080=918mm（b為泵的外形寬度） e泵高度，0.98m n不小于0.1m，取0.2m h吊起物底部到泵房進口處室內(nèi)地坪高差，取車斗底部高1.5m， h=1.5+0.4=1.9m 所以 h1=0.894+0.84+0.918+0.2+0.98+1.9=5.73m h2泵房地面下高度，m h2=泵房外地面標高-泵房內(nèi)地面標高=1300.5-1293.485=7.015m h=5.73+7.015=12.745m,取12.8m。4、 泵房內(nèi)各標高 泵軸標高為1294.305m； 基礎(chǔ)頂面標高為1293.685m； 泵房內(nèi)地面標高為1293.485m； 水泵吸水口中心標高為1294.005m； 吸水管軸線標高為129