取水泵站的設計

1、一、設計說明書1 一 工程概述 1 二、設計概要1 三、設計計算2 一 設計流量的確定和設計揚程估算： 2 二 、初選泵和電機 3 三 、吸水管路與壓水管路的計算 5 四 、機組與管道布置 6 五 、吸水管路與壓水管路中水頭損失的計算 6 六水泵房安裝高度和泵房筒體高度的確定 錯誤！未定義書簽。7 七 輔助設備設計 8 四、參考文獻9 某市新建水源工程的取水泵站初步設計 一、設計說明書 （一）設計資料 1. 水量資料：近期水量：Q萬噸；遠期水量：Q萬噸；取水泵站向給水廠晝夜均 勻供水。 2. 水壓資料：給水廠配水井面標高為 H米，泵站到給水廠的輸水管線長 2000 米。 3. 水文情況：取水水

2、源地為大江1%的設計概率水位為23米，最枯水位 HMIN見表格（97%概率），常水位為19米。 4 水泵站所在地區(qū)為： 地質(zhì)情況：土壤豎向分布情況； 粘土地下水位：-0.9m 土壤冰凍深度：-0.2m地震烈度：2度 5.取水泵站所在地區(qū)的地形情況圖： 二、設計概要 取水泵站在水廠中也稱一級泵站.在地面水水源中，取水泵站一般由吸水井、 泵房及閘閥井三部分組成。取水泵站由于它靠江臨水的確良特點， 所以河道的水 文、水運、地質(zhì)以及航道的變化等都會影響到取水泵上本身的埋深、結(jié)構(gòu)形式以 及工程造價等。其從水源中吸進所需處理的水量，經(jīng)泵站輸送到水處理工藝流程 進行凈化處理。 設計中通過粗估流量以及揚程的方

3、法粗略的選取水泵；作水泵并聯(lián)工況點判 斷各水泵是否在各自的高效段工作，以此來評估經(jīng)濟合理性以及各泵的利用情 況。取水泵房布置采用圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，以此節(jié)約用地，根據(jù)布置原則確定 各尺寸間距及長度，選取吸水管路和壓水管路的管路配件，各輔助設備之后，繪 制得取水泵站平面圖及取水泵站立體剖面圖各一張。設計取水泵房時，在土建結(jié) 構(gòu)方面應考慮到河岸的穩(wěn)定性，在泵房的抗浮、抗裂、抗傾覆、防滑波等方面均 應有周詳?shù)挠嬎恪Ｔ谑┕み^程中，應考慮到爭取在河道枯水位時施工，要搶季節(jié)， 要有比較周全的施工組織計劃。在泵房投產(chǎn)后，在運行管理方面必須很好地使用 通風、采光、起重、排水以及水錘防護等設施。此外，取水泵站由

4、于其擴建比較 困難，所以在新建給水工程時，可以采取近遠期結(jié)合，對于本例中，對于機組的 基礎(chǔ)、吸壓水管的穿插嵌管，以及電氣容量等我們應該考慮到遠期擴建的可能性， 所以用遠期的容量及揚程計算。 三、設計計算 一 設計流量的確定和設計揚程估算: （1）設計流量Q 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，泵站的設計流量應 為： cQd Qr 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）; a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 I n a =1.05-1.1

5、 T為一級泵站在一晝夜內(nèi)工作小時數(shù)。 考慮到輸水干管漏損和凈化廠本身用水，取水自用系數(shù)a =1.05,則 33 近期設計流量為Q=1.05X 100000/24=4375m/h=1.215 m/s 遠期設計流量為Q=1.05X 200000/24=8750m3/h=2.431 m3/s （2）設計揚程HSt 靜揚程HSt的計算 通過取水部分的計算已知在最不利情況下（即一條自流管道檢修，另一條 自流管道通過75%的設計流量時），從取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失為 1m，則吸水間中水面標高為23.00-1.00=22.00m,最低水面標高為 18.00-1.00=17.00m,所以泵所需靜揚程

6、HSt為： 洪水位時，HsT=34-22.00=12m 枯水位時，HsT=34-17=17m 輸水干管中的水頭損失 刀h 設采用兩條DN800勺鑄鐵管并聯(lián)作為原水輸水干管，當一條輸水管檢修，另 一條輸水管應通過75%的設計流量（按遠期考慮），即Q=0.75 X 8750=6562h=1.823m3/s,查水力計算表得管內(nèi)流速 v=2.57m/s,i=2.2 %。,所以 輸水管路水頭損失；a h=1.1 X 0.0022 X 2000=4.84m（式中1.1包括局部損 失而加大的系數(shù)） 泵站內(nèi)管路中的水頭損失 刀h 粗估2m安全水頭2m 則泵設計揚程為： 枯水位時：比a=17+4.84+2+2=

7、25.84m 洪水位時：fin=12+4.84+2+2=26.84m 二 、初選泵和電機 (1)水泵選擇 選泵的主要依據(jù)：流量、揚程以及其變化規(guī)律 大小兼顧，調(diào)配靈活 型號整齊，互為備用 合理地用盡各水泵的高效段 要近遠期相結(jié)合。小泵大基礎(chǔ)” 大中型泵站需作選泵方案比較。 根據(jù)上述選泵要點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： 近期選擇兩臺 700S56 型泵(Q=1.001.47 m/s,H=38 56m，N=813.4kW， Hs=8.6m)，一臺工作，一臺備用。遠期增加一臺 700S56型泵，兩臺工作一臺備 用。 根據(jù)700S56型泵的要求選用 Y5003-6型異步

8、電動機(900kW，10kV)。 型譜圖(selection chaits ) 200 9 s 7 20 %)9ft8DTO IQO XU 3U0400 500 血 網(wǎng)期如物 血 )000 4UXJ5UD60U) 7(X)0 300Q900C 燦 3JOJO (2)機組基礎(chǔ)尺寸的確定 查泵與電機樣本，計算出700S56型泵機組基礎(chǔ)平面尺寸為 5220mmX2400mm機組總重 量 W = Wp + Wm=55000+61000=116000N。 基礎(chǔ)深度H可按下使計算H=3. 0/L X BXy 式中 L 基礎(chǔ)長度，L=5.22m B 基礎(chǔ)寬度，B=2.4m 丫 一一基礎(chǔ)所用材料的容重，對于混

9、泥土基礎(chǔ)，丫 =23520N/m 故H=3.0 X 116000/5.22 X 2.4 X 23520=3.5m 基礎(chǔ)實際深度連同泵房底板在內(nèi)，應為4.7m 700S56型泵外形尺寸 L ZDN10001 岡制 45 彎頭，Z=0.54; ZDN1000液控蝶閥，Z=0.15; ZDN1000伸 縮接頭，Z=0.21 ; ZDN1000手動蝶閥，Z=0.15; ZDN1000鋼制 90 彎頭，Z=1.08; Z。DN1000X 1200漸放管，Z=0.41; ZDN1200鋼制 90 彎頭，Z=1.10; Z2DN1200鋼制正三通，Z=1.5; Z3DN1200蝶閥，Z=0.15; 則 2

10、刀 h id= ( 0.33 X 5.43 /2g+(0.54+0.15+0.21+0.15+2 X 1.08+0.41) X 2 2 1.55 /2g+(1.10+1.5+0.15) X 2.17 /2g=0.496+0.405+0.660=1.56m 所以壓水管路總水頭損失為刀h d=E h fd +E h id =0.059+1.561=1.62m 則泵站內(nèi)水頭損失：刀h=Es+Ed=0.24+1.62=1.86m，符合假設的實際水頭損失。 泵安裝高度和泵房筒體高度確定 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 泵為自灌式工作，所以泵的安裝高度小于其允許吸上真

11、空高度，無需計算。 已知吸水間最低動水位標高為17m，為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心 標高為15.00 m (吸水管上緣淹沒深度為17-15.00-( D/2)=1.5m)。取吸水管下緣距吸 水間底板0.7,則吸水間底板標高為15.00-(D/2+0.7)=13.80m。洪水位標高為23.00m, 考慮1.0m的浪高，貝U操作平臺標高為23.00+1.0=24.00m。故泵房筒體高度為： H=24.00-13.80=10.20m 輔助設備設計 (1)引水設備 泵系自灌式工作，不需要引水設備。 (2) 起重設備的選擇 選型 由前面設計可知，選用ZDY12-4型電動機，其重量為2.76t(

12、包括起重 機重量和電動葫蘆重量)，最大起吊高度為13.80+2=15.80m (其中2.0m是考慮操作平 臺上汽車的高度)。為此，選用環(huán)形吊車(定制，起重；量5t，雙梁，跨度22m CD18D 電動葫蘆，起吊高度18m) (3) 排水設備 由于泵房較深，故采用電動泵排水。沿泵房內(nèi)壁設排水溝，將水匯集到集水坑 內(nèi)，然后用泵抽回到吸水間去。 取水泵房的排水量一般按2040 m3/h考慮，排水泵的靜揚程按10m計，水頭損 失大約5m，故總揚程在10.0+5=15.0m左右，可選用IS65吒0-125型離心泵(Q=15 30m3/h, H=21.818.5m, N=3kW, n=2900 r/min

13、)兩臺，一臺工作一臺備用，配套電 機為802-。 (4) 通風設備 由于與泵配套的電機為水冷式，無需專用通風設備進行空 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 T35-11型軸流風機(葉輪直 徑700伽，轉(zhuǎn)速960 r/min，葉片角度15,風量10127m3/h，風壓90Pa,配套電機 YSF-8026, N=0.37 kW )。 (5) 計量設備 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)不再設計量 設備。 泵房建筑高度的確定 泵房筒體高度已知為10.20 m,操作平臺以上的建筑高度，根據(jù)起重設備及起吊高度、 電梯機房的高度、采光及通風的要求，吊車梁底板到操作平臺樓板的距離為6