取水泵房設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上取水泵房初步設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)及基本設(shè)計(jì)資料宜城市自來(lái)水公司為解決供水緊張問(wèn)題，計(jì)劃新建一座設(shè)計(jì)水量為80000噸天的水廠(chǎng)（遠(yuǎn)期供水噸天），水廠(chǎng)以贛江為原水，采用固定式取水泵房，取水點(diǎn)處修水最高洪水位59.340米（1頻率），最低枯水位50.830（99%保證率）米，常水位92.40米，水廠(chǎng)地面標(biāo)高115.00米，泵站設(shè)計(jì)地面標(biāo)高97.00米，水廠(chǎng)反應(yīng)池水面高出地面3.00米，泵站到水廠(chǎng)的輸水干管全長(zhǎng)3200米。試進(jìn)行該一級(jí)泵站的工藝設(shè)計(jì)。3.設(shè)計(jì)技術(shù)要求設(shè)計(jì)要求達(dá)到擴(kuò)初設(shè)計(jì)程度，設(shè)計(jì)成果包括:（1）泵站平面布置圖.（12張）（2）泵站剖面圖. （1張）（3）

2、主要設(shè)備及材料表.（4）設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明書(shū).二、設(shè)計(jì)概要取水泵站在水廠(chǎng)中也稱(chēng)一級(jí)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(diǎn)，所以河道的水文、水運(yùn)、地質(zhì)以及航道的變化等都會(huì)影響到取水泵上本身的埋深、結(jié)構(gòu)形式以及工程造價(jià)等。其從水源中吸進(jìn)所需處理的水量,經(jīng)泵站輸送到水處理工藝流程進(jìn)行凈化處理。設(shè)計(jì)中通過(guò)粗估流量以及揚(yáng)程的方法粗略的選取水泵；作水泵并聯(lián)工況點(diǎn)判斷各水泵是否在各自的高效段工作，以此來(lái)評(píng)估經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)度，選取吸水管路和壓水管路的管路配件

3、，各輔助設(shè)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(shè)計(jì)取水泵房時(shí)，在土建結(jié)構(gòu)方面應(yīng)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(yīng)有周詳?shù)挠?jì)算。在施工過(guò)程中，應(yīng)考慮到爭(zhēng)取在河道枯水位時(shí)施工，要搶季節(jié)，要有比較周全的施工組織計(jì)劃。在泵房投產(chǎn)后，在運(yùn)行管理方面必須很好地使用通風(fēng)、采光、起重、排水以及水錘防護(hù)等設(shè)施。此外，取水泵站由于其擴(kuò)建比較困難，所以在新建給水工程時(shí)，可以采取近遠(yuǎn)期結(jié)合，對(duì)于本例中，對(duì)于機(jī)組的基礎(chǔ)、吸壓水管的穿插嵌管，以及電氣容量等我們應(yīng)該考慮到遠(yuǎn)期擴(kuò)建的可能性，所以用遠(yuǎn)期的容量及揚(yáng)程計(jì)算。三、設(shè)計(jì)計(jì)算<一> 設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估

4、算：(1) 設(shè)計(jì)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(jí)泵站中的泵晝夜不均勻工作。因此，泵站的設(shè)計(jì)流量應(yīng)為：式中 Qr一級(jí)泵站中水泵所供給的流量(m3h)；Qd供水對(duì)象最高日用水量(m3d)；為計(jì)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=0.5-1.0T為一級(jí)泵站在一晝夜內(nèi)工作小時(shí)數(shù)。考慮到輸水干管漏損和凈化廠(chǎng)本身用水，取水自用系數(shù)=1.05所以近期設(shè)計(jì)流量為 Q=1.05×80000/24=3500m3/h=0.972m3/s遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量為 Q=1.05×/24=5250m3/h=1.458m3/s(2)設(shè)計(jì)

5、揚(yáng)程HST靜揚(yáng)程HST的計(jì)算 通過(guò)取水部分的計(jì)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(guò)75%的設(shè)計(jì)流量時(shí)），從取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失為0.8m。所以泵所需靜揚(yáng)程HST 為：洪水位時(shí)，HST=67.52-59.34+0.8=8.98m枯水位時(shí)，HST=67.52-50.83+0.8=17.49m輸水干管中的水頭損失h 設(shè)采用兩條DN900的鑄鐵管并聯(lián)作為原水輸水干管，當(dāng)一條輸水管檢修，另一條輸水管應(yīng)通過(guò)75%的設(shè)計(jì)流量（按遠(yuǎn)期考慮），即Q=0.75×5250m3/h=3937.5m3/h=1.094m3/s查水力計(jì)算表得管內(nèi)流速 v=1.72m/s,i=

6、3.63所以輸水管路水頭損失：=1.1×0.00363×3200=2.0m(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h粗估2m，安全水頭2m，則泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為：枯水位時(shí)：Hmax=8.98+2.0+2+2=14.98m洪水位時(shí)：Hmin=17.49+2.0+2+2=23.49m<二>、初選泵和電機(jī)(1)水泵選擇選泵的主要依據(jù)：流量、揚(yáng)程以及其變化規(guī)律大小兼顧，調(diào)配靈活 型號(hào)整齊，互為備用 合理地用盡各水泵的高效段要近遠(yuǎn)期相結(jié)合?！靶”么蠡A(chǔ) ”大中型泵站需作選泵方案比較。根據(jù)上述選泵要點(diǎn)以及離心泵性能曲線(xiàn)型譜圖和選泵參考書(shū)綜合考慮初步擬定以下：近

7、期選擇4臺(tái)500S35A型單級(jí)雙吸離心泵（Q=1746 m3/h,H=37m，N=151kW，Hs=4m），兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用。遠(yuǎn)期增加一臺(tái)500S35A型泵，三臺(tái)工作兩臺(tái)備用。根據(jù)500S35A型泵的要求選用Y400-39-6型異步電動(dòng)機(jī)（220kW，6000V）。(2)機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定查泵與電機(jī)樣本，計(jì)算出500S35A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。基礎(chǔ)深度H可按下使計(jì)算H=3.0W/L×B×式中 L 基礎(chǔ)長(zhǎng)度， L=0.76m B 基礎(chǔ)寬度， B=0.63m 基礎(chǔ)所用材料

8、的容重，對(duì)于混泥土基礎(chǔ)，=23520N/m3故H=3.0×4560/1.36×0.6×23520=0.524m基礎(chǔ)實(shí)際深度連同泵房底板在內(nèi)，應(yīng)為0.524m。<三>、吸水管路與壓水管路計(jì)算流量QQ1=4375/3= 1750m3/h = 0.486m3/s(1) 吸水管路的要求 管材及接逢不漏氣 管路安裝不積氣 吸水管進(jìn)口位置不吸氣 設(shè)計(jì)流速： 管徑小于250時(shí)，V取1.01.2 m/s 管徑等于或大于250時(shí)，V取1.21.6 m/s（2）壓水管路要求 要求堅(jiān)固而不漏水,通常采用鋼管,并盡量焊接口,為便于拆裝與檢修,在適當(dāng) 地點(diǎn)可為法蘭接口。為了防止

9、不倒流，應(yīng)在泵壓水管路上設(shè)置止回閥。 壓水管的設(shè)計(jì)流速：管徑小于250時(shí)，為1.52.0 m/s 管徑等于或大于250時(shí)，為2.02.5 m/s (2) 吸水管路直徑 采用DN700鋼管，則v=1.26/s ，1000i=2.76 壓水管的選取 采用DN600鋼管，則V=1.66m/s，1000i=5.41<四>、機(jī)組與管道布置 <1> 基礎(chǔ)布置 基礎(chǔ)布置情況見(jiàn)取水泵站祥圖。 泵機(jī)組布置原則：在不妨礙操作和維修的需要下，盡量減少泵房建筑面積的大小，以節(jié)約成本。<2>機(jī)組的排列方式采用機(jī)組橫向排列方式，這種布置的優(yōu)點(diǎn)是：布置緊湊，泵房跨度小，適用于雙吸式泵，不

10、僅管路布置簡(jiǎn)單，且水力條件好。同時(shí)因各機(jī)組軸線(xiàn)在同一直線(xiàn)上，便于選擇起重設(shè)備。 本取水泵房采用圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，此類(lèi)泵房平面面積相對(duì)較小，可以減少工程造價(jià)。每臺(tái)泵有單獨(dú)的吸水管、壓水管引出泵房后連接起來(lái)。泵出水管上設(shè)有液壓蝶閥（c）HDZs41X-10）和手動(dòng)蝶閥（D2241X-10），吸水管上設(shè)手動(dòng)閘板閘閥（Z545T-6）。為了減少泵房建設(shè)面積，閘閥切換井設(shè)在泵房外面，兩條DN900的輸水干管用每條輸水管上各設(shè)有切換用的蝶閥（GD371 Xp-1）一個(gè)。<五>、吸水管路與壓水管路的水頭損失的計(jì)算取一條最不利線(xiàn)路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計(jì)算線(xiàn)路圖（1）吸水管路中水頭損

11、失h s: = +1、吸水管路沿程水頭損失:2、局部水頭損失:式中 1吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)，1=0.752 DN700鋼管閘閥局部阻力系數(shù)，按開(kāi)啟度=0.125考慮，2=0.123 偏心漸縮管DN800×670 ,3=0.18則 =（0.75+0.12）×1.262/2g+0.18×1.372/2g=0.088m 所以吸水管路總水頭損失為: = + =0.00825+0.088=0.1m（2）壓水管路水頭損失h d: = +1、壓水管路沿程水頭損失:則： =(0.5+4.0+0.6+0.5+4.1)×14.6+2×2.2=0.14m2、局部水

12、頭損失:h ld=4V32/2g+(5+6+7+8+29+10）V42/2g+(11+12+13) V52/2g式中：4DN500×600漸放管，4=0.185DN600鋼制900彎頭, 5=0.676DN600液控蝶閥, 6=0.37DN600伸縮接頭, 7=0.218DN600手動(dòng)蝶閥, 8=0.1510DN600×900漸放管, 10=0.2112DN900鋼制正四通, 12=1.5則h ld=0.33×5.242/2g+(0.54+0.15+0.21+0.15+2×1.08+0.41)×2.062/2g+(1.10+1.5+0.15)&

13、#215;1.83/2g=0.496+0.405+0.660=2.26m 所以壓水管路總水頭損失為h d=h fd+h ld=0.18+2.26=2.44m則泵站內(nèi)水頭損失:h=s+d=0.14+2.44=2.58m，符合假設(shè)的實(shí)際水頭損失。<六>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(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其允許吸上真空高度，無(wú)需計(jì)算。已知吸水間最低動(dòng)水位標(biāo)高為50.83m，為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標(biāo)高為50.08 m（吸水管上緣淹沒(méi)深度為50.83-50.08-（D/2）=0.4m）。取吸水管下

14、緣距吸水間底板0.7，則吸水間底板標(biāo)高為50-（D/2+0.7）=48.95m。洪水位標(biāo)高為59.34m，考慮1.0m的浪高，則操作平臺(tái)標(biāo)高為59.34+1.0=60.34m。故泵房筒體高度為：H=60.34-48.95=11.39m<七>輔助設(shè)備設(shè)計(jì) (1)引水設(shè)備 泵系自灌式工作，不需要引水設(shè)備。(2)起重設(shè)備的選擇 選型 由前面設(shè)計(jì)可知，選用ZDY12-4型電動(dòng)機(jī)，其重量為5.76t(包括起重機(jī)重量和電動(dòng)葫蘆重量)，最大起吊高度為11.39+2=13.39m（其中2.0m是考慮操作平臺(tái)上汽車(chē)的高度）。為此，選用環(huán)形吊車(chē)（定制，起重量5t，雙梁，跨度20m，CD1-18D電動(dòng)葫

15、蘆，起吊高度18m） (3)排水設(shè)備 由于泵房較深，故采用電動(dòng)泵排水。沿泵房?jī)?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。 取水泵房的排水量一般按2040 m3/h考慮，排水泵的靜揚(yáng)程按10m計(jì)，水頭損失大約5m，故總揚(yáng)程在10.0+5=15.0m左右，可選用IS6550125型離心泵（Q=1530m3/h, H=21.818.5m, N=3kW, n=2900 r/min）兩臺(tái)，一臺(tái)工作一臺(tái)備用，配套電機(jī)為8022。 (4)通風(fēng)設(shè)備 由于與泵配套的電機(jī)為水冷式，無(wú)需專(zhuān)用通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行空氣冷卻，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(tái)T3511型軸流風(fēng)機(jī)（葉輪直徑700，

16、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)YSF8026, N=0.37 kW）。 (5)計(jì)量設(shè)備 由于在凈化場(chǎng)的送水泵站內(nèi)安裝電磁流量計(jì)統(tǒng)一計(jì)量，故本泵站內(nèi)不再設(shè)計(jì)量設(shè)備。<八>泵房建筑高度的確定 泵房筒體高度已知為11.39m，操作平臺(tái)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，吊車(chē)梁底板到操作平臺(tái)樓板的距離為6. 0m，從平臺(tái)樓板到房頂?shù)装鍍舾邽?.5m。泵房平面尺寸的確定根據(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(jì)手冊(cè)中查出有關(guān)設(shè)備和管道配件尺寸

17、，通過(guò)計(jì)算，求得泵房?jī)?nèi)徑為18m。送水泵站初步設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1.設(shè)計(jì)任務(wù)及基本設(shè)計(jì)資料某一新建水廠(chǎng)，原水經(jīng)水廠(chǎng)處理后，由二級(jí)泵站送入市政給水管網(wǎng)。水泵從吸水井取水，清水池最高水位64米，最低水位60米，吸水井距清水池22.6米，水廠(chǎng)地面標(biāo)高64米，輸配水管網(wǎng)最大用水時(shí)水頭損失為3.86米，用水最不利點(diǎn)地面標(biāo)高67.00米，服務(wù)水頭按28米考慮，城市最高日最高時(shí)用水量為2083.34L/s，消防水量按兩個(gè)消防節(jié)點(diǎn)、每個(gè)消防節(jié)點(diǎn)45L/s考慮。試進(jìn)行該二級(jí)泵站的工藝設(shè)計(jì)。2.設(shè)計(jì)技術(shù)要求設(shè)計(jì)要求達(dá)到擴(kuò)初設(shè)計(jì)程度，設(shè)計(jì)成果包括:（1）泵站平面布置圖.（12張）（2）泵站剖面圖. （1張）（3）主

18、要設(shè)備及材料表.（4）設(shè)計(jì)計(jì)算及說(shuō)明書(shū).二設(shè)計(jì)基本資料泵站的設(shè)計(jì)流量Q ：2083.34×1.1=2291.67L/s吸水井到清水池的水頭損失為0.18m，吸水井最高水位63.82m，最低水位59.82m水泵的揚(yáng)程： H= H1+ H2+ + h 1 +h2 +h1 ； 式中：H-水泵揚(yáng)程（m）H1-管網(wǎng)控制點(diǎn)的地面標(biāo)高與吸水井的最低水位的高程差，為67-59.82=7.18m；H2- 管網(wǎng)控制點(diǎn)要求的自由水頭（m），取28m；h1- 管網(wǎng)中最高用水時(shí)的水頭損失（m），取3m； h2 -初步假定用水量最大時(shí)泵站內(nèi)管路水頭損失（m），取2m； h1-安全供水水頭（m），取2m則二級(jí)泵站

19、的設(shè)計(jì)揚(yáng)程：H= H1+ H2+ h1+ h2+h1 = 7.18+28+3.86+2+2= 43.04m 三、水泵選型選泵時(shí)應(yīng)遵循以下原則 1、先要滿(mǎn)足最高供水工況的流量和揚(yáng)程要求，并使所選水泵特性曲線(xiàn)的高效率范圍盡量平緩，對(duì)特殊工況，必要時(shí)另設(shè)專(zhuān)用水泵來(lái)滿(mǎn)足其要求； 2、盡可能選用同型號(hào)水泵；或揚(yáng)程相近、流量大小搭配的泵； 3、應(yīng)考慮近遠(yuǎn)期結(jié)合，一般考慮遠(yuǎn)期增加水泵臺(tái)數(shù)或換裝大泵； 根據(jù)本設(shè)計(jì)，近期選擇12SH-9B(Q=190L/s，H=43m，HS=4.5) 型離心泵 四臺(tái)，兩用兩備，20SH-00-54-6 型電動(dòng)機(jī)(400KW,10KV)。 四、水泵機(jī)主基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)算：1、L=1

20、637.5mm 2、B=1640mm 3、H=3×（W泵+ W電機(jī) ）/B·L·=3×(3670+4100)/1.64×1.64×2400=1.20m 所以500S59A型水泵混凝土塊式基礎(chǔ)尺寸為 L×B×H=1.64×1.64×1.2m。 五、泵軸安裝高度確定及水泵吸水管和壓水管的計(jì)算500S59A型水泵最大工作流量為 603L/S為水泵吸水管路和壓水管路所通過(guò)的最大流量，初步選定吸水管管徑 DN=800mm，壓水管管徑 DN=600mm。 當(dāng)吸水管 DN=800mm 時(shí)，L=流速 v=1.2

21、1m/s，1000i=2.11 。 當(dāng)壓水管 DN=600mm 時(shí)，流速 v=2.09m/s,1000i=8.87 。吸水管路與壓水管路的水頭損失的計(jì)算取一條最不利線(xiàn)路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計(jì)算線(xiàn)路圖吸水管路中水頭損失h s: h s=h fs+h ls1、吸水管路沿程水頭損失:h fs=l1×is=2.11×2.4=0.0051m2、局部水頭損失:h ls=(1+2) + 3式中 1吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)，1=0.752 DN500鋼管閘閥局部阻力系數(shù)，按開(kāi)啟度=0.125考慮，2=0.153 偏心漸縮管DN800×600 ,3=0.22則 h ls

22、=（0.75+0.15）×1.212/2g+0.22×2.152/2g=0.12m500S59A 型水泵的汽蝕余量Hsv=6m，泵站海拔 50m 左右，水溫 20，修正汽蝕余量Hs = Hs-( 10.33 -10.27)= 6-0.06=5.94m，經(jīng)計(jì)算并考慮長(zhǎng)期運(yùn)行后泵性能下降和管路阻力增加等，水泵允許的最大安裝高度：Hss=H's- v2/2g - hs=5.94-0.08-0.12=5.74m。泵軸安裝高度=17.20+Hss=22.94m. 基礎(chǔ)頂面標(biāo)高 =泵軸標(biāo)高-泵軸到基礎(chǔ)頂面高度H=22.94-0.63=22.31泵房地面標(biāo)高 =22.31-0.2

23、=22.11 壓水管路水頭損失h d:h d=h fd+h ld1、壓水管路沿程水頭損失: h fd =(l2+l3+l4+l5+ l6+l7)id1 h fd =(7.19+1.5+6.4+7.05+6.51+4.32)×8.87=0.287m2、局部水頭損失:h ld=4V32/2g+(5+6+7+8+29+10）V42/2g+(11+12+13) V52/2g 式中 4 DN400×600漸放管，1=0.33； 5 DN600鋼制45o彎頭，1=0.51； 6 DN600液控蝶閥，1=0.1；7 DN600伸縮接頭，1=0.21；8 DN600手動(dòng)蝶閥，1=0.15；

24、9 DN600鋼制90o彎頭，1=1.02；10 DN600×700漸放管，1=0.41；11DN700鋼制90o彎頭，1=1.02； 12DN700鋼制正三通，1=1.3；13DN700蝶閥，1=0.13；則h ld=（0.33×4.72/2g+(2×0.51+0.1+0.21+0.15+2×1.02+0.41)×2.092/2g+(1.02+2×1.3+2×0.13)×1.592/2g=0.37+0.876+0.5=1.746m所以壓水管路總水頭損失為h d=h fd+h ld=0.287+1.746=2.03

25、3m則泵站內(nèi)水頭損失:h=s+d=0.12+2.033=2.153m，因此，泵的實(shí)際揚(yáng)程為：最低水位時(shí)：Hmax=4.2+18+10+2.153+1.5=35. 853m最高水位時(shí)：Hmin=(21.4-21)+18+10+2.153+1.5=32.053m可見(jiàn)初選水泵機(jī)組符合要求。六、吸水井的設(shè)計(jì)計(jì)算吸水井尺寸應(yīng)滿(mǎn)足安裝水泵吸水管進(jìn)水喇叭口的要求。吸水井最低水位=17.20m 吸水井最高水位=21.00m。水泵吸水管進(jìn)水喇叭口大頭直徑>=（1.3-1.5）d=1.4×800=1120mm吸水管喇叭口邊緣距離井壁距離>=（0.75-1）D =1000mm吸水管喇叭口之間的距離>=（1.5-2.0）D=2000mm喇叭口距離吸水井底距離>=0.8D=1000mm喇叭口淹沒(méi)水深>=0.5-1.5m=1.2m吸水井井底標(biāo)高：17.2-1.2-1.0=15.00m吸水井長(zhǎng)度:2