取水泵站課程設(shè)計(jì)

1、給水排水工程課程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)：給水排水01班學(xué) 號(hào)： 一、課程設(shè)計(jì)題目取水泵房初步設(shè)計(jì)二、課程設(shè)計(jì)使用的原始資料及設(shè)計(jì)技術(shù)要求1、設(shè)計(jì)目的 通過應(yīng)用課堂所學(xué)知識(shí)，完成某水廠一級(jí)泵房的擴(kuò)初設(shè)計(jì)，以達(dá)到鞏固基礎(chǔ)理論，提高設(shè)計(jì)與繪圖能力，熟悉查閱和使用技術(shù)資料，了解設(shè)計(jì)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(jì)資料，進(jìn)一步使理論與實(shí)踐相結(jié)合。2、設(shè)計(jì)任務(wù)及基本設(shè)計(jì)資料某縣自來(lái)水公司為解決供水緊張問題，計(jì)劃新建一設(shè)計(jì)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，取水點(diǎn)處修水最高洪水位95.0米（1%頻率），最枯水位90.0

2、（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(jì)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(zhǎng)3200米。試求該一級(jí)泵站的工藝設(shè)計(jì)。3、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（1、2張）（2）泵站剖面圖（1張）（3）主要設(shè)備及材料表（4）設(shè)計(jì)計(jì)算及說明書 （一）設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估算：（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：Qr=Qd/T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

3、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=0.5-1.0 T為一級(jí)泵站在一晝夜內(nèi)工作小時(shí)數(shù)。考慮到輸水干管損漏和凈水廠本身用水，取自用水系數(shù)=1.05，則近期設(shè)計(jì)流量為 Q=1.05*50000/24=2187.5m3/h=0.608m3/s遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量為 Q=1.05*100000/24=4375m3/h=1.215m3/s(2)設(shè)計(jì)揚(yáng)程H1）泵所需靜揚(yáng)程HST通過取水部分的計(jì)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75%的設(shè)計(jì)；流量時(shí)），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=9

4、4.15m，最低水面標(biāo)高為90-0.85=89.15m。所以泵所需靜揚(yáng)程HST為：洪水位時(shí)，HST=115.00+3.00-94.15=23.85m枯水位時(shí)，HST=115.00+3.00-89.15=28.85m2）輸水干管中的水頭損失h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(shí)，另一條輸水管應(yīng)通過75%的設(shè)計(jì)流量（按遠(yuǎn)期考慮），即Q=0.75*4375m3/h=3281.25m3/h=0.911m3/s,查水利計(jì)算表得管內(nèi)流速V=1.43m/s，i=0.00251，所以h=1.1*0.00251*3200=8.84m3）泵站內(nèi)管路中的水頭損失hp初估2m，安全水頭2m則泵

5、設(shè)計(jì)揚(yáng)程為：枯水位時(shí)，Hmax=28.85+8.84+2+2=41.69m洪水位時(shí)，Hmin=23.85+8.84+2+2=36.69m(二)初選泵和電機(jī)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。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型譜圖和選泵參考書綜合考慮初步擬定以下：近期選用三臺(tái)500S35A型單級(jí)雙吸泵（Q=1746m3/h,H=37m,N=151KW），兩臺(tái)泵工作，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)（

6、220KW,6000V）（三）機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定查泵與電機(jī)樣本，計(jì)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?；A(chǔ)深度H可按下式計(jì)算： H=3.0*W/(LB)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1.704m。（四）吸水管路與壓水管路計(jì)算1）吸水管路已知Q1=4375/3=1458.00m3/h=0.41m3/s采用DN600鋼管，則V=1

7、.43m/s,i=4.27*10-3。2）壓水管采用DN500鋼管，則V=2.06m/s,i=11.2*10-3。（五）機(jī)組管道布置（六）吸水管路與壓水管路中水頭損失的計(jì)算取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計(jì)算線路圖。吸水管路中水頭損失hs=hfs+hlshfs=l1*is=4.27*10-3*2=0.00854mhls=(1+2)V22/(2g)+ 3V12/(2g)式中1-吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)1=0.75 2 -DN600閘閥局部阻力系數(shù)按2開啟度a/d=0.125考慮，2=0.153-偏心減縮管DN600*500,3=0.18。則hls=(0.75+0.15)1.432

8、/(2g)+0.18* 3.02/(2g)=0.18m故hs=hfs+hls=0.00854+0.18=0.185m(2)壓水管路水頭損失hdhd=hfd+hldhfd=(l2+l3+l4+l5+l6)idl+l7*id2 =(6.00+1.30+2.00+5.00+1.20)*112/1000+1.60*86/1000 =1.8736mhld=4V33/(2g)+(25+6+7+8+29+10)V42/(2g)+( 11+12+13)V52/(2g)式中4-DN600*500漸放管，4=0.18； -DN500鋼制45彎頭，5=0.7； -DN500液控蝶閥，6=0.3； -DN500伸縮接

9、頭7=0.21； -DN500手動(dòng)蝶閥8=0.15； -DN500鋼制90彎頭，9=0.67； -DN500*700漸放管10=0.24 -DN500鋼制斜三通，11=0.5； -DN500鋼制正三通，12=1.5； -DN700蝶閥，13=0.2。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)=1.429m故hd=hfd+hld=3.30m從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥間的全部水頭損失為：h=hs+hd=3.50m因此，泵的實(shí)際揚(yáng)程為： 設(shè)計(jì)枯水位時(shí)，Hmax

10、= 28.85+8.84+3.5+2=43.19m 設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，Hmax=23.85+8.84+ 3.5+2=38.19m由此可見，初選的泵機(jī)組符合要求。（七）泵安裝高度和泵房筒體高度計(jì)算 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

11、95m，考慮1.0m的浪高，則操作平臺(tái)標(biāo)高為95.0+1.00=96.0m。故泵房筒體高度為：H=96.0-85.66=10.34m(八)附屬設(shè)備的選擇(1)起重設(shè)備的選擇 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11.50+2=13.50m（其中2.0m是考慮操作平臺(tái)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20.5m，LH-16電動(dòng)葫蘆，起吊高度24m） (2)引水設(shè)備泵系自灌式工作，不需要引水設(shè)備。(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。

12、 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30.50-14.65=15.85m計(jì)，水頭損失大約5m，故總揚(yáng)程在15.85+5=20.85m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(tái)T3511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)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。泵房建筑高度的確定 泵房筒體高度已知為10.34m，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，吊車梁底板到操作平臺(tái)樓板的距離為6.0m，