泵站課程設(shè)計某水廠二泵站初步設(shè)計

目錄1課程設(shè)計任務(wù)書…………………12給水泵站設(shè)計 32.1設(shè)計題目 32.2設(shè)計資料 32.3設(shè)計任務(wù) 42.5設(shè)計計算說明書 62.5.1確定泵的設(shè)計流量及揚程 62.5.2初步選泵和電動機 72.5.3設(shè)計機組的基礎(chǔ) 102.5.4決定泵站的形式 122.5.5決定水泵吸、壓水管的直徑并計算其流速 122.5.6水泵機組和吸壓水管路的布置 132.5.7計算泵站范圍內(nèi)吸、壓水管路的水頭損失 142.5.8校核選泵方案——泵站工作的精確計算 152.5.9計算水泵最大安裝高度，確定水泵泵軸標高和機器間地面標高 152.5.10決定起重設(shè)備的型號，確定泵房的建筑高度 162.5.11選擇真空泵、排水泵等附屬設(shè)備 172.5.12進行泵站的平面布置，定出泵站的平面尺寸 182.5.13匯總泵站的設(shè)備及管件表 193排水泵站設(shè)計 203.1設(shè)計題目 203.2設(shè)計資料 203.3設(shè)計任務(wù) 203.4設(shè)計步驟 203.5設(shè)計計算說明書 223.5.1確定設(shè)計流量及揚程 223.5.2初步選泵和電動機，包括水泵型號、工作和備用泵臺數(shù) 223.5.3確定集水池容積 243.5.4決定泵站的形式 243.5.5機組與管道布置 243.5.6泵站總揚程核算 243.5.7泵站內(nèi)部標高的確定 253.4.8泵站中輔助設(shè)備設(shè)計 253.4.9進行泵站的平面布置，定出泵站的平面尺寸 273.4.10整理說明書，匯總泵站的設(shè)備及管件表 27附錄 28參考文獻 282給水泵站設(shè)計2.1設(shè)計題目某水廠二泵站初步設(shè)計2.2設(shè)計資料（1）已知某城市經(jīng)設(shè)計計算的最高日設(shè)計用水量為33975m3。各小時用水量如下表：小時用水量百分數(shù)小時用水量百分數(shù)小時用水量百分數(shù)小時用水量百分數(shù)小時用水量百分數(shù)小時用水量百分數(shù)12.8554.1794.35134.06174.49214.6721.9664.41104.80144.08184.16224.4232.7674.80114.62154.33194.33234.2043.0385.02125.47164.51204.36244.15（2）在設(shè)計決定城市管網(wǎng)、二泵站、清水池、高位水池（水塔）的共同工作狀況時，經(jīng)方案比較后已決定二泵站采用兩級供水，即0~4點，每小時供水量為2.5%；4~24點，每小時供水量為4.5%。（3）該城市在最高日最高用水時情況：①二泵站供水量：425L/s（即4.5%）；②輸配水管網(wǎng)中的水頭損失：18.5m；③管網(wǎng)中控制點（即水壓的不利點）所需的自由水頭：28m；④二泵站吸水池最低水位到控制點的地面高差：16.5m。（4）該城市在消防時（發(fā)生在最高日最高用水時）情況：①二泵站供水量：480L/s；②輸配水管網(wǎng)中的水頭損失：28.3m；③管網(wǎng)中要求的最低自由水頭：10m；④二泵站吸水池最低水位到控制點的地面高差：16m。（5）該城市在最大轉(zhuǎn)輸時情況；①二泵站供水量：236L/s；②輸配水管網(wǎng)中的水頭損失：8m；③二泵站吸水池最低水位到對置水塔最高水位的高差：50m。（6）該城市不允許間斷供水，備用泵至少應(yīng)有一臺。（7）二泵站（清水池附近）的地質(zhì)情況是：地面表層（約2米）為粘土，2米以下為頁巖。（8）清水池有關(guān)尺寸如下圖所示（單位：米）。（9）該水泵站海拔為200米，夏季最高水溫為30℃。2.3設(shè)計任務(wù)根據(jù)上述資料，進行該二泵站的初步設(shè)計，編寫設(shè)計計算說明書，繪制二泵站的平、剖面圖一張（1#圖）。2.4設(shè)計步驟（1）確定設(shè)計流量及揚程。（計算二泵站在最高日最高用水時的供水流量和揚程。泵站內(nèi)吸壓水管路水頭損失可暫估為2米，安全水頭取1~2米。）（2）初步選泵和電動機，包括水泵型號、工作和備用泵臺數(shù)。（以滿足設(shè)計工況點要求的流量和揚程為主，同時考慮滿足一級供水時二泵站的流量和揚程,并核算最大轉(zhuǎn)輸時及消防時二泵站需要提供的流量及揚程是否滿足，從至少兩個比較方案中選出一個方案，根據(jù)所選水泵的軸功率及轉(zhuǎn)數(shù)選用電動機，各電動機的電壓最好一致。）（3）設(shè)計機組的基礎(chǔ)。（可從水泵及電動機產(chǎn)品樣本中，查出機組的安裝尺寸或機組底板的尺寸和總重量，據(jù)此進行基礎(chǔ)的平面尺寸和深度的設(shè)計。）（4）決定泵站的形式。（根據(jù)清水池的埋深、地質(zhì)情況、供水要求的可靠程度，水泵的充水方法和水泵允許吸水高度等因素選擇。）（5）決定水泵吸、壓水管的直徑并計算其流速。（6）水泵機組和吸壓水管路的布置。（包括布置圖示和平面尺寸以及管路上的附件與配件的長度；計算出機器間需要的最小寬度和長度。）（7）計算泵站范圍內(nèi)吸、壓水管路的水頭損失。（包括從吸水管頭部開始至站外水表井的所有沿程和局部損失，計算一臺最大泵路線，水表的損失可估算為0.2米。）（8）校核選泵方案——泵站工作的精確計算。（只計算最高日最大時用水量情況，應(yīng)編制出二級供水時管路系統(tǒng)特性曲線的方程式（），并在座標紙上將水泵的Q~H曲線和管路系統(tǒng)特性曲線同時繪上，求出極限工況點，以校核初選的水泵是否合適，如不合適，則可切削葉輪或另行選泵。）（9）計算水泵最大安裝高度，確定水泵泵軸標高和機器間地面標高。（10）決定起重設(shè)備的型號，確定泵房的建筑高度。（11）選擇真空泵、排水泵等附屬設(shè)備。（12）進行泵站的平面布置，定出泵站的平面尺寸。（泵站總平面布置包括機器間、值班室、修理間、配電室及變壓器間等單元。布置時還應(yīng)考慮配電、起重等設(shè)備，真空泵、排水泵、水表井的位置，以及樓梯、通道等；泵房平、立面及門窗布置尺寸，應(yīng)符合建筑模數(shù)。）（13）整理說明書，匯總泵站的設(shè)備及管件表。（14）繪制泵站平剖面圖，并列出主要設(shè)備表及材料表（1#圖紙一張）。2.5設(shè)計計算說明書2.5.1確定泵的設(shè)計流量及揚程計算管道比阻SQ2=ΣhQ:管網(wǎng)中流量S：管道比阻水泵揚程H=HHSTHsevΣh管網(wǎng)Σhh安全根據(jù)二泵站第二級供水量Q2=425L/s，計算出管道比阻抗S=1.02×（1）二泵站第一級供水時：供水量Q1=235.94L/s（2.5%），計算出一級供水時輸配水管網(wǎng)中的水頭損失ΣHST=16.50m，Hsev=28.00m，Σh管網(wǎng)1H1（2）二泵站第二級供水時：供水量Q2=425.00HST=16.50m，Hsev=28.00m，Σh管網(wǎng)2H2（3）消防校核時：二泵站供水量Q消=480.00L/s，ΣHST=17.20m，Hsev=10.00m，Σh管網(wǎng)消=28.30m，Σhs=2.00m，hH消=17.20+10.00+28.30+2.00+2.00=59.5(4)最大轉(zhuǎn)輸校核：二泵站供水量Q1=235.94L/s，轉(zhuǎn)輸水量Q轉(zhuǎn)=50.97L/sHST=50.00m，Σh管網(wǎng)轉(zhuǎn)輸=8.00m，ΣH轉(zhuǎn)輸=50.00+8.00+2.00+2.00=62.0綜上：二泵站工況如下供水量Q/（L/s）總揚程H/m二泵站第一級供水235.9454.20m二泵站第二級供水425.0067.00m消防480.0059.50m最大轉(zhuǎn)輸235.9462.00m2.5.2初步選泵和電動機(1）選泵方案比較選泵基本參數(shù)比較表選泵方案流量(m3運行泵型水泵揚程(m)需要揚程(m)浪費揚程(m)效率軸功率(kW)Hs(m)配電動機水泵重量(kg)總流量各泵流量功率(kW)電壓(V)方案1工作泵849.38849.38一臺300S90（A）70.0062.008.0072%245×14280×160008401530.00765.00兩臺300S90（A）840備用泵一臺300S90（A）840方案2工作泵849.38424.69兩臺250S655201530.00382.50四臺250S65520備用泵一臺250S65520選泵外形尺寸比較表1泵型號進口法蘭尺寸mm出口法蘭尺寸mmDDDn-ΦdDDDn-Φd選泵外形尺寸比較表2泵型號外形尺寸mmLLLLBBBBHHHHn-Φd150~800S單級雙吸離心泵安裝尺寸（不帶底座）150~800S單級雙吸離心泵安裝尺寸（不帶底座）選泵所配電機比較表1泵型號電動機電動機尺寸mm（不帶底座）EmmL(mm)L(mm)型號功率（kW）電壓（v）LHhBAn-Φd選泵所配電機比較表2泵型號出口錐口法蘭尺寸（mm）DNDDn-Φd其余性能及參數(shù)的比較：=1\*GB3①運行費用:方案1：耗電量=t1=4×280+20×280×2=12320kW·h方案2：耗電量=t1=4×160×2+20×160×4=14080kW·h方案1比方案2更節(jié)能；=2\*GB3②基建費用：方案1選泵的臺數(shù)少于方案2，有利于減少泵站占地面積，節(jié)約基建費用，且從購買水泵機組的總費用考慮，購置三臺大泵應(yīng)優(yōu)于購置五臺小泵；方案1所選泵的汽蝕余量大于方案2,HS1-=3\*GB3③運轉(zhuǎn)維護：方案1選泵的臺數(shù)少于方案2，運行管理以及維修將更加方便，便于自動化控制，可以減少人員配置，降低運行維護成本；=4\*GB3④發(fā)展?jié)摿Γ涸诮ㄔO(shè)時應(yīng)留有部分發(fā)展空間，以便日后隨城市的發(fā)展，當用水需求增加時可并聯(lián)上相應(yīng)水泵機組增大供應(yīng)流量，此時，方案1的可并聯(lián)上同型號的大泵，調(diào)節(jié)范圍將大于方案2，擁有更大的發(fā)展?jié)摿?。綜上所述：本設(shè)計中選取方案1。(2）確定電動機方案1為臥式水泵，選配臥式電動機，根據(jù)選用的離心水泵，查《給水排水工程設(shè)計手冊》續(xù)冊第二冊配套電機的選用表。N=257～367kW初步考慮泵房為半地下式，不潮濕、無灰塵、無有害氣體，選用IP23防護等級，選用一般防護式電動機。水泵型號軸功率(kW)電動機型號額定電壓（v）功率（kW）轉(zhuǎn)速（r/min）電動機重量(Kg)190--247Y355L1-428018451800（3）確定備用泵的臺數(shù)及型號備用泵一臺，與運行機組同型號。2.5.3設(shè)計機組的基礎(chǔ)查《給水排水工程設(shè)計手冊》續(xù)冊第二冊可知，該水泵機組不帶底座（1）底座長度L=520+450+1046=2016mm試算取整為2300mm（2）底座于寬度方向上的螺孔間距b=max?=630mm（3）基礎(chǔ)長度L=底座長度L1+保護層厚度=2.30+0.40=2.70m（4）基礎(chǔ)寬度B=底座于寬度方向上的螺孔間距b+保護層厚度=0.63+0.40=1.03m（5）基礎(chǔ)高度H=（2.5~4.0×W泵與電機總重量）/（L×B=2.5~4.0×（1800+840）=0.84~1.36m其中，γ砼=2400Kg/m校核后基座尺寸：基礎(chǔ)長度L=2700mm,基礎(chǔ)寬度B=1200mm,基礎(chǔ)高度H=900mm2.5.4決定泵站的形式（1）清水池通常高出地面10cm，上覆土0.6cm,集水坑深1m,粘土層厚2米，下為堅硬的頁巖，考慮將泵房設(shè)為半地下式，機器間安放于頁巖表面，值班室、變配電室安放于粘土地坪上；（2）吸水管從吸水井（池內(nèi)式）集水坑敷管出水，與水泵臺數(shù)相適，設(shè)置3根；（3）為保證吸壓水管路的順直，水泵機組布置采用橫向排列；墻壁用磚砌于地基梁上，外墻用一磚墻,并裝有橋式吊車,墻內(nèi)設(shè)壁柱；管道穿過墻壁處采用柔性穿墻套管以減少噪聲的傳播；（6）啟泵采用真空泵引水，采用SZ-1J系列的真空泵；水泵允許吸上真空高度的計算：H=4-(10.33-10.10)-(0.43-0.24)=3.58m（其中：海拔200m時，ha=10.10m(7)查手冊得泵軸到泵底座距離H1=510mm，水泵機組基礎(chǔ)頂面高出室內(nèi)地坪10cm，清水池的最低水面標高為-5.0m。為穩(wěn)固起見，機器間挖深2.00m放置于頁巖上，再鋪0.30m厚的混凝土做為機器間的地板，故機器間的室內(nèi)地坪標高為-2.30m，水泵機組基礎(chǔ)底面標高為-3.10m。2.5.5決定水泵吸、壓水管的直徑并計算其流速管路管材流量Q（L/s）流速(m/s)管徑(mm)吸水管鋼212.501.08500壓水管鋼212.501.69400聯(lián)絡(luò)管及輸水管鋼212.501.08500流速v=Q÷π(（1)考慮吸水管、聯(lián)絡(luò)管及輸水管總長度較大，選擇管徑盡量確保流速在經(jīng)濟流速內(nèi)，查手冊3，對于吸水管250mm＜d＜1200mm時，流速1.2m/s＜v＜1.6m/s，可以確定吸水管采用D=500mm；（2）保證吸水管不漏氣管材采用鋼管，焊接接口；（3）保證吸水管不積氣，沿水流方向連續(xù)上升的坡度i≥0.005以免形成氣囊，使吸水管線最高點在水泵吸入口頂端，且吸入口斷面小于吸水管斷面，其上變徑管采用偏心異徑管，保持其上邊水平；（4)保證吸水管不吸氣，吸水管進口在最低水位下淹沒深度大于0.5～1.0m，以免吸水井池水面產(chǎn)生漩渦，吸水時帶人大量空氣；（5）保證壓水管堅固不漏水，用鋼管，焊接接口；（6）一臺泵工作時最大流量Q=236L/s，查手冊3，對于壓水管250mm＜d＜1200mm時，流速2.0m/s＜v＜2.5m/s，可以確定吸水管采用D=400mm。（7）水泵進、出水管道上的閥門、緩閉閥和止回閥直徑，一般與管道直徑流速相同。2.5.6水泵機組和吸壓水管路的布置（1）吸水管路的布置:=1\*GB3①吸水口處的布置：吸水管進口高于井底0.5m≥0.8D=0.4m,吸水管喇叭口邊緣距井壁1.2m≥（0.75～1.0）D=0.5m,吸水井中裝3根吸水管，其喇叭口間距4m≥（1.5～2.0）D=1m;=2\*GB3②采用真空泵引水，吸水管進口采用喇叭口形式，于其外加設(shè)濾網(wǎng)；=3\*GB3③水泵標高高于最高檢修水位以上，故吸水管上不設(shè)閥門；=4\*GB3④水泵吸水管上設(shè)依次設(shè)可曲饒橡膠接頭（伸縮器）、偏心異徑管；（2）壓水管路的布置=1\*GB3①水泵出口設(shè)工作閥門；=2\*GB3②壓水管管徑為DN400，采用電動或液壓傳動閥門；=3\*GB3③在布置相鄰聯(lián)結(jié)配件時應(yīng)注意適當設(shè)置法蘭短管和伸縮（接頭）短管，相鄰聯(lián)結(jié)配件具體間距尺寸可見下表及論述或詳見大圖；=4\*GB3④出水管安裝帶有緩沖裝置的可分階段關(guān)閉止回閥；=5\*GB3⑤壓水管上依次設(shè)同心異徑管、可曲饒橡膠接頭（伸縮器）、閘閥、緩閉式止回閥、閘閥。各管道附件的安裝尺寸喇叭口90°彎頭偏心漸縮管漸擴管閘閥閘閥止回閥漸擴管三通管流量計伸縮器伸縮器型號DN750×500DN500DN500×300DN200×400DN400DN500DN400DN400×500DN500\×500DN500DN400DN500個數(shù)333364323233安裝尺寸見上文吸水管敘述L=720mmL=705mmL=480mmL=540mmL=900mmL=520mmL=1000mmH=500mmL=808mmL=300mmL=400mm=6\*GB3⑥流量計與閘閥之間短管長度應(yīng)為管道直徑的3-5倍，閘閥與止回閥之間短管長度應(yīng)為800-1200mm，閥門與變徑管之間短管、三通與變徑管之間短管應(yīng)大于300mm，管道附件與配件離墻體距離應(yīng)大于300mm；=8\*GB3⑧保證進、出水管順直，對于所選的S系列單機雙吸離心泵橫向排列。2.5.7計算泵站范圍內(nèi)吸、壓水管路的水頭損失（包括從吸水管頭部開始至站外水表井的所有沿程和局部損失，計算一臺最大泵路線，水表的損失可估算為0.2米。）查設(shè)計手冊可得出各管道附件與配件的水力損失系數(shù)，根據(jù)上述各管道流速，計算出泵站范圍內(nèi)吸、壓水管路的水頭損失。水力損失系數(shù)ξ表水管附件喇叭口彎頭DN500mm偏心漸縮管DN500×300同心漸擴管DN200×400同心漸擴管DN400×500止回閥閘閥DN400水力損失ξ0.190.960.200.300.192.500.07吸水管路長度L=8m，Q=0.236m/s,查水力計算表知其水力坡度i=0.00349壓水管路長度L=5m，Q=0.236m/s,查水力計算表知其水力坡度i=0.01148各級流量（L/s）管路流速（m/s）喇叭口90°彎頭偏心漸縮管DN500×300漸擴管DN200×400閘閥DN400止回閥同心漸擴管DN400×500三通管DN500水表沿程損失（m）總損失（m）消防(Q消吸水管v10.0080.0730.0140.0091.147壓水管v2=1.90.0370.0130.4650.0220.2790.2000.027二級（Q2吸水管v1=0.0060.0570.0110.0090.949壓水管v20.0290.0100.3640.0180.2180.2000.027一級（Q1=236L/s吸水管v1=1.20.0070.0710.0140.0091.120壓水管v20.0360.0130.4510.0220.2700.2000.027泵站范圍內(nèi)吸、壓水管路附件水頭損失表2.5.8校核選泵方案——泵站工作的精確計算在最高日最大時用水量情況下，在水泵并聯(lián)特性曲線圖上以公式H=HST+h2.5.9計算水泵最大安裝高度，確定水泵泵軸標高和機器間地面標高由上文知：H=4-(10.33-10.10)-(0.43-0.24)=3.58m（其中：海拔200m時，ha=10.10m水泵最大安裝高度：H=3.58-1.08=3.51m（其中v1為最高日最大時查手冊得泵軸到泵底座距離H1=510mm，水泵機組基礎(chǔ)頂面高出室內(nèi)地坪0.10m，清水池的最低水面標高為-5.00m，機器間室內(nèi)地坪標高為-2.30m，（挖除2.00m厚的粘土，放置在到頁巖上，再鋪0.30m厚的混凝土做為機器間的地板），水泵機組基礎(chǔ)底面標高為-3.10m，泵軸標高為-1.69m。水泵安裝高度H各標高設(shè)定滿足要求。2.5.10決定起重設(shè)備的型號，確定泵房的建筑高度（1）確定起重設(shè)備：按泵房最重一臺設(shè)備重量選擇起重設(shè)備，W泵與電機總重量=1800+840=2640kg，查閱《給水排水工程設(shè)計手冊》11冊，選擇M型號起重量起升高度鋼絲繩徑鋼絲繩長軌道工字鋼型號總重量機器高度M3噸9m13mm23m20a-45c330kg1.10m電動葫蘆外形尺寸圖（2）確定泵房的建筑高度吊車梁高度=1/10跨度，考慮安全，取整后為800mm；泵房的建筑高度H其中h1=800mmh2h3=898mmh4=1600mmh5=200mm綜上，泵房高度取合建筑模數(shù)后為6.60m（機器間地坪到泵房下頂面）。2.5.11選擇真空泵、排水泵等附屬設(shè)備（1）選擇真空泵：按最大一臺泵計算，真空吸水高度較低的大型水泵,自動化程度和供水安全性要求較高的泵房,水泵頂部標高可在吸水最低水位以下,以便自動灌水,隨時啟動;而非自灌式需有抽除泵殼內(nèi)空氣的引水設(shè)備.引水時間不大于5min。抽氣量按下式計算：QV=K(VP+VS)/TQV：真空泵抽氣量；K：漏氣系數(shù)，一般取1.05～1.10；VP：泵站中最大一臺泵泵殼容積；VS從吸水池最低水位至泵吸水管口的吸水管中的空氣體積T：泵的引水時間，一般小于5min。查表得出：VS=0.942，VP=0.166。計算出QV=0.24m3/min，Hv=4.938。根據(jù)手冊，選用SZ—1J型水環(huán)式真空泵。（2）確定泵房內(nèi)排水設(shè)施：自來水廠濾池等其余構(gòu)筑物亦需要排水，水廠內(nèi)的排水管道一般都有足夠埋深，本次設(shè)計中二泵站機器間埋深并不太大，可考慮不設(shè)排水泵，依靠排水溝將積水排到室外排水管道中。故機器間內(nèi)設(shè)置寬為0.20m，深度為0.20m的排水溝，不置集水坑，積水直接利用重力流排出，不用另外選擇排水泵。（3）選擇流量計、通風(fēng)采暖設(shè)施、通訊及防火安全設(shè)施：根據(jù)管道直徑查設(shè)計手冊，選擇電磁流量計；通風(fēng)設(shè)備采用自然通風(fēng)；采暖保證最冷機器間為5攝氏度，輔助房間（值班室）在18攝氏度以上；在值班室安裝電話機，電話間應(yīng)具有隔音效果；在泵房上應(yīng)設(shè)避雷設(shè)施，室內(nèi)外有滅火設(shè)施。2.5.12進行泵站的平面布置，定出泵站的平面尺寸泵站總平面布置包括機器間、值班室、修理間、配電室及變壓器間等單元。布置時還應(yīng)考慮配電、起重等設(shè)備，真空泵、排水泵、水表井的位置，以及樓梯、通道等；泵房平、立面及門窗布置尺寸，應(yīng)符合建筑模數(shù)（1）機器間長寬大于前面計算的最小尺寸,其尺寸大小應(yīng)符合建筑模數(shù)=1\*GB3①機器間長=18600mm機器間寬=9900mm；=2\*GB3②開間、跨度具體見詳圖；=3\*GB3③真空泵靠墻布置,地面有排水溝坡向室外排水管，坡度2/1000。（2）值班室設(shè)于機器間一端，靠近機器間一端設(shè)2100mm×900mm的觀察窗，值班室大門:1500mm×2400mm，小門900mm×1800mm；（3）檢修平臺大門：外開，3000mm×3000mm；（4）磚墻240mm，柱500mm×500mm；（5）窗戶面積=41.54m2>1/4機器間面積=40.04m（6）樓梯:踢面高=200mm，踏步寬=900mm，踏步長=300mm；（7）平臺寬=1200mm；（8）屋面板(含防水層)300mm，室內(nèi)地面（砼300mm厚）坡間排水溝。2.5.13匯總泵站的設(shè)備及管件表名稱型號外形尺寸數(shù)量單位LHDND1D0偏心異徑漸縮管500→3007155003003個可曲繞橡膠接頭FS型（單球法蘭）3005003個可曲繞橡膠接頭FS型（單球法蘭）3004003個異徑漸擴管DN200→4005104002003個閘閥Z45NT-10型暗桿楔型式單閘板閘閥48013574005155656個止回閥H44T-10型旋啟式緩閉止回閥9004454005155653個閘閥Z45NT-10型暗桿楔型式單閘板閘閥48016705006206702個異徑漸擴管DN400→5005205004002個三通管50010005005003個90°彎頭DN5005005003個電磁流量計MT900F系列8085002個防水套管直徑5005003個防水套管直徑4003003個真空泵SZ-1J2臺離心水泵300S90A3臺電動機Y355-39-41臺起重設(shè)備MD1個3排水泵站設(shè)計3.1設(shè)計題目某污水提升泵站初步設(shè)計3.2設(shè)計資料已知擬建污水泵站的某市最高日最高時設(shè)計用水量為900m3/h。污水泵站進水管管底高程為191.00m，管徑為DN1000mm，充滿度為0.75。污水經(jīng)泵站抽升至出水井，其距泵站70m，出水井的水面標高為204.00m。泵站原地面高程為208.20m。3.3設(shè)計任務(wù)根據(jù)上述資料，進行該污水提升泵站的初步設(shè)計，編寫設(shè)計計算說明書，繪制污水提升泵站的平、剖面方案布置草圖一張。3.4設(shè)計步驟確定設(shè)計流量及揚程。（以最高日最高時水量為水泵設(shè)計流量，計算設(shè)計揚程。泵站內(nèi)吸、壓水管路水頭損失可暫估為2m，安全水頭取1~2m）。初步選泵和電動機，包括水泵型號、工作和備用泵臺數(shù)。（滿足設(shè)計工況點要求的流量和揚程，且每臺水泵流量最好為1/2~1/3的設(shè)計流量，盡量同型號）。確定集水池容積。（確定水泵采用自灌式或非自灌式啟動，且集水池容積不小于泵站中最大一臺水泵5min的出水量或在采用自動控制的情況下按分級公式進行計算；有效水深取1~2m）。決定泵站的形式。（根據(jù)泵站性質(zhì)、建設(shè)規(guī)模、選用泵型及臺數(shù)、進出水管渠深度與方位、出水壓力與接納泵站出水的條件、水泵啟動方式、運轉(zhuǎn)情況及流量等因素確定。）機組與管道布置。（根據(jù)所確定的泵型，進行布置；機組間距及通道大小參考給水泵站要求；水泵吸、壓水管避免使用鋼管，確定管徑并計算其流速，其流速最低不得小于0.7m/s）。泵站總揚程核算。（選擇最大一臺泵的路線，計算其所有沿程和局部損失，校核初選的水泵是否合適。）泵站內(nèi)部標高的確定。（集水池最高水位、清理格柵的工作平臺、機器間地面標高、機器間上層平臺等，池底坡度取0.01~0.02）泵站中輔助設(shè)備設(shè)計1）格柵：柵條間隙及斷面形狀、工作臺。經(jīng)格柵水損為0.1m.2）引水裝置：（一般為自灌式）3）反沖洗設(shè)備：壓水管上接DN50~100mm支管沖洗集水坑或集水池間設(shè)自來水龍頭沖洗4）排水設(shè)備：干式水泵間室內(nèi)或非自灌式機器間，設(shè)計同給水泵站5）采暖通風(fēng)：根據(jù)換氣量和風(fēng)壓選擇風(fēng)機6）起重設(shè)備：據(jù)泵站大小和設(shè)備重量確定進行泵站的平面布置，定出泵站的平面尺寸。（泵站總平面布置包括機器間、值班室、修理間、配電室及變壓器間等單元。布置時還應(yīng)考慮配電、起重等設(shè)備，真空泵、排水泵的位置，以及樓梯、通道等；泵房平、立面及門窗布置尺寸，應(yīng)符合建筑模數(shù)。）（10）整理說明書，匯總泵站的設(shè)備及管件表。（11）繪制泵站平剖面圖，并列出主要設(shè)備表及材料表（1#圖紙一張）。3.5設(shè)計計算說明書3.5.1確定設(shè)計流量及揚程（1）污水泵站的某市最高日最高時設(shè)計用水量Qd=900.00m3（2）污水泵站進水管管底高程為191.00m，管徑為DN1000mm，充滿度為0.75，在確定最高水位時，為避免污水倒灌進水管，以進水管管底標高191.00m作為最高水位；（3）污水泵站集水池有效水深取2.00m，即確定了最低水位為189.00m；（4）污水經(jīng)泵站抽升至出水井，其距泵站70m，出水井的水面標高為204.00m，泵站內(nèi)吸、壓水管路水頭損失h可暫估為2m，安全水頭h安全取2m（5）泵站揚程H==（204.00-189.00）+2.00+2.00=19.00m（6）綜上：排水泵站流量為900.00m3/h，3.5.2初步選泵和電動機，包括水泵型號、工作和備用泵臺數(shù)（1）查閱《給水排水工程設(shè)計手冊》11冊，選擇250QW600-20-55型水泵；（2）QW系列潛水泵自帶有電機，水泵的工作情況為兩用一備。選用潛水泵基本參數(shù)表13501350選用潛水泵安裝尺寸表1泵型號QW型潛水排污泵自動耦合安裝尺寸mmDNDDefghHn1-ΦLMmn2-Φn選用潛水泵安裝尺寸表2泵型號QW型潛水排污泵自動耦合安裝尺寸mmpkHITTFHHJE×1200QW系列潛水泵外形圖3.5.3確定集水池容積確定水泵采用自灌式啟動，且集水池容積不小于泵站中最大一臺水泵5min的出水量，集水池最小容積:Vmin==125×60×5=37.50m有效高度為2m，即泵房最小面積為18.75m23.5.4決定泵站的形式該泵房為污水中途提升泵房，流量900m/h，規(guī)模為中小型，內(nèi)設(shè)3臺泵，進水管管底標高為191.00m，最低水位189.00m，泵站原地面高程為208.20m，高差19.2m，故采用地下式。3.5.5機組與管道布置（1）根據(jù)所確定的泵型，進行布置，水泵吸壓水管避免使用鋼管而使用鑄鐵管，其流速最低不得小于0.70m/s；（2）由選擇的電動機與潛水泵，確定使用合建式矩形泵房；（3）由《給水排水設(shè)計手冊.城鎮(zhèn)排水》資料可得，兩相鄰機組的間距選擇為1.10m.作為主要通道的寬度選擇為1.30m，∴選擇壓水管管徑為DN400，選擇鑄鐵管，流速V=1.00m/s>0.70m/s。3.5.6泵站總揚程核算選擇最大一臺泵的路線，計算其所有沿程和局部損失，校核初選的水泵是否合適：水力損失系數(shù)ξ表水管附件90°彎頭DN400同心漸擴管緩閉式止回閥DN400閘閥DN400三通管DN500水力損失ξ0.990.192.500.071.50壓水管路長度L=87.7m，Q=125L/s,查水力計算表知其水力坡度i=0.0036流量Q單泵（L/s管路流速（m/s）90°彎頭DN400同心漸擴管閘閥DN400緩閉式止回閥DN400三通管DN400×500沿程損失（m）總損失（m）125壓水管v1=10.0500.0100.0040.1280.0700.4090.672水頭損失表初步估算總水頭損失為2.00m，精確計算總水頭損失為0.672m。在設(shè)計的范圍內(nèi)。且由水泵的Q-H曲線和管路特性曲線所交匯的得出的工況點，依舊處于水泵的高效段內(nèi)。初步選擇的水泵滿足要求。3.5.7泵站內(nèi)部標高的確定根據(jù)所給資料，可以算出集水池最高水位為191.00m；最低水位設(shè)計為189.00m；清理格柵的工作平臺高度比最低水位高出0.50m，所以求得標高為189.50m；溢流管中心標高為192.00m；工作平臺標高192.50m；聯(lián)絡(luò)管中心線距地1.50m，標高206.70m由地面標高為208.20m，而活動蓋板需要高出地面0.10m，故活動蓋板標高為：208.30m。（具體標高詳見設(shè)計草圖）3.4.8泵站中輔助設(shè)備設(shè)計（1）進水交匯井：匯集不同方向的來水，本方案中只有單方向來水，應(yīng)保持其正向進入集水池。在進水交匯井中，設(shè)置有溢流管（或事故排水管），凡是有溢流條件的泵站，應(yīng)該設(shè)置溢流管道，并設(shè)溢流閘閥控制；有條件時應(yīng)盡量設(shè)置事故排出的管道級閘門，平時閘門關(guān)閉，排放要取得當?shù)乇O(jiān)督機關(guān)的同意。根據(jù)上述要求，在進水交匯井中設(shè)置一管徑為DN600的鑄鐵管溢流管道。（2）進水閘門：截斷進水，為機組的安裝檢修、集水池的清池挖泥提供方便。當事故發(fā)生和停電時，也可以辦證不受淹泡。一般采用提板式鑄鐵閘門，配用手動或手電兩用啟閉機械。根據(jù)《給排水設(shè)計手冊第12冊》可選擇ZMQY型鑄鐵圓形閘門，型號是ZMQY-400，另外，配置的啟閉機械是QDA型手電兩用啟閉機。（3）格柵（需要確定柵條間隙及斷面形狀）：①格柵起攔截雨水、生活污水和工業(yè)廢水中較大的漂浮物級雜質(zhì)，起到凈化水質(zhì)保護水泵的作用，也有利于后續(xù)處理和排放。經(jīng)格柵水損為0.10m；=2\*GB3②格柵有一組或多組平行的柵條組成，斜置在進站雨水、污水流經(jīng)的渠道或集水池的進口處；=3\*GB3③柵條斷面：根據(jù)跨度、格柵前后水位差和攔污量計算確定，柵條一般可采用10*50mm的扁鋼制成，后面使用槽鋼相間作支撐；=4\*GB3④柵條間隙：根據(jù)水質(zhì)、水泵類型及葉輪直徑?jīng)Q定，污水格柵間隙一般采用20~25mm,