取水泵站課程設計說明書

取水泵站工藝設計說明班級：07給排水2班姓名：李樂學號：0702040221指導老師：肖化政王麗完成時間：2010-1-6湖南科技大學土木工程學院目錄一、設計流量的確定和設計揚程估算 1設計流量Q設計揚程H1） 水泵所需靜揚程Hst2） 輸水干管的水頭損失Zh3） 泵站內(nèi)管路中的水頭損失二、 初選水泵和電機 三、 機組基礎尺寸的確定 四、 吸水管路與壓水管路計算 吸水管壓水管五、 機組與管道布置 六、 吸水管路和壓水管路中水頭損失的計算 吸水管路中水頭損失￡hs壓水管路水頭損失Zhd七、 水泵安裝高度的確定和泵房簡體高度計算 八、 附屬設備的選擇 計量設備引水設備排水設備通風設備起重設備九、 泵房平面尺寸的確定 十、泵房建筑高度的確定 取水泵站設計任務書一、 目的和要求1、 加深理解和鞏固《水泵和水泵站》所講授的內(nèi)容。2、 掌握給水泵站工藝設計的步驟、方法和內(nèi)容。3、 提高設計計算及繪圖能力。4、 熟悉并能應用一些常用的設計資料及設計手冊。5、 培養(yǎng)獨立的分析問題和解決問題的能力。二、 設計題目取水泵站工藝擴大初步設計三、 設計資料1、 設計流量4萬米3/日（不包括廠內(nèi)自用水），水廠自用水系數(shù)a=10%。2、 泵水水質(zhì)符合國家飲用水水源衛(wèi)生規(guī)定。河邊無冰凍現(xiàn)象，根據(jù)河岸地質(zhì)地形已確定采用固定式取水泵房，從吸水井中抽水，吸水井采用自流從江中取水，取水頭部到吸水井間自流管的長度為150米。3、 水源洪水位標高為90.25米（1%頻率），枯水位標高為75米（97%頻率），常年平均水位為82.75米。4、 凈化場混合井水面標高為108.25米，取水泵站到凈化場輸水干管全長為100米。5、 水廠為雙電源進線，電力充分保證。四、 設計內(nèi)容及成果1、 設計內(nèi)容取水頭部，自流管；水泵機組及其平面布置；吸水井、泵房平面及高度；吸、壓水管道；泵房輔助設備；輸水干管。2、 設計成果設計成果包括兩大部分。（1） 設計說明書要求文字通順，字體工整，簡明扼要，內(nèi)容完整，其它內(nèi)容包括：設計概述；取水頭部和自流管的設計計算；取水泵站流量和揚程的確定；水泵機組和電機的選擇及布置；吸壓水管的設計計算及布置；泵站輔助設備的選擇；泵站平面及高度的確定。（2） 、設計圖紙圖紙以3**圖紙為準，其它內(nèi)容包括：取水頭部和泵站工藝的平、剖面圖，主要設備材料表。圖面要整潔，一定要求工程字體。五、 時間安排本課程設計為二周。六、 指導教師肖化政、王麗等給水排水教研室2009、12、26一、 設「計流量的確定和設計揚程估算1?設計流量Q考慮到輸水干管漏損和凈化場本身用水，自用水系數(shù)a=1.1.設計流量為Q=l.lX40000/24=1833.333m3/h=0.509m3/s2.設計揚程H水泵所需靜揚程Hst通過取水部分的計算已知在最不利情況下(即一條自流管檢修，另一條自流管通過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估計為0.60m,則吸水間中最高水面標高為90.25-0.60=89.65m,最低水面標高為75.00-0.60=74.40m。所以水泵所需靜揚程H$t為：洪水位時，H=108.25-89.65=18.60mST枯水位時，Ht=108.25-74.40=33.85m輸水干管的水頭損失Zh設采用兩條DN600鋼管并聯(lián)作為原水輸水干管，當一條輸水管檢修時，另一條輸水管應通過75%的設計流量，即：Q=0.75X1833.333m3/h=1375m3/h=0.382m3/s.查水力計算表v=1.35m/s,i=0.0033，所以Zh=l.lX0.00333X100=0.36m。(式中1.1系包括局部損失而加大的系數(shù))。泵站內(nèi)管路中的水頭損失粗估為2.00m.則水泵設計揚程為設計枯水位時，Hmax=33.85+0.36+2+2=38.21m設計洪水位時，Hmin=18.60+0.36+2+2=22.96m二、 初選水泵和電機4臺12Sh-9A型水泵，三臺工作，一臺備用。表1:水泵性能表水泵型號流量(L/s)揚程(m)轉速(r/min)軸功率(kW)電機功率(kW)效率(％)進出出口直徑(mm)允許吸上真空高度(m)12sh-9A140?24855?42147099.2?13115578?833004.5根據(jù)4臺12Sh-9A型水泵的要求選JR-116-4型電動機4臺表2:電機配置表水泵型號軸功率（kW）轉速（r/min）電機型號電機功率（kW）12sh-9A99.2?1311470JR-116-4155三、機組基礎尺寸的確定查《給水排水設計手冊11》sh型泵安裝尺寸計算，所選水泵不帶底座。表3:基礎計算水泵電機W/kgL/mB/mH/m型號Wp/kg型號WM/kg12sh-9A773JR-116-4125020232.81.00.90W=Wp+Wm=773X9.80+1250X9.80=19825.4N.基礎深度H按下式計算：H=3.0XW/（LXBXy）式中L—基礎長度，L=2.8m；B—基礎寬度,B=1.0m；y—基礎所用材料的容重，對于混凝土基礎，y=23520N/m3H=3.0X19825.4/（2.8X1.0X23520）=0.9m.基礎實際深度連同泵房底板在內(nèi)，應為2m。四、 吸水管路與壓水管路計算每臺水泵有單獨的吸水管與壓水管吸水管已知Q]=0.509/3=0.170m3/s采用DN450鋼管，則v=1.07m/s,i=0.0030.壓水管采用DN450鋼管，則v=1.07m/s,i=0.0030.五、 機組與管道布置為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將四臺機組交錯并列布置成兩排，兩臺為正常轉向，兩臺為反常轉向，在訂貨時應予以說明。每臺水泵有單獨的吸水管，壓水管引出泵房后兩兩連接起來。水泵

出水管上設有D971X-0.6型對夾式電動蝶閥和手動蝶閥（D371X-0.6）,吸水管設手動閘板閘閥（Z548T-10型傘形齒輪傳動法蘭暗桿平行式雙閘板閘閥）。為了減少泵房建筑面積，閘閥切換井設在泵房外面，兩條DN600的輸水干管用DN600蝶閥（D41X-0.6）連接起來，每條輸水管上各設切換用的蝶閥（D41X-0.6）一個。六、 吸水管路和壓水管路中水頭損失的計算取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥為止為計算線路圖DN=450DN=600L7=1800DN—450L5=4000DN—450DN=600L7=1800DN—450L5=4000DN—450L4—80001?吸水管路中水頭損失工hS￡h=￡h+￡hfs ls￡h=l*i=1.2X0.0030=0.0036mfs1sEhls=Yh((Z1+z2)Xv22/2g+Z3*V]Ehls=式中，Z1-吸水管進口局部陰力系數(shù)，Z]=0?75；Z2-DN4500閘閥局部阻力系數(shù)，按開戶度a/d=2/8考慮，Z2=0.26；Z3-偏心漸縮管DN450X300,Z3=0.19;則 Zh=(0.75+0.26)X1.072/2g+0.19X2.402/2g=0.11mls故 Zh=Zh+Zh=0.0036+0.11=0.11ms fs ls壓水管路水頭損失ZhddZhZhd=Zhfd+ZhldZhfdZhfd2 3 4 5 6 d17d2=(4.0+0.8+8.0+5.00+1.50)X0.0030+1.8X0.0033=0.06m工h=Z Xv2/2g+(2Z +Z+Z+Z +2Z +Z )v 2/2g+(Z +Z +Z )v2/2g=0.25TOC\o"1-5"\h\zld4 3 5 6 7 8 9 10 4 11 12 13 5X2.402/2g+(2X0.51+0.315+0.21+0.15+2X1.01+0.18)1.072/2g+(0.5+1.5+0.15)X1.352/2g=0.50m式中Z-DN300X450漸放管，Z=0.254Z-DN450鋼制45。彎頭，Z=0.515Z-DN600液控蝶閥，Z=0.3156Z7-DN600伸縮接頭，Z7=0.21Z-DN600手動蝶閥，Z=0.158 8Z9-DN600鋼制彎頭，Z9=1.019 9Z1O-DN450X600漸放管，Z10=0.18Z11-DN1200鋼制斜三通，Z11=0.5Z12-DN1200鋼制正三通，Z12=1.5Z13-DN1200蝶閥，Z13=0.15故 Eh=Eh+Eh=0.06+0.50=0.56md ld fd從水泵吸水口到輸水干管上切換閘閥間的全部水頭損失為：Eh=Eh+Eh=0.11+0.56=0.67md s因此,水泵的實際揚程為：設計枯水位時,H=33.85+0.36+0.67+2=36.88mmax設計洪水位時,H=18.60+0.36+0.67+2=21.63mmin由此可見，出選的水泵機組符合要求。七、水泵安裝高度的確定和泵房簡體高度計算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，因而水泵為自灌式工作,所以水泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度無須計算。已知吸水間最低動水位標高為 74.40m,為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標高為72.40m°（吸水管上緣的淹沒深度為74.40—72.40—D/2=1.775m）。取吸水管下緣距吸水間底板0.70m,則吸水間底版標高為72.40-0.45/2-0.70=71.475m。洪水位標高為90.25，考慮1.0m的浪高，則操作平臺標高為91.25m。故泵房筒體高度為:H=91.25-72.40=18.85m八、 附屬設備的選擇1起重設備最大起重量為JRT16-4型電機重量W=1250kg，最大起吊高度為18.85+2=20.85m(其中2m是考m慮操作平臺上汽車的高度。為此，選用CD】電動葫蘆即可滿足要求，起吊高度24m。2引水設備水泵系自灌工作，不需引水設備。3排水設備由于泵房較深，故采用電動水泵排水。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20?40m3/h考慮，排水泵的靜揚程按90.25-72.4=17.85m計，水頭損失大約5m，故總揚程在17.85+5=22.85左右，可選用2BA-6型離心泵(Q=30m3/h,H=24m,N=3.09kW,n=2900/min)2臺，一臺工作，一臺備用，配套電機為Y112M-2型電機(N=4Kw,380V)。4通風設備由于與水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C400-1.5型軸流風機(轉速2960r/min,風量400m3/min,風壓50Pa，配套電機Y400-4,N=500kW,6Kw)。5計量設備在凈化場的送水泵讓內(nèi)安裝電磁流量計統(tǒng)一計量，故本泵讓內(nèi)不再設計量設備。九、 泵房建筑高度的確定泵房筒體高度為18.85,操作平臺以上的建筑高度，根據(jù)起重設備及起吊高度、電梯井機房的高度、采光及通風的要求，吊車梁底板到操作平臺樓板的距離為&8m,