泵站課程設(shè)計(jì)取水泵站工藝設(shè)計(jì)說明

1、課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 取水泵站工藝設(shè)計(jì)說明某水廠新建水源工程近期設(shè)計(jì)水量為101070m3/d，要求遠(yuǎn)期發(fā)展到151605m3/d,采用固定式取水泵房用兩條自流管從江中取水。水源洪水位標(biāo)高為90.25米(1%的頻率),枯水位標(biāo)高為75.50米(97%的頻率),常年平均水位為81.75米。凈化場(chǎng)反應(yīng)池前配水井的水面標(biāo)高為108.25米,自流管全長(zhǎng)為200米。取水泵站到凈化場(chǎng)輸水干管全長(zhǎng)為500米。水廠的自用水系數(shù)為1.1。其泵站樞紐布置圖如下:設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估算：設(shè)計(jì)流量q近期設(shè)計(jì)流量為q1.1101070/24=4632.375 m3/h=1.287 m3/s遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量為q=1.

2、54632.375=6948.563m3/h=1.93 m3/s設(shè)計(jì)揚(yáng)程h水泵所需靜揚(yáng)程hst通過取水部分的計(jì)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(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6.214kpa,則吸水間中最高水面標(biāo)高為90.25-6.214/10=89.629m,最低水面標(biāo)高為75.50-6.214/10=74.879m。所以水泵所需靜揚(yáng)程hst為： 洪水位時(shí)，hst=yh(108.25-89.629)=186.21kpa枯水位時(shí)，hst=yh(108.25-74.879)=333.71kpa輸水干管的水頭損失h設(shè)采用兩條dn1200鋼管并聯(lián)作

3、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，即：q=0.756948.563m3/h=5211.422m3/h=1.448m3/s,查水力計(jì)算表得管內(nèi)流速v=1.291m/s,1000i=1.407，所以h=1.11.407/100050010=7.739kpa。(式中1.1系包括局部損失而加大的系數(shù))。3) 泵站內(nèi)管路中的水頭損失 粗估為20kpa則水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為設(shè)計(jì)枯水位時(shí)，hmax=333.717.7392020=381.449kpa設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，hmin=186.217.7392020=233.949kpa2. 初選水泵和電機(jī) 近期3臺(tái)500s59型水泵(q

4、=2340m3/h，h=47m，n=374.4kw，hs=7.5m，武漢水泵廠生產(chǎn))，兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用。遠(yuǎn)期增加一臺(tái)同型號(hào)水泵，三臺(tái)工作一臺(tái)備用。根據(jù)500s59型水泵的要求選用湘潭電機(jī)廠電機(jī)廠生產(chǎn)的y450-46-6型異步電動(dòng)機(jī)(450kw，6kv)。3. 機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定查水泵與電機(jī)的樣本，計(jì)算出500s59型水泵機(jī)組基礎(chǔ)平面尺寸為33901640mm，機(jī)組總量w=wpwm=2750034200=61700n.基礎(chǔ)深度h按下式計(jì)算:h=3.0w/(lby)式中l(wèi)基礎(chǔ)長(zhǎng)度，l=3.39； b基礎(chǔ)寬度,b=1.64；y基礎(chǔ)所用材料的容重，對(duì)于混凝土基礎(chǔ)，y=23520n/m3h=3.061

5、700/(3.391.6423520)=1.416m.基礎(chǔ)實(shí)際深度連同泵房底板在內(nèi)，應(yīng)為3m。4. 吸水管路與壓水管路計(jì)算 每臺(tái)水泵有單獨(dú)的吸水管與壓水管(1) 吸水管已知q1=1.93/3=0.643m3/s 采用dn800鋼管,則v=1.290m/s,i=0.239(2) 壓水管采用dn600鋼管, 則v=2.220m/s,i=1.015. 機(jī)組與管道布置為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將四臺(tái)機(jī)組交錯(cuò)并列布置成兩排，兩臺(tái)為正常轉(zhuǎn)向，兩臺(tái)為反常轉(zhuǎn)向，在訂貨時(shí)應(yīng)予以說明。每臺(tái)水泵有單獨(dú)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(shè)有d971x-0.6型對(duì)夾式電動(dòng)蝶閥和手動(dòng)蝶閥(d371

6、x-0.6)，吸水管設(shè)手動(dòng)閘板閘閥(z548t-10型傘形齒輪傳動(dòng)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(shè)在泵房外面，兩條dn1200的輸水干管用dn1200蝶閥（d41x-0.6）連接起來，每條輸水管上各設(shè)切換用的蝶閥（d41x-0.6）一個(gè)。6. 吸水管路和壓水管路中水頭損失的計(jì)算dn600l6=500 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(jì)算線路圖dn600l5=5867dn600l2=5000dn800l1=1250dn600l4=8000dn600l3=800l7=1800(1) 吸水管路中水頭損失hshs=hfs+hlshfs=l1*is=52

7、.3910-3=0.01195kpahls= yh(1+2)v22/2g3*v12/2g)式中, 1-吸水管進(jìn)口局部陰力系數(shù)， 1=0.75； 2-dn800閘閥局部阻力系數(shù),按全開考慮, 2=0.3； 3-偏心漸縮管dn800500, 3=0.21； 則 hls=h(0.750.3)1.292/2g0.212.272/2g)=1.42kpa 故 hs=hfshls=0.01195+1.42=1.432 kpa(2) 壓水管路水頭損失hd hd=hfdhld hfd=h(l2l3l4l5l6)id1l7id2 =10(5.0+0.8+8.0+5.87+0.5) 0.011+1.81.40710

8、-3 =2.2244kpa hld=h4v32/2g(256782910)v42/2g(11212213)v52/2g 式中4-dn350600漸放管，4=0.3 5-dn600鋼制450彎頭, 5=0.51 6-dn600液控蝶閥, 6=0.315 7-dn600伸縮接頭, 7=0.21 8-dn600手動(dòng)蝶閥, 8=0.15 9-dn600鋼制彎頭, 9=1.01 10-dn6001200漸放管, 10=0.33 11-dn1200鋼制斜三通, 11=0.5 12-dn1200鋼制正三通, 12=1.5 13-dn1200蝶閥, 13=0.15則 hld=h0.39.12/2g(20.51

9、0.3150.210.1521.010.33)2.32/2g (0.521.520.15)1.2912/2g =h1.242151.09170.2806= 26.1445kpa故 hd=hldhfd=2.2244+26.1445=28.37 kpa 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:h=hdhs=1.432+28.37=29.8kpa因此,水泵的實(shí)際揚(yáng)程為:設(shè)計(jì)枯水位時(shí),hmax=334.37.73920+29.8=391.84kpa設(shè)計(jì)洪水位時(shí),hmin=186.87.73920+29.8=244.34kpa由此可見，出選的水泵機(jī)組符合要求。水泵安裝高度的確定和泵房簡(jiǎn)體高度

10、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(jì)算。已知吸水間最低動(dòng)水位標(biāo)高為74.879,為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標(biāo)高為72.5m。（吸水管上緣的淹沒深度為74.87972.5d/2=1.979）。取吸水管下緣距吸水間底板0.7m,則吸水間底版標(biāo)高為71.4m。 洪水位標(biāo)高為90.25，考慮1.0m的浪高，則操作平臺(tái)標(biāo)高為91.25m。故泵房筒體高度為： h=91.25-71.4=19.85m8. 附屬設(shè)備的選擇(1) 起重設(shè)備最大起重量為y450-46-6型電機(jī)重量wm=3420kg，最大起

11、吊高度為19.85+2=21.85m。為此，選用ldh環(huán)型吊車（起重量10t，單梁，跨度22.5m，cd1電動(dòng)葫蘆，起吊高度24m）。(2) 引水設(shè)備水泵系自灌工作，不需引水設(shè)備。(3) 排水設(shè)備由于泵房較深，故采用電動(dòng)水泵排水。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2040m3/h考慮，排水泵的靜揚(yáng)程按90.25-71.4=18.85m計(jì)，水頭損失大約5m，故總揚(yáng)程在18.85+5=23.85左右，可選用2ba-6型離心泵（q=30m3/h,h=24m,n=3.09kw,n=2900/min）2臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，配套電機(jī)為y112m-2

12、型電機(jī)（n=4kw,380v）。 (4) 通風(fēng)設(shè)備由于與水泵配套的電機(jī)為水冷式，無需專用通風(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)c400-1.5型軸流風(fēng)機(jī)(轉(zhuǎn)速2960r/min,風(fēng)量400m3/min,風(fēng)壓50pa，配套電機(jī)y400-4,n=500kw，6kw)。(5) 計(jì)量設(shè)備在凈化場(chǎng)的送水泵讓內(nèi)安裝電磁流量計(jì)統(tǒng)一計(jì)量，故本泵讓內(nèi)不再設(shè)計(jì)量設(shè)備。9. 泵房建筑高度的確定泵房筒體高度為19.85,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、電梯井機(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8.8m,從平臺(tái)樓板到房頂?shù)装鍍舾邽?0.0m。10泵房平面尺寸的確定根據(jù)水泵機(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)