給水工程畢業(yè)設計計

1、3.2 取水裝置設計 3.2.1 取水裝置類型選擇根據資料采用地表水取水，本次設計只進行二水廠設計。二水廠取水河流為率水，取水地點位于河流彎道凹岸，以減少泥砂和漂浮物。根據水位變化情況，采用固定式取水構筑物，又因月平均流量變化較大，故采用岸邊式取水構筑物。（1）岸邊取水構筑物集水井設在岸邊，泵房建在離岸邊地質條件較好的地方，但兩者盡量靠近，以縮短水泵吸水管長度，并減少水泵引水啟動所需時間。平面形狀：取水構筑物一般采用鋼筋混凝土結構。平面形狀有圓形、矩形、橢圓形等，圓形的結構性能好，施工較方便，但水泵布置不如矩形方便。進水孔；因為率水水位變化幅度小，所以應設一層進水孔，進水孔的大小應盡量和標準的

2、格柵以及閘門的尺寸相一致。格柵，格網：我國大部分河道河水中常有大量雜草，樹葉，樹枝，水草，塑料制品等漂浮物，因此取水口需設格柵，格網，加以攔截。 進水孔應設置格柵和閘門閥，必要時應有清理柵前積泥，漂浮物和防止冰絮阻塞的措施。為攔截通過格柵的懸浮物，可在集水井內設平板格網。( 2 )集水井集水井采用與泵房合建式，平面形狀為矩形，用于集水井聲度不大，也可大開槽施工。集水井由進水室、格柵、格網和吸水室組成，也可聯結自流管或虹吸管。集水井上設操作平臺，并有閥門、格柵、格網等起吊裝置，在寒冷地區(qū)操作平臺可設在室內，平臺以上的房屋高度應按設備尺寸和起吊高度確定。（3）進水室進水室一般用隔墻分為兩格，以便檢

3、修、清洗和排泥。取水量大時，可每臺泵一格，取水量小時可幾臺泵一格，據此確定進水室分格數。岸邊取水構筑物集水井一般每格有一進水孔。當河流水位變化不大時，采用單層進水。（4）格柵設計1、在取水頭部或集水井的進水孔處設置格柵以截攔大塊漂浮物。格柵外形和進水孔尺寸相同。2、進水孔或過柵流速，岸邊式取水構筑物因為氣溫較高，所以選擇無冰絮時的流速0.4-1.0 m/s。3、進水孔或格柵面積： （3.16）設三個進水孔，每個孔的面積為0.4 m2 根據常規(guī)資料，選用格柵尺寸800mm600mm，有效面積0.48m2 （式中：q單格取水頭部過柵流量； k1柵條引起的面積減少系數， b=3050mm，柵條凈距；

4、s=10mm，柵條厚/直徑； k2格柵堵塞系數，采用0.75； v0取水頭部進水口的水流速度，一般為0.20.6m/s，本設計取0.4m/s；）說明：格柵設于進水孔兩側的導向槽中，以便上提清除殘留雜質或檢修。進水孔高程根據室外給水排水規(guī)范規(guī)定，最底層進水孔下緣距水體底部的高度至少為0.5m；進水孔上緣在設計最低水位下的深度取0.3m。4、通過格柵的水頭損失為0.05-0.10m。（5）格網設計1、格網設在集水井內，以攔截較小漂浮物，分平板格網和旋轉格網兩種，平板格網放在進水室和吸水室的格墻上，有鋼槽或鋼板制成的導槽，可放入格網。2、每臺泵的出水量小于1.5或水中漂浮物不多時，可用平板格網，大于

5、3時可用旋轉格網，流量在兩者之間均可選。3、平板格網面積： （3.17）（式中：q設計流量； k1因網絲所減小的過水面積系數，設計中取0.64；k2格柵堵塞后面積減小系數，采用0.5； v0過網速度，一般為0.30.5m/s，本設計取0.5m/s； 為水流收縮系數，設計中取0.7；） 根據常用資料，選用格網面積為15001000，型號為c5的格網。 4、平板格網的水頭損失一般采用0.10.20。 5、一般需平行設置兩道平板格網，其中一道作為備用。 6、應有壓力沖洗管，水壓為0.250.3mp。3.2.2 集水井高程布置集水井設一排進水孔，進水孔設于下部，它的下緣至少高出河底0.5m ，其上緣至

6、少應在設計最低水位以下0.3m，此次設計河床底部標高為117.48m，設下緣標高為120.98m；設計最低水位為122.25m，上緣標高為121.95m，集水井設為非淹沒式的，頂層操作平臺在最高洪水位時仍露出，以便于清理，它的高程由百年一遇的設計最高水位確定；泵房在渠道邊時為設計最高水位加0.5m；在江河邊時為設計最高水位加浪高再加0.5m，必要時有防止浪爬高的措施，根據規(guī)定，泵站建筑物級別為1級，設計安全超高為0.7m，故操作臺的高程為128.30+0.5+0.7=129.5m；進水間最低動水位等于河流最枯水位剪去取水頭部到進水間（包括格柵）的水頭損失，為122.25-0.05=122.2m

7、；吸水間最低動水位等于進水間最低動水位減去進水間到吸水室（包括格網）的水頭損失，為122.2-0.1=121m；吸水間底部高程等于吸水間最低動水位減去格網高度，再加0.3-0.5，故吸水間底部高程為121.2+1-0.5=120.7m。 圖3.1 吸水井布置圖3.2.3 集水井布置此為臥式離心泵，采用吸水管450，喇叭口直徑為d=(1.3-1.5)d=585-675,設計中取600，喇叭口高出井底h=（0.6-0.8）d=270-360，設計中取300，故喇叭口標高為120.7+0.3=121.0m，喇叭口凈距l(xiāng)=（1.5-2.0）d=675-900，設計中取至少大于0.7m，喇叭口與井壁凈距

8、b=（0.75-1.0）d=338-450，設計中取350m。集水井長度=0.352+3.623+0.45=12.01m，凈寬為2.54m。3.3 取水泵房3.3.1 水泵的選擇取水構筑物，一級泵站設計流量 一級泵站總揚程為： 取水泵房輸水至凈水廠時的水泵揚程h： （3.18） h1+h2水源最低水位與凈水構筑物水面的幾何高度 h1吸水管路總水頭損失，h2輸水管路水頭損失，h1+ h2總估計為3m h=131.3-122.25+3=12.05m 設計流量已知為q=300.9 l/s，經后續(xù)計算一級泵站水泵揚程h=12.05m。 據此，參考相關規(guī)范常用設備，選取水泵250s24a型單級雙吸離心泵

9、四臺，三用一備，其性能如下：流量為482m3/h，揚程為17.4m，轉速為n=1450r/min，效率=80%，氣蝕余量3.5m，軸功率28.6kw，電動機型號yz00l-4，功率30kw，滿載時電流56.8a，轉速1470r/min，效率因數0.87，額定轉矩2.2，重量310kg。起吊設備選用，起吊設備選用cd10.5-6d型電動葫蘆，主起升設備電動機，最大輪壓2.01kn,總重115kg，工字鋼型號16-28bgb706-65，起升高度6m，鋼絲繩長15.1m，軌道最小曲率半徑1m。吸水管路與壓水管路計算： （3.19） 吸水管路與壓水管路采用管徑dn450mm鋼管，則v=0.6m/s，

10、1000i=0.769。 吸水管路中的水頭損失： 采用吸水管徑：d=450mm,l=5.4m,v=0.6m/s,1000i=0.769. 沿程水頭損失：h=il=0.769/10005.43=0.0126m, 壓水管路中的水頭損失： 采用壓水管徑：d=450mm,l=5.4m,v=0.6m/s,1000i=0.769。 沿程水頭損失：h=il=0.769/10005.43=0.0126m， 總水頭損失為0.025m 設計中要考慮局部水頭損失，這里估算為0.18 m。3.3.2 水泵安裝高度 （3.20）其中，hs標準狀況下，水泵的最大允許吸上真空高度，hs3.5m 水泵吸入口流速，入口管徑取4

11、50mm，流速為0.6m/s h吸水管的沿程和局部水頭損失之和，h=0.2m 從而有zs3.3m，即水泵最大安裝高度為3.3m，取水泵的安裝高度為3.0m，由此可知水泵的布置高程為121.2+3.0124.2m，即水泵在地面下h2=129-124.2=4.8m。3.3.3 水泵機組布置及泵房平面尺寸經參考規(guī)范，設計采用橫向排列方式的機組布置，其優(yōu)點為：橫向布置雖然增長泵房的長度，但跨度可減小，進出水管順直，水利條件好，節(jié)省電耗。 水泵凸出部分到墻壁的凈距a=最大設備的寬度加1m ，查，可知電動機為最大設備其寬度為0.6m ，故a=1.6m2m。出水側水泵基礎與墻壁的凈距b應按水管配件安裝的需要

12、確定，考慮到水泵出水側是管理操作的主要通道，故b不宜小于3m，設計中取為3m。進水側水泵基礎與墻壁的凈距d也應根據管道配件的安裝要求決定，設計中取為2m。電機凸出部分與配電設備的凈距，其值c=電機軸長+0.5m，設計中取為2m。 水泵基礎間凈距與c值相等，設計中取為2m。水泵機組的基礎：機組（水泵和電動機）安裝在共同的基礎上，基礎的作用是支撐并固定機組，使它運行平穩(wěn)，不致發(fā)生劇烈振動，更不允許產生基礎沉陷。臥式水泵均為快式基礎其尺寸大小查可確定?；A長度l=底座長度+（0.15-0.2）m=1.42+0.2=1.62m。 基礎寬度b=底座螺孔間距（在寬度方向上）+（0.15-0.2）=0.8m

13、。基礎高度h=底座地腳螺釘的長度+（0.15-0.2）m，因為底座地腳螺釘尺寸不知，基礎高度取為0.7m。根據以上計算泵房的長度=10+1.624=16.48m，泵房的寬度=5+0.8=5.8m，變電器、配電間、值班室總面積設為5.8m6m。3.3.4泵房高度的確定經查閱相關規(guī)范給水排水設計手冊 第十一冊常用設備，知250s24a型水泵的相關安裝尺寸為：泵的安裝總長度為l=1477mm，總寬度為600m由于水泵重量不大，泵房采用單軌吊車，從而泵房的計算高度為： （3.21） 其中： a吊車梁高度，取0.2m； b滑車高度，0.4m； c起重葫蘆在鋼絲繩吊緊情況下的長度，取1.5m； d起重繩的垂直長度，水泵為0.85x，電動機為1.2x，x為起重部件寬度，為0.850.6，取0.51m； e最大一臺水泵或電動機的高度，取1m； f吊起物底部和最高一臺機組頂部的距離，一般應大于0.5m，取0.7m