取水泵站設(shè)計(jì)說(shuō)明書(20210511174027)

1、泵與泵站課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 1911 題目：28萬(wàn)人城鎮(zhèn)取水泵站設(shè)計(jì) 學(xué)院：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)：給排水 班級(jí)：1002 學(xué)生姓名：沈益彬、吳俊彥、鄭陳磊 包曉旻、閤強(qiáng) 指導(dǎo)教師：章宏梓 二0二年十二月 分工 沈益彬：取水泵站設(shè)計(jì)及資料收集 閤強(qiáng)：取水泵站平面圖繪畫 鄭陳磊：取水泵站縱面圖繪畫和送水泵站縱面圖繪畫 吳俊彥：送水泵站設(shè)計(jì)及資料收集 包曉旻：送水泵站平面圖繪畫 目錄 一、設(shè)計(jì)原始資料 . 4 二、取水方式 4. 三、設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程的計(jì)算 . 4. 四、初選泵與泵機(jī) . 6. 五、吸水管路的設(shè)計(jì) . 8. 六、壓水管路的設(shè)計(jì) . 9. 七、水泵間布置 . 9. 八、吸水管路和壓水管

2、路中水頭損失的計(jì)算 . 1 2 九、泵的安裝高度的確定和泵房簡(jiǎn)體高度計(jì)算 . 1 4 十、泵站附屬設(shè)備的選擇 14 十一、設(shè)備具體布置 1.5 十二、 參考文獻(xiàn) 1.6 、設(shè)計(jì)原始資料 主要設(shè)計(jì)資料 1、基礎(chǔ)資料 同給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)資料 28萬(wàn)人城鎮(zhèn)最高日用水量 59490.87mi7d 2、水文資料 （略） 3、凈水廠廠址同給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)結(jié)果 ，凈水廠混凝池高6.5m取水 方式：以下兩種方式任選一種： （1）自流管進(jìn)行河岸取水 （2）利用滲渠取水 4、取水泵站和送水泵站位置自定，假定地質(zhì)條件均符合建站要求 設(shè)計(jì)水量、送水泵站所需揚(yáng)程均根據(jù)給水排水管網(wǎng)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)結(jié)果確 定。

3、 、取水方式 自流管進(jìn)行河岸取水 取水頭形式 i.-懺朗F i哉軌悴浮5粕丫的呵集I.需命栽?七?實(shí)平 式暮網(wǎng)干陽(yáng) 乙皐護(hù)艸嗚|埔料外的科爭(zhēng) J樂(lè)rA王機(jī)育式？暑口底 r ?軋n I GM耶ititit菴F I LJ ）嵯濁干厲氏純工 人呼構(gòu)| 樣戰(zhàn)嗆？: 無(wú)曲癡.!*殍 .用丁抽誘樂(lè)養(yǎng)怡?帰 討買血1鞫料?舊文宅需 ii怯.文-W明還席 出也右皈陣嘴博理設(shè)M恤辿丸 I電4. i H氏利LI i為 下打一醍旬合H唾云廉土 能禹 三、設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程的計(jì)算 （1）設(shè)計(jì)流量Q Qd Qr =ot T 式中Qr 一級(jí)泵站中水泵所供給的流量（m3/h）; Qd供水對(duì)象最高日用水量 （m3/ d）; a為

4、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 a =1.05-1.1 T 為一級(jí)泵站在一晝夜內(nèi)工作小時(shí)數(shù)。 考慮到輸水干管漏損和凈化廠本身用水，取水自用系數(shù)a =1.05,則 Q=1.05X 59490.87 =2602.7m 3/h=722.9 m 3/s 24 （2）設(shè)計(jì)揚(yáng)程Hst 自流管的水頭損失 采用兩條DN700的鋼管并聯(lián)作為原水的自流管，取水部分的計(jì)算已知在最不 利情況下（即一條自流管道檢修，另一條自流管道通過(guò)75%勺設(shè)計(jì)流量 時(shí)），即 Q=0.75X 2602.7=1952m/h=0.54223m/s ，查水力計(jì)算表得管內(nèi)流速 v=1.40m/s,i=3.35 % ,從取

5、水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失為 h=1.1 X 0.00335 X 90=0.33m （式中1.1包括局部損失而加大的系數(shù)） 靜揚(yáng)程Hst的計(jì)算 水面標(biāo)高為1085.46m 水廠標(biāo)高為1089.50m 吸水間中水面標(biāo)高為 1085.46-0.33=1085.13m ， 所以泵所需靜揚(yáng)程ht為： HsT=1089.50+6.5-1085.13=10.87m 輸水干管中的水頭損失刀 h 設(shè)采用兩條DN600的鋼管并聯(lián)作為原水輸水干管，當(dāng)一條輸水管檢修，另 一條輸水管應(yīng)通過(guò) 75%勺設(shè)計(jì)流量，即 Q=0.75X 2602.7=1952n i/h=0.54223m 3/s,查 水力計(jì)算表得管內(nèi)流速

6、 v=1.85m/s,i=6.95%所以 輸水管路水頭損失；a h=1.1 X 0.00695 X 295=2.255m 泵站內(nèi)管路中的水頭損失刀h粗估2m安全水頭2m則泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為： H ma=10.87+2.255+2+2=17.125m 四、初選泵與泵機(jī) 水泵選擇 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?！靶”么蠡A(chǔ)” 11 丄gw It t E G A * 1 T r *- 耳6 曲0 :血io 壬豐 50 6f M方 4 F 圖3479 125h-19型泵性能曲線 (n 1470r/mi n) W(m

7、) i6O 240 320 400 45 4 哄(Us 歳檢1500-餉憂） 3-185 14站加型泵性崩曲線 （丹二 1470r/mih ） 方案比較: 方案 編號(hào) 用水變化 范圍 (L/s ) 運(yùn)行泵 及其臺(tái)數(shù)(m 泵的揚(yáng) 程(m) 所需 揚(yáng)程(m) 揚(yáng)程利 用率% 泵 效率% 方案一選 用3臺(tái) 14sh-28 二用一備 722.9 二臺(tái) 14sh-28 17.2 17.125 99.6 78 方案二選 用4臺(tái) 12sh-19 三用一備 722.9 三臺(tái) 12sh-19 17.3 17.125 99.0 80 所以選擇方案二 選擇四臺(tái)12Sh-19型泵，三臺(tái)工作一臺(tái)備用 1 * C 視功*

8、1零垮 T ihKR t t9 HI : ?i甘咄：訓(xùn);二卍 1 i1 ClkWi Bi | Hj | J ii i *? e * - Ai r A “袒 12*丹 4 YJxtM 4 MF. J 57525(1 Il 3 iosa 10? w 4 13 IM2 UH) 440 彳 00 ZN 11 2 J IM 19A 愉(i 4 “ AVI -i Mb.、 m 5 iM74 J74 1012 950 ；旳 50 4 2) -ICHI 44() 400 L n 五、吸水管路的設(shè)計(jì) 流量 33 Q=2602.7/3 =867.567m/h=0.241 m /s (2)吸水管路的要求 不漏氣 管

9、材及接逢 不積氣 管路安裝 不吸氣 吸水管進(jìn)口位置 設(shè)計(jì)流速 管徑小于250 m時(shí)，V取1.0? 1.2 m/s 管徑等于或大于 250 mm時(shí)，V取1.2? 1.6 m/s (3) 吸水管路直徑 采用 DN500I 岡管，貝 U v=1.22,1000i=3.83 。 (4) 吸水管路的管件布置 手動(dòng)閘閥采用 WZ545 10 閘閥，其規(guī)格為： DN=500mm , L=530 mm 偏心漸縮管 為了防止吸水管積有空氣，所以采用偏心漸縮管，查表得 : DN500 300 ，L=500 m, Z =0.20 六、壓水管路的設(shè)計(jì) 流量 Q=2602.7/3 =867.567m3/h=0.241

10、m 3/s (2) 壓水管路要求 要求堅(jiān)固而不漏水 ， 通常采用鋼管 ， 并盡量焊接口 ， 為便于拆裝與檢修 適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)可高法蘭接口。為了防止不倒流，應(yīng)在泵壓水管路上設(shè)置止 回閥。 壓水管的設(shè)計(jì)流速：管徑小于 250 伽時(shí)，為 1.5? 2.0 m/s 管徑等于或大于 250 mm 時(shí)，為 2.0? 2.5 m/s 壓水管的選取 采用 DN400 鋼管，貝 U v=1.92,1000i=12.7 (3) 、壓水管路配件 液壓蝶閥 采用 D771 凈 10 液壓蝶閥，其規(guī)格為： DN400, L=92m, Z =0.15 手動(dòng)蝶閥 采用 D371X- 10 對(duì)夾蝸桿傳動(dòng)蝶閥，其規(guī)格為： DN400

11、， L=102 m， Z =0.15 管網(wǎng)蝶閥 采用 GD371 - 6 對(duì)夾蝸桿傳動(dòng)管網(wǎng)蝶閥，其規(guī)格為： DN600， L=600 m, Z =0.15 同心漸擴(kuò)管壓水管路上的漸擴(kuò)管規(guī)格如下： DN250 400, L=500 m, Z =0.24 設(shè)在聯(lián)絡(luò)管上的漸擴(kuò)管規(guī)格 ： DN400 600,L=500 m, Z =0.26 七、水泵間布置 生基 (1) 基礎(chǔ)尺寸確定 機(jī)組基礎(chǔ)的作用是支撐和固定機(jī)組，便其運(yùn)行不致發(fā)生劇烈震動(dòng)，更不允許產(chǎn) 礎(chǔ)沉陷。因此對(duì)基礎(chǔ)的要求如下： a）堅(jiān)實(shí)牢固，除能承受機(jī)組的靜荷載外，還能承受機(jī)械振動(dòng)荷載。 b）要澆在較堅(jiān)實(shí)的地基上，不宜澆在松軟的地基或新填土上，

12、以免 發(fā)生基礎(chǔ)下沉或不均勻沉陷。 結(jié)合以上要點(diǎn)及所選泵的類型，本次設(shè)計(jì)選用混凝土塊式基礎(chǔ)。 基礎(chǔ)深度 H 可按照下式計(jì)算： L=1.674+0.2=1.824m B=0.95+0.15=1.10m H= 3-0 W =39731-4=0.619m L xBxr 1.824 x1.10 x 23520 式中 L 基礎(chǔ)長(zhǎng)度， L=1.824m ； B 基礎(chǔ)寬度， B=1.10m r 基礎(chǔ)所用材料的容重，對(duì)于混凝土基礎(chǔ)，r=23520N/m3 。 （ 2）基礎(chǔ)布置 基礎(chǔ)布置情況見取水泵站祥圖。 泵機(jī)組布置原則：在不妨礙操作和維修的需要下，盡量減少泵房建筑面積的大 小，以節(jié)約成本。 機(jī)組的排列方式 采

13、用機(jī)組橫向雙向排列方式，這種布置的優(yōu)點(diǎn)是：布置緊湊，節(jié)省建筑面積 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。每臺(tái)有單獨(dú)的吸水管、壓水管引出泵房后兩兩連接起來(lái)。泵出 水管上設(shè)有液控蝶閥（D771X-10, DN400 和蝸桿傳動(dòng)蝶閥 （D371X-10, DN400 , 吸水管上設(shè)手動(dòng)閘板閘閥（ WZ545T-10 DN500 。為了節(jié) 省面 積，將其設(shè)計(jì)在切換井在泵房外面。兩條 DN800 輸水干管用（ GD371X-6 DN600 的蝶 閥連接起來(lái)，每條水管上各設(shè)置切換用的蝶閥（GD371X-6 DN600 水泵間平面尺寸

14、的確定 水泵機(jī)組采用四臺(tái)交錯(cuò)并列布置成兩排 ，泵房采用圓形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 橫向排列各個(gè)部分尺寸應(yīng)滿足下列要求： D1:進(jìn)水側(cè)泵與墻壁的凈距D1 1000,取D仁1000mm B1:出水側(cè)泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距B1 3000,取B仁3000 m A1:泵凸出部分到墻壁的凈距A仁最大設(shè)備寬度 +0.5m=1824+1000=2824nm 取 2800 m C1:電機(jī)凸出部分與配電設(shè)備的凈距C仁電機(jī)軸長(zhǎng)+0.5m。所以 C1=1744+500=2244 m但是，低壓配電設(shè)備應(yīng) C1 1.5m;高壓配電設(shè)備應(yīng) C1 2m,C1 取2300伽應(yīng)該是滿足的。 E1:泵基礎(chǔ)之間的凈 E1值與C1要求相同，即E

15、仁 3=2300 w B:管與管之間的凈距B 0.7m F:管外壁與機(jī)組突出部分的距離對(duì)于功率大于50KW的電機(jī)，F(xiàn)要求大于 1000 mm,取 F=1000mm A2:泵及電機(jī)突出部分長(zhǎng)度A2=200 ? 250 m D1:壓水管路管徑 D仁400 m L:機(jī)組基礎(chǔ)長(zhǎng)度 L=1824 m 11 所以，可得 R=B1+F? D1+L+ E仁3000+1000+500+1824+1150=7474 m 取 22 R=7500mm 八、吸水管路和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 -hd - hfd h|d 吸水管路中水頭損失 hs hs八hfs

16、八應(yīng); fs ?js=3.83 疋 10漢 1.257 =0.0048m 2 Vi? 2g ； 式中1吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù),1=0.75 ； DN500閘閥局部阻力系 按開啟度1考慮，2=0.15 ； d 8 3偏心漸縮管 DN500 300,3 =0.20 ； v hs =(0.75 0.15) 0.20 2g 3 41 2 0.17m 2g 、hs二hfs h. =0.0048 0.17 = 0.175m (2)壓水管路水頭損失 L1=1J57 DM 500 .hfd = (l2 A3 l4 l5 l6)id1 l7 id2 12 7 1 68 =(3.417 0.400 4.560 2

17、.757 1.000) 1.606 - 1000 1000 =0.157m 2 hld 二 4 嚴(yán)(2 ；8 - 2 ；10) 2g 11 12 2g 13) 2g 2 2 4 91 2 -0.24 2g = 1.517m (2 0.30 0.15 0.21 0.15 2 0.60 0.31) 2g 1 92 2 (0.5 2 1. 5 2 0.15) 2g 1 85 產(chǎn) 式中4 - DN250 400漸放管， 產(chǎn) 4 =0.24 DN400 鑄鐵 45 彎頭，5=0.30 DN400液控蝶 6 =0.15 7 =0.21 8 =0.15 10 產(chǎn) 11 彎頭 9=0.60 10 =0.31

18、產(chǎn) DN600 I岡制斜三通，11 =0.5 DN400 鑄鐵 90 DN400 600漸放管， 12 DN600 I岡制正三通，12 =1.5 13 DN600 蝶閥，13 =0.15。 故: % hfd hid =0.157 ? 1.517 = 1.674m 從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥間的全部水頭損失為 a h 八 hs、hd =0.175 1.674 =1.849m fl格 (mm) D d 250 0.20 0.32 0.21 300 0.20 0.29 0.20 500 350 049 0*21 0.20 400 F 0.1S 0.12 0,19 450 O.W 0J7 150

19、0.20 033 0.21 200 0.20 (L30 0.20 400 250 OJ9 0.24 0,20 300 0.18 0.B 0J9 350 0J7 0.04 0.17 J(mi n) 15 如一 JO 80 100 150 200 250 300 45C 500 800 MW- lOfti e 1.5 0.2 0J 0.08 1 0,07 0.06 0.05 A 時(shí)a/d t/8 2/8 3/8 4/8 5/8 ! 6/S 7/8 4.836 0.740 0,609 0.315 0.159 1 0J5 0.26 0.81 2.06 5.52 17,0 97.8 崟各種開啟直 蚩全開

20、時(shí)(EJ?/J = O)? 因此泵的實(shí)際揚(yáng)程為 14八=10.87+2.255+1.849+2=16.974口 由此可見，初選的泵機(jī)組符合要求。 九、泵的安裝高度的確定和泵房簡(jiǎn)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)須計(jì)算。 已知吸水間水位標(biāo)高為1084.46m為保證吸水管的吸水，取吸水管的中心標(biāo) 高為1083.0m （吸水管上緣的淹沒深度為1084.46-1083.0- （ D/2）=1.21m ）。取吸 水管下緣距吸水間底板0.54m，則吸水間底板標(biāo)高為 1083.0-（ D/2+0.54）

21、 =1082.21m。操作平臺(tái)標(biāo)高為 1089.75m。故泵房筒體高度為：1089.75- 1082.21=7.54m。 十、泵站附屬設(shè)備的選擇 1起重設(shè)備： 最大起重量為12Sh-19A型電機(jī)重量 =381Kg,最大起吊高度為 7.54+2=9.54m （其中 2m 是考慮操作平臺(tái)上汽車的高度 ）。為此，選用環(huán)形吊車（定 制，起重量0.5t，雙梁15.2m, L04AD 電動(dòng)葫蘆，起吊高度 15m） 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 20? 40m3/h 考慮，排水泵的靜揚(yáng)