某廠新建水源工程的取水泵站設(shè)計課程設(shè)計說明

34/34泵與泵站課程設(shè)計某廠新建水源工程的取水泵站設(shè)計院（系）名稱：專業(yè)名稱：姓名：指導(dǎo)教師：2０14年月摘要?目錄TＯＣ\o＂1－3”\h\z\ｕＨYPＥＲＬINK＼l”_Toc３771２2799”摘要 ２HYPERＬINK＼l＂_Toc377122８０0"第一章概述 5ＨＹPERLIＮＫ\ｌ”＿Toc3７７122801＂一、工程概要?5ＨYPＥRLＩNK１、設(shè)計流量計算?7HYPＥＲLINＫ\l＂_Toc３77122806＂2、設(shè)計揚(yáng)程H 7HＹPERＬIＮＫ\l”_Toc３77１2２８08”二、初選泵和電機(jī)?7HYＰERLINK＼l"_Toｃ3771228０９＂1、選泵原則 ８ＨYＰERＬIＮＫ\l”＿Tｏc3７71２2810"２、選泵方案 9HYPEＲＬＩNK＼l＂_Toc377１2２812"三、吸壓水管路計算?ＰAGERＥF_Toｃ3771２28１２\h13HＹPＥRＬINK\l”_Ｔｏc37712２813”1、吸水管 PＡGEREＦ＿Toc37７122813\h1３HＹＰEＲＬINK\l＂_Toc37７１22813”2、壓水管 PAGERＥＦ_Toｃ３77122813\h14HYPERLＩNK＼ｌ"＿Toc3７７12２813”3、輸水干管?PAGＥＲEＦ_Toc３７71２２８13\h14HYPEＲLIＮK\ｌ”_Toc37７122８14＂4、管路附件?ＰAＧEREＦ_Toc37７1228１4\ｈ1５ＨＹPERLINK1、設(shè)計工況校核?PAGＥRＥF＿Toｃ377122８１6\ｈ１7HYＰERＬINＫ第三章泵房設(shè)計?PＡGEREF_Ｔoc3７７１22819\h24HＹPERLINK＼l”_Toc３77１22820＂一、泵房選址?ＰＡGEＲEＦ_Tｏc377１２２820\h24HYPERLINK\l”_Toc3７7122８2０"二、水泵安裝高程?PAGＥＲEＦ_Toc3７７122820＼h24ＨYPＥＲLINＫ＼ｌ＂_Toc３7７12２82０＂三、機(jī)泵基礎(chǔ)尺寸 ＰAGEREF_Tｏｃ３77１2２82０\h２5HYＰERLＩNK\l”_Ｔoc３７712２820"四、泵房內(nèi)部布置?PAＧEＲEF_Ｔoc3７71228２0\h２６HYPEＲLINK＼l＂＿Toｃ3７７122823"1、泵機(jī)組的布置原則?PAGＥＲＥF＿Tｏc3771２２82３\h27HＹＰＥRLIＮＫ\l"_Ｔoc377１22824”４、泵機(jī)組布置?PＡGＥREF_Ｔoc3７7122824＼ｈ27HYPＥＲLIＮK＼ｌ"_Tｏc３7712２82８"五、水泵間布置 PＡＧEREＦ_Toｃ377122８28\h２9HYＰＥRLＩＮK\l＂_Toｃ3771２2829”1、水泵安裝高度以及泵房內(nèi)標(biāo)高的確定 ２９HYPEＲLINＫ\l”_Toｃ377122830＂２、泵房內(nèi)平面布置?３１HＹＰＥＲLINK\l"＿Tｏc3771228３1"六、泵房形式及構(gòu)造?PAＧEREF_Tｏc３771２２8３1\ｈ3１HYPEＲLIＮK\l＂_Toc37712283２”1、泵房形式 PAGEＲＥF_Tｏc3771228３２＼h32HＹPERLIＮＫ\l”_Ｔoc３7７１２28３3"2、屋面形式以及構(gòu)造 ＰＡGＥREF＿Tｏc3７7１２28３3＼ｈ３２HＹPERLINK\ｌ＂＿Tｏc37７1２2832”3、側(cè)墻、底板構(gòu)造?PＡＧＥREF_Ｔoｃ３77122８32\h３3HYPERLINK＼l"＿Tｏｃ37712283３＂４、基礎(chǔ)構(gòu)造?PAＧERＥF_Tｏc3７７１22８33＼h33HＹPERＬＩＮK\ｌ”_Ｔｏc37712２83２”5、樓梯與欄桿 PAGＥREＦ_Toc377122832\h３3HYPＥRLＩNK\ｌ”_Tｏｃ37712２833"6、門窗?PＡGERＥＦ_Tｏｃ37７122833\h３4HＹPERＬINK＼l"＿Ｔoc3７712２833”７、屋面結(jié)構(gòu) PAGERＥＦ_Tｏｃ377１2283３\h34HYＰERLＩNK\l”＿Toc3771228３４”七、附屬設(shè)備的選擇 PＡGEＲEＦ_Toｃ３77122834\h3４HYPERＬIＮK\l”_Ｔoｃ３7７122835"１、起重設(shè)備 PＡGEREF_Toc3771２2835\h3４HYPERLIＮＫ\l”_Ｔoｃ377122８36”2、通風(fēng)設(shè)備 PAＧEREF＿Toc３7７12２8３６\h３4HYPＥRLINＫ4、排水設(shè)備?PＡGEＲEF_Ｔoｃ37７1２28３8\h34HYPERLINK＼ｌ＂_Toc3７7１228３9"5、計量設(shè)備 PAGERＥF＿Toc３７712２８39\ｈ３4HYPERＬINK\ｌ”＿Toc３７7122840＂參考文獻(xiàn)：?PAＧEＲEF_Toc37712２8４0\h３5

第一章概述一、工程概要某廠新建水源工程，近期設(shè)計水量２5萬噸/天，要求遠(yuǎn)期發(fā)展40萬噸/天，采用固定式取水泵房，用兩條直徑為1.4米的自流管從江中取水,水源洪水位標(biāo)高為３７。０0米(頻率1%)，設(shè)計水位25.00米（頻率95%）枯水位標(biāo)高為23．５3米（頻率97％），凈化場反應(yīng)池前配水井的水面標(biāo)高為5７.83米，自流取水管全長2０0米，泵站到凈化場輸水干管全長115０米，泵站樞紐布置圖見《水泵及水泵站》課本圖4—8１。利用下述資料進(jìn)行取水泵站工藝設(shè)計。建廠地區(qū)地形較開闊，附近有1０千伏電網(wǎng)通過，并靠近公路，交通運(yùn)輸方便.當(dāng)?shù)厥陷^豐富，木材缺乏。站址附近，地形比較簡單，垂直與泵站軸線80米范圍內(nèi),變化很小，可用泵站縱斷面圖代替站址地形圖，表1：泵站縱斷面各地形點(diǎn)高程表:樁號高程（米)備注０+00０２3．50引水自流管末端０+190２7。１0坡地與田地交點(diǎn)0+２３７27.20下田塊末端0+2３７３２．７0上田塊始端0＋32032。75上田塊末、坡地起點(diǎn)０＋37８43.50坡地末、臺地起點(diǎn)0＋38543.８０臺地末、坡地起點(diǎn)０+４134９．30坡地末、坡地起點(diǎn)0＋42０49。５０坡地末山包頂０+4305０。２0山包頂站址附近多為黃粘土，濕容重,內(nèi)摩擦角，凝聚力（水下凝聚力為0）。回填土的內(nèi)摩擦角,凝聚力為0，地基允許承載力.二、設(shè)計任務(wù)根據(jù)所給的設(shè)計資料，進(jìn)行取水泵站的設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括：泵機(jī)組類型與數(shù)目的確定、機(jī)組布置、吸壓水管管徑管長的確定以及管路的布置、相關(guān)閥門附件的確定、相關(guān)輔助設(shè)備的選型、泵房的選址以及相關(guān)尺寸的確定、泵房的布置等。設(shè)計成果應(yīng)該包括以下幾個部分：1、設(shè)計說明書兩份：要求１００00～12000字。圖紙兩張(1號圖紙）：取水泵站平、剖圖各一套,圖紙內(nèi)容包括合建式泵房、集水池、水泵機(jī)組、出水管道、輔助設(shè)備、設(shè)備材料一覽表等，圖上要表示原地面高程線及開挖線、泵站各建筑物的尺寸、高程與樁號。第二章泵站設(shè)計計算一、設(shè)計流量的確定和設(shè)計揚(yáng)程估計１、設(shè)計流量計算為了減小取水構(gòu)筑物、輸水管道各凈水構(gòu)筑物的尺寸，節(jié)約基建投資，在這種情況下,我們要求一級泵站中的泵晝夜不均勻工作。因此，泵站的設(shè)計流量應(yīng)為：式中Qr——一級泵站中水泵所供給的流量(m3／h）;Qd—-供水對象最高日用水量(m３/d）;α——為計及輸水管漏損和凈水構(gòu)筑物自身用水而加的系數(shù);T——為一級泵站在一晝夜內(nèi)工作小時數(shù)?？紤]到輸水干管漏損和凈化廠本身用水，取自身用水系數(shù)為α=１。02，為減小取水構(gòu)筑物、輸水管渠和凈水構(gòu)筑物的尺寸，要求一級泵站中的泵晝夜均勻工作，故一級泵站的設(shè)計流量一般按照最高日平均時設(shè)計，則:一級泵站近期設(shè)計流量為：

Q一級泵站遠(yuǎn)期設(shè)計流量為：

Q2、設(shè)計揚(yáng)程H：（１）泵所需靜揚(yáng)程Hｓｔ靜揚(yáng)程即為凈化廠配水井水面高程與集水井水面高程差。從取水口到集水井的自流管內(nèi)的水損約為１m，泵房吸水間水位標(biāo)高：枯水水位：Ｈ=23．53－１.０0=22.５3(m)設(shè)計水位：Ｈ＝2５．00－1.00=24.0０(m)洪水水位：Ｈ=37．00-１。00=36。０0（m）所求靜揚(yáng)程為Ｈst：洪水位時:Hｓt=57.8３－36=２1．83（m）設(shè)計水位時：Ｈst=５７．8３-24=33.８3(m）枯水位時：Hｓｔ=５7．8３—2２.５３=35。3（ｍ）（2)管路水損∑H=1\*GB3①輸水管內(nèi)損失（按靜揚(yáng)程10％取）洪水位時：h1=0．10＊2１.８3=３.2７（m）設(shè)計水位時：h２＝0.10＊３３。83=３.38（ｍ）枯水水位時：h3=0。１０*35.3=3.5３(ｍ)=２＼*GB３②泵站內(nèi)損失取2m=3\＊ＧB3③安全水頭取2m（３）設(shè)計揚(yáng)程：洪水位時:H=Hst+∑Ｈ=21．83+3.２7+2+２＝２９．１（m）設(shè)計水位時：H=Hsｔ+∑H=33.83＋３。38+2+2=41。21（m）枯水位時：Ｈ=Hst+∑Ｈ=35.3+３。53＋2＋2=４2.83（ｍ)二、初選泵和電機(jī)1、選泵原則該取水泵站的選泵主要依據(jù)以下原則:(1）在滿足用戶的流量、揚(yáng)程需求的條件下確保單泵的高效運(yùn)行.(2)選取效率較高的泵。（3）泵型號盡量保持整齊，互為備用。（4）充分考慮遠(yuǎn)期用水流量的影響.(5)考慮必要的備用機(jī)組。（6）進(jìn)行消防工況和事故工況以及枯水位的校核。（7）盡量選用當(dāng)?shù)爻膳a(chǎn)的泵。2、選泵方案(1）查《給排水設(shè)計手冊》第三冊可知該取水泵站屬于V級小型泵站(裝機(jī)流量在2~１0m3／ｓ），泵站內(nèi)部配備采用多臺泵并聯(lián)布置，統(tǒng)一供水。在選定泵的臺數(shù)后可以根據(jù)泵站的設(shè)計總流量計算出單泵的設(shè)計流量，再結(jié)合泵的設(shè)計揚(yáng)程查《給排水設(shè)計手冊》第一冊內(nèi)由于泵型號參數(shù)的內(nèi)容，即可選出流量揚(yáng)程滿足要求又能高效工作的泵及其組合。所選的泵均定位為調(diào)速泵,可適應(yīng)流量和揚(yáng)程的變化.（2）考慮到用水量的變化，確定用水量變化范圍,用最高日最高時用水量代替最大用水量，平均日平均時用水量代替最低用水量,則：取時變化系數(shù)為Kh＝1。３，日變化系數(shù)為Kd=1.3，則：近期最高日最高時用水量為：Ｑh=2。95＊１。3＝３.835（m3近期平均日平均時用水量為:Qａ=2.95遠(yuǎn)期最高日最高時用水量為:Qｈ=4。72*1.3=6。１36(m3遠(yuǎn)期平均日平均時用水量為：Qa=4.72（3）選泵方案比較設(shè)計流量及揚(yáng)程：在泵綜合曲線上做出點(diǎn)ａ，當(dāng)Q=30l/ｓ時，泵站內(nèi)水頭損失甚小,此時輸水管和配水管網(wǎng)中水頭損失也很小，假定水損之和為2m,則H=Hｓt+2m=３１．8３+2=33.8３m，在綜合曲線上做出b點(diǎn)。與兩點(diǎn)之間所連直線相交的泵型流量和揚(yáng)程滿足條件時可以考慮。根據(jù)選泵要點(diǎn)以及所需流量和揚(yáng)程大小初定以下三種方案。表2:近期枯水位時設(shè)計揚(yáng)程（m）45.80單泵設(shè)計流量(m3／h)3541。67設(shè)計水位時44.3335４1.67洪水位時32．３3３54１．６7遠(yuǎn)期枯水位時設(shè)計揚(yáng)程（m）４3。51單泵設(shè)計流量(m3/h)４２50.00設(shè)計水位時４2.04４２5０.00洪水位時３0．04４25０．00方案一:三臺相同型號的泵，三用一備，遠(yuǎn)期增加一臺水泵.表3：泵型號Sp(摩阻系數(shù)）流量Q揚(yáng)程H（m）轉(zhuǎn)速ｎ（ｒ/min)m３/hl／s800S－47A5.5235009７０45730５０７0141０406０00１67０３６功率N（KW)效率η（％）必需汽蝕余量（m)重量Kg軸功率Ｐａ電機(jī)功率52９．3710816．57300620．3８９６83。78６根據(jù)最小二乘法計算出來的泵的特性曲線方程為：hｐ=５0.29—5.52ｑ1。852方案二：三用一備，遠(yuǎn)期增加一臺泵表４:泵型號Sｐ（摩阻系數(shù)）流量Q揚(yáng)程Ｈ(m）轉(zhuǎn)速ｎ（r/ｍin)m3／ｈl／s８0０S—７６7。3８30008305４5８544０012204９5５00153０43功率N（KW）效率η（％)必需汽蝕余量(m）重量Kg軸功率Ｐa電機(jī)功率4４8.66３０8０4７9０0５41．1８860６．885根據(jù)最小二乘法計算出來的泵的特性曲線方程為：hｐ＝5１。5６-7．８5q1．８５2方案三:四用一備，遠(yuǎn)期增加一臺泵表5：泵型號Sp（摩阻系數(shù))流量Ｑ揚(yáng)程Ｈ(m）轉(zhuǎn)速ｎ（r/min)m３/hl/s６００S—47７．3821６0６00５４97031708804736０010004３功率N（KＷ）效率η（%）必需汽蝕余量（m）重量Kg軸功率Pa電機(jī)功率4０1。９５40797.5３８50460.988507。783根據(jù)最小二乘法計算出來的泵的特性曲線方程為:hp=61-７.38q1.852。泵效率曲線:方案比較：表６:方案編號用水變化范圍(l/s)運(yùn)行臺數(shù)泵揚(yáng)程所需揚(yáng)程揚(yáng)程利用率泵效率第一方案選用8０0S—47A并聯(lián)，近期三用一備，遠(yuǎn)期再增加一臺2２70兩臺43.3136。4784.2０％84％２9５0三臺4４.93３7。578３.6０%85％3835三臺41．593９.0093。8０%83％第二方案選用8０0Ｓ-76并聯(lián)，三用一備,遠(yuǎn)期再增加一臺２２7０兩臺50．０436。4772．90%83％２950兩臺４4。2137。5７85%8３%３8３５三臺47.7739。00８1.6０%84%第三方案選用６00S－4７并聯(lián),四用一備，遠(yuǎn)期再增加一臺泵22７０三臺50。3136．４７７２.50%８３%295０三臺43。6437.5786．10％73％383５四臺44．４739.0０87.80％79%從以上比較可以看出，在流量、揚(yáng)程供給方面,方案一所選的泵更能有效合理地在高效段運(yùn)行，有利于節(jié)約能源,同時有利于泵自身的安全運(yùn)行；而方案二所選的泵則有富余的供給能力,可以應(yīng)付突發(fā)狀況要求的流量、揚(yáng)程的增大。方案三四臺小泵調(diào)節(jié)能力強(qiáng),可適應(yīng)更多的流量變化，但揚(yáng)程利用率不高。在基礎(chǔ)布置上，方案一、二比方案三少選一臺泵，更有利于泵機(jī)組的布置，同時還可以減少泵房的體積，減少挖方，降低工程造價。在泵自身的性能參數(shù)方面，方案一所選的泵的效率更高,同時所有泵同時運(yùn)行的電機(jī)功率之和小于方案二和方案三,所以方案一更加省電節(jié)能。綜上,從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度上,方案一泵機(jī)組的配套選取優(yōu)于方案二和方案三。三、吸壓水管路計算吸壓水管路的布置要求:1、吸水管路不設(shè)聯(lián)絡(luò)管；2、壓水管路應(yīng)設(shè)置聯(lián)絡(luò)管，并要求壓水管路可使任何一臺水泵及閘閥停用檢修而不影響其他水泵工作且每臺泵可輸水至任何一條輸水管;3、壓水管上閘閥的設(shè)置，考慮供水安全性和節(jié)水效果.１、吸水管管徑以及流速設(shè)計相關(guān)流速的規(guī)定如下：D≤250ｍmν=１。０-1.2m/sＤ>２50mmν=１．2—１．６m/s吸水管中水流速度應(yīng)在1．2～１．5ｍ/s范圍內(nèi)，設(shè)計流速ｖ取1。５m／s。已知近期單泵的設(shè)計流量取高效段的中間流量值，為１.４１m3由設(shè)計流量及設(shè)計流速計算管徑得:D綜上，設(shè)計吸水管管徑取11０0ｍm。故近期吸水管內(nèi)實際流速為V喇叭口布置選用的水泵為8００S４7A，吸水管直徑d＝1１00mm，為1.１m最小淹沒水深H:H=0.5m吸水管喇叭口擴(kuò)大直徑D:Ｄ=（1．05～1。１)ｄ,?。?08d=1.1９ｍ最小懸空高度ｈ:h=（1～1．5）D,取1.1D=1．3m圖1喇叭口示意圖2、壓水管（1）管徑設(shè)計相關(guān)流速的規(guī)定如下:D≤25０mmν=1．５～2m/sD>２５0mｍν=2~2.5m/ｓ

D綜上，故設(shè)計壓水管管徑取900ｍm.故近期壓水管內(nèi)實際流速為V3、輸水干管輸水干管采用兩根輸水管，按照遠(yuǎn)期流量設(shè)計，取流速為1.９m/ｓ：D故輸水干管管徑取1４0０mm。管路附件表7:管路序號管道部件數(shù)目尺寸ξ吸水管１吸水管進(jìn)口1DN１1000．75２伸縮節(jié)1ＤN110００．21３手動閘板閘閥１ＤN１10０0．1５4偏心漸縮管1DＮ1１00*ＤN８000.2壓水管5等心漸擴(kuò)管1DN６00＊DN９000.３36逆止閥1DＮ900１．77伸縮節(jié)1ＤＮ９０0０。218液控蝶閥1DＮ90０0。１５９鋼制90°彎頭1DＮ9001.０7出水干管10等心漸擴(kuò)管１ＤＮ９00＊ＤN１4000。４711鋼制正三通１DN1４0０１.5１２鋼制正三通１DN1４００1。5１3鋼制正三通1DN１4０01.5１４鋼制正三通1DN140０1.515鋼制正三通1DN1４00１。５輸水干管(兩根)16鋼制9０°彎頭2DＮ14001．１117聯(lián)絡(luò)閥（閘閥）２DN１4０01．５１7蝶閥2DN14000。2四、吸壓水管路最不利管線損失計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算線路圖:圖2最不利管線圖表8：最不利管路損失計算管路序號管道部件數(shù)目尺寸ξ吸水管1吸水管進(jìn)口1DN１100０．752伸縮節(jié)1DN1１000。213手動閘板閘閥1DＮ1100０．154偏心漸縮管1ＤN1１00*DＮ８0０0.2壓水管5等心漸擴(kuò)管1DN6０0＊ＤN９00０.336逆止閥1DN9００1.７7伸縮節(jié)1ＤN9０00.２18液控蝶閥1DN9000．１59鋼制90°彎頭1ＤN900１.０７出水干管１0等心漸擴(kuò)管1DＮ９00＊DＮ14000.47１１鋼制正三通１DN1400１．512鋼制正三通１DＮ1４0０１．51３鋼制正三通1ＤN１４０01.514鋼制正三通１DＮ１４001．515鋼制正三通1DN140０1。５輸水干管16鋼制90°彎頭１DN１400１．1１17蝶閥１ＤN1４000．２因吸水管路的水損太小，忽略不計。1、壓水管路中水頭損失∑hd∑hd=∑hfd+∑hlｄ＝1\*ＧＢ3①沿程水頭損失忽略不計即∑hfd=0。０0m＝２\＊GＢ３②局部水頭損失：令并聯(lián)后總的流量為Q,為設(shè)計流量：hd=5-—等心漸擴(kuò)管DN60０×900局部阻力系數(shù)，5=０．33；６——DＮ90０逆止閥局部阻力系數(shù)，6=1.7；7——DN900伸縮節(jié)局部阻力系數(shù),７=0。２1;８——DN900液控蝶閥局部阻力系數(shù),8=０.15；9——DN９00鋼制90°彎頭局部阻力系數(shù)，９=１．0７；１0-—等心漸擴(kuò)管DN900×14００局部阻力系數(shù)，１０=０．47；11～15——DN1400鋼制正三通局部阻力系數(shù)，=１。5;16—-DN1４００蝶閥局部阻力系數(shù),16＝0.2。則：h2、壓水管并聯(lián)點(diǎn)后至輸水干管閘閥水頭損失∑hｂ=∑hfb+∑hｌｂ=1\＊ＧB3①沿程水損:h=２\＊GB3②局部水頭損失hd=16-—DＮ１４0０鋼制９0°彎頭局部阻力系數(shù),１3=１。11;17—-DN1４00蝶閥局部阻力系數(shù),17=0。２。h表９：沿程水損部位管段管長管徑（mｍ)管材造率h程并聯(lián)點(diǎn)前壓水管５900鑄鐵管１０00并聯(lián)點(diǎn)后輸水干管115014０0鋼筋混凝土1003.4９表10：局部水損部位管段管長管徑（mm）管材造率S沿ｈ沿并聯(lián)點(diǎn)前壓水管5９0０鑄鐵管１000.１９1。４2并聯(lián)點(diǎn)后輸水干管11501４00鋼筋混凝土10０0。030。21從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥全部水頭損失為∑ｈ=∑ｈｓ+∑hd+∑ｈb＝1.4２+3。49+0.21=5。１２m五、工況點(diǎn)校核1、設(shè)計工況校核（按近期校核）根據(jù)管道布置方案，計算并聯(lián)管路并聯(lián)運(yùn)行，單泵工況點(diǎn)；單泵運(yùn)行工況點(diǎn)近期工況時，三用一備,只有一條輸水管，按照選取一條最不利管道計算水損,同上述計算過程,則：=1\＊GB３①設(shè)計流量時，總流量Q＝2。９5m3s,采用三用一備：S管道特性曲線為:H又由所選泵特性曲線:單泵工作時：H并聯(lián)工作時:H三臺泵并聯(lián)時求得各水位時的流量和揚(yáng)程,從而確定單泵工作的流量和揚(yáng)程，確定是否在高效區(qū)。=2＼*GB3②最小流量時，總流量Q=2．２６m3s,采用兩用一備；管道特性曲線為:H單泵工作時：H并聯(lián)工作時：H將三個特征水位的管道特性曲線與水泵單泵工作和并聯(lián)運(yùn)行的特征曲線并聯(lián)，可得個工況下單泵的工況點(diǎn):表11:工況點(diǎn)校核校核工況管路情況水位情況單泵Q（ｍ3/s）H（ｍ)ηN（ＫW）設(shè)計流量三臺水泵并聯(lián),一備枯水位1.28４1。63０．8４61９。３8設(shè)計水位1。3４40。86０．8562９.０5洪水位1.7534。740。8２7２6．29最小流量兩臺水泵并聯(lián)，一備枯水位1.50３８．600．８566７.３3設(shè)計水位1.4７39.070.８5660.71洪水位１。1８４2。800。8４588．86可看出,設(shè)計水位和枯水位時單泵工況點(diǎn)均在高效區(qū)，流量均滿足要求。當(dāng)?shù)竭_(dá)洪水位時，泵站靜揚(yáng)程減小，這是泵能提供的揚(yáng)程增大，可以滿足要求，也可以通過閘閥調(diào)節(jié)等來使流量平衡。2、事故工況校核（按遠(yuǎn)期校核）事故工況校核要求泵站在一條輸水干管的爆管,僅用一條輸水干管輸水的條件下,在滿足輸水量為設(shè)計流量的7５%，揚(yáng)程達(dá)到設(shè)計揚(yáng)程的同時，每臺單泵扔然能夠保持高效運(yùn)行。由于近期僅采用一條輸水干管供水,所以放供水的輸水干管破損時，可以采用另一條備用的輸水干管供水.所以該情況對泵站近期的供水影響不大，可以忽略不計，可以不進(jìn)行事故工況的校核計算，默認(rèn)為近期泵站運(yùn)行可以滿足事故工況。此時按照遠(yuǎn)期校核，開啟兩根輸水管，其中一根輸水管故障，另一根輸水管的流量為設(shè)計流量的７5％,即Q｀=Q＊0.75=4。72*0。75=3。54m此時仍選一條最不利干管計算水損，計算結(jié)果與上述相同,S管道特性曲線為:H此時遠(yuǎn)期用四用一備單泵工作時：H并聯(lián)工作時：H將三個特征水位管道特性曲線與水泵特性曲線方程；聯(lián)立解得各情況下單泵的工作情況,表12：校核工況管路情況水位情況單泵Q（m３/s）H（m)ηN（KW)事故工況一條輸水管斷開四用一備枯水位1。08４3．870.８35６1.90設(shè)計水位1.1443.310。84５73。69洪水位1．４938。７60．8５66５.08可看出,事故工況下,雖然損失了部分流量，但是泵機(jī)組仍然能在保證供水流量揚(yáng)程的同時,單泵仍然能夠保持高效運(yùn)行。所以，泵機(jī)組的配置同樣滿足事故工況的校核。3、消防工況校核(按遠(yuǎn)期校核）滿足在規(guī)定的時間內(nèi)向清水池補(bǔ)充消防儲備水，一般不另設(shè)消防泵而啟用備用泵供水(消防時按兩處同時著火計６0L/Ｓ）按照遠(yuǎn)期工況校核,四用一備,消防校核時，將總流量加上消防流量，即:Q`＝Ｑ+Ｏ.Ｏ6=4．７8m此時最不利管路的水損與上述算法不同，還要加上輸水干管上的切換閥門的損失及一條輸水干管的沿程損失。1）壓水管路中水頭損失∑hd∑hd=∑hfｄ＋∑hld＝1\*ＧB3①沿程水頭損失忽略不計即∑hｆd＝０．0０m=2\＊ＧB３②局部水頭損失：令并聯(lián)后總的流量為Ｑ`,一條輸水管中的流量為Ｑ=1/２Ｑ｀＝2.39m3hd=5-—等心漸擴(kuò)管ＤN６00×90０局部阻力系數(shù)，5=0.33；6—-DN９00逆止閥局部阻力系數(shù)，６=1.7；7—-DN90０伸縮節(jié)局部阻力系數(shù),7＝０.2１;8—-ＤN900液控蝶閥局部阻力系數(shù)，8=０。15；9-—DN９0０鋼制90°彎頭局部阻力系數(shù)，９=1.０7;10——等心漸擴(kuò)管DＮ９00×1400局部阻力系數(shù)，1０=0．47;11~15-—ＤN1400鋼制正三通局部阻力系數(shù),=1．5;16-—ＤN1400蝶閥局部阻力系數(shù)，１6=0.2。則：h2）壓水管并聯(lián)點(diǎn)后至輸水干管閘閥水頭損失∑hb＝∑hfb＋∑ｈlb＝1\＊GＢ３①沿程水損：h=２＼*GＢ３②局部水頭損失hd=１７－１８-—DN1４00鋼制90°彎頭局部阻力系數(shù)，1７=1８＝1。１1；19——ＤN1400蝶閥局部阻力系數(shù),1７=0。2。h表1３：沿程水損部位管段管長管徑（mｍ）管材造率h程并聯(lián)點(diǎn)前壓水管5900鑄鐵管100０并聯(lián)點(diǎn)后輸水干管1１50140０鋼筋混凝土1004。73表１４：局部水損部位管段管長管徑(mm）管材造率S局h局并聯(lián)點(diǎn)前壓水管59０0鑄鐵管１000。１９0．96并聯(lián)點(diǎn)后輸水干管11５０1４０0鋼筋混凝土１000．０50.２6從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥全部水頭損失為∑h＝∑hs＋∑ｈd+∑ｈb=４．73+0.9６+0。２6=5.95mS=管道特性曲線為：H=此時遠(yuǎn)期用四用一備單泵工作時:H=50.29-5.52并聯(lián)工作時：H=50.29-0.42將三個特征水位管道特性曲線與水泵單泵運(yùn)行和并聯(lián)運(yùn)行情況下的特性曲線方程聯(lián)立，解得各情況下單泵的工作情況,表15：工況點(diǎn)校核校核工況管路情況水位情況單泵Ｑ(m3/s)H(m）ηＮ(KW)消防工況增加消防流量并聯(lián)管路并聯(lián)工作枯水位1。２9４１。460．85616。１0設(shè)計水位1．3540.6８0．84640。３3洪水位1.7７34。430.８272７.54可知,遠(yuǎn)期消防校核時,設(shè)計水位和最低水位各工況點(diǎn)仍在單泵高效區(qū)內(nèi),最高水位時,流量滿足,揚(yáng)程略小,但此時開啟備用泵即可。第三章泵房設(shè)計一、泵房選址根據(jù)設(shè)計資料中的泵站縱斷面地形高程表,選擇的泵站建造地址如下圖:圖３泵房選址圖途中的矩形方框即代表泵房.泵房建造地址在樁號泵房建造地址在樁號0＋190到樁號0＋23７之間.選在此處建址，可以滿足泵房取水自流管不致于太深，且能滿足在枯水位時也能自灌式取水的目的；若泵站布置在樁號0+19０之前，則泵房距離河岸過近，地面標(biāo)高在２7m以下,略高于河流的設(shè)計水位，導(dǎo)致泵筒體容易受河水沖刷，對建筑結(jié)構(gòu)不利；同時增加了輸水干管的布置難度；鋪設(shè)到泵房的交通橋過長，增加了工程造價。若泵站布置在樁號0+237以后，地面標(biāo)高為32。7ｍ以上,泵筒體的挖方量較大,且會造成引水自流管的鋪設(shè)困難，同樣會增加工程造價。因此，泵房選址如圖比較合適。二、水泵安裝高程本設(shè)計采用自灌式取水,水泵吸入口處喇叭口保證淹沒在枯水位下0.5m，這樣就能保證在最不利情況下也能實現(xiàn)自灌，不用設(shè)置水環(huán)真空泵，雖然這樣水泵的安裝高度較低,但綜合考慮制備成本以及控制的便利條件,這種安裝方式更優(yōu)。水源三個水位標(biāo)高:枯水位:23.53m設(shè)計水位：２5。00m洪水位:37．00m集水井三個特征水位：（自流管內(nèi)水損?。眒）枯水位：23。53-1＝２2.53ｍ設(shè)計水位：2５-１＝24．00m洪水位：３7。０0—1=36。０0ｍ最小淹沒深度0．5m，喇叭口高度0．5＊D=０.5*1．1m=0.５5m,最小懸空高度１。3m,則集水井最小深度為：H1=0.5+0.55+1．3＝2.35m則集水井底板標(biāo)高為:H2=２２.５3-2。３5=20.18ｍ水泵安裝高度（自灌式)：┃Hｓs┃=ｈa—Hsv—∑ｈs－h(huán)va式中Hss-—安裝高度，泵軸至最低水位的幾何高度；ｈa——PaHsv--水泵的氣蝕余量；∑hs——吸水管路總水頭損失,很小約為０；ｈvａ—-Pva查《泵與泵站》第四版表2—８，可知：hａ=10.3３—（10.３３-10．２)＊23.5/（10０—０)=１０。3mH2Hsｖ由銘牌可知為６.5ｍ;∑hs=０;ｈvａ查表2－７可知，水溫20℃時，hva=0．24m則：８00ＳS4７A：┃Hｓｓ┃=10．３－6。5－0－0。24=3．５6m三、機(jī)泵基礎(chǔ)尺寸查泵與電機(jī)樣本計算出8０0S—47A型泵機(jī)組基礎(chǔ)平面尺寸為4７３0mm×22００mm，機(jī)組總重量W=Wp+Ｗm=(７30０+４４90）×9.8=１１5５42N?；A(chǔ)深度計算如下：

H=式中L--基礎(chǔ)長度，L=４7３0mｍB——基礎(chǔ)寬度，Ｌ=2200mｍγ——基礎(chǔ)所用材料的容重,此處采用混凝土基礎(chǔ),γ=2３520Ｎ/m3四、泵房內(nèi)部布置1、泵機(jī)組的布置原則泵機(jī)組的排列是泵站內(nèi)布置的重要內(nèi)容,它決定泵房建筑面積的大小.機(jī)組間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。機(jī)組布置應(yīng)保證運(yùn)行安全，裝卸、維修和管理方便，管道總長度最短、接頭配件最小、水頭損失最小并應(yīng)考慮泵站有擴(kuò)建的余地.各機(jī)組之間各部尺寸應(yīng)該滿足下列要求：(１）管外壁和墻壁的凈距等于最大設(shè)備的寬度加1ｍ,但不得小于2m。(2）管與管之間的凈距值應(yīng)大于0.7m，保證工作人員能較為方便地通過。（3）管外壁與配電設(shè)備應(yīng)保持一定的安全操作距離。當(dāng)為低壓配電設(shè)備時不小于1．5m,高壓配電設(shè)備不小于2m.(４）泵外形凸出部分與墻壁的凈距,須滿足管道配件安裝的要求，但是，為了便于就地檢修泵，不宜小于1m.如泵外形不凸出基礎(chǔ)，則基礎(chǔ)與墻壁的距離不宜小于1m.（5)電機(jī)外形凸出部分與墻壁的凈距應(yīng)保證電機(jī)轉(zhuǎn)子在檢修時能拆卸，并適當(dāng)留有余地。一般為電機(jī)軸長加0。5ｍ，但不宜小于3ｍ，如電機(jī)外形不凸出基礎(chǔ),則基礎(chǔ)與墻壁的凈距不宜小于3m。（6）管外壁與相鄰機(jī)組的突出部分的凈距應(yīng)不小于0.7ｍ。如電機(jī)容量大與５５ＫW,則不小于１ｍ。（7）相鄰機(jī)組的基礎(chǔ)之間應(yīng)有一定寬度的過道,以便工作人員通行。電動機(jī)容量不大于55kＷ時，凈距應(yīng)不小于0.8m；電動機(jī)容量大于５5ｋw時，凈距不小于１.2m。電動機(jī)容量小于２０kｗ時，過道寬度可適當(dāng)減小。但在任何情況下，設(shè)備的突出部分之間或突出部件與墻之間應(yīng)不小于0。7m，如電動機(jī)容量大于55kW時，則不得小于1.Om。（8)泵站內(nèi)主要通道寬度應(yīng)不小于1．2m2、泵機(jī)組布置泵機(jī)組的的排列方式可以分為縱向排列、橫向排列以及橫向雙行排列。為了布置緊湊，充分利用泵房的面積,泵機(jī)組的布置方式采取橫向雙行排列.即將五臺機(jī)組（遠(yuǎn)期泵用劃入布置規(guī)劃內(nèi)），“前三臺、后兩臺”交錯布置，前三臺為正常轉(zhuǎn)向,后兩臺為反常轉(zhuǎn)向，在與廠家訂貨時應(yīng)予以說明。每臺泵都有獨(dú)自的吸壓水管路。吸水管路上的配件按DＮ１100伸縮節(jié)、DＮ1100手動閘板閘閥、DＮ1100*8０0偏心漸縮管的順序布置；兩邊的壓水管路上的配件按DN６00＊900等心漸縮管、DＮ900逆止閥、DN900伸縮節(jié)、ＤN9０0液控蝶閥的順序布置。出水干管直徑采用DN１400,壓水管與出水干管之間的連接采用DN900*ＤN１40０等心漸擴(kuò)管和DN14０0鋼制正三通，輸水管布置采用兩根DN14０0預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管，兩根輸水管與鋼筋混凝土管之間的連接采用DN1400鋼制正三通（四通用兩個三通代替）。為了減小泵房建筑面積，閘閥切換井設(shè)在泵房外面，兩條ＤN1400的輸水干管用兩個DＮ1400蝶閥連接起來,每條輸水管上再各設(shè)切換用的蝶閥一個。表16：管道類型管材管徑（mm）吸水管焊接鋼管DN1100壓水管鑄鐵管DＮ900出水干管鑄鐵管DN1400輸水干管預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管ＤN1４０0圖4泵房立面剖面圖圖5泵房平面圖五、水泵間布置1、水泵安裝高度以及泵房內(nèi)各標(biāo)高確定泵型號泵外形尺寸(mm）LL1L2L３L４BＢ1Ｂ2B3B３’B3B4'800S-４７A250０—1200100０-22００875１2０01000—--泵外形尺寸（mｍ)HH1H2Ｈ3Ｈ４4－Φｄ２0741２00１0７２07２04Φ4２進(jìn)水法蘭尺寸出水法蘭尺寸Ｄg1D1Ｄo１b1n－Φd1Ｄg2Ｄ2Do２b２n-Φd２80０1０1５9５04224Φ３360078０7254０２0Φ30電機(jī)尺寸:泵型號C電動機(jī)電機(jī)尺寸電機(jī)型號功率(kW)電壓（V）Ｌ1ＨｈBAn-Φd1８00S-47Ａ6Y500—87106００02220500１９０0１2５０9004Φ42ELL２吐出錐管法蘭尺寸Dｇ２D2Dｏ2ｂ2n—Φｄ28０0４７301593８0０101595０４224Φ33①泵房內(nèi)底地面標(biāo)高=集水井地面標(biāo)高＝20．15ｍ，②水泵進(jìn)水口中心標(biāo)高＝泵房內(nèi)地面標(biāo)高＋最小懸空高度＋喇叭口直徑-1／2進(jìn)水管直徑=20.１5+1。3＋1．19－０．5＊1.１=22.09ｍ③水泵軸標(biāo)高＝水泵進(jìn)口中心線標(biāo)高+Ｈ3＝22。0９+0。72ｍ=22。81m＝４＼*ＧB3④電機(jī)軸標(biāo)高=水泵軸標(biāo)高＝２2。８1m=5\＊ＧＢ3⑤水泵底標(biāo)高:22。８１-H1=22。08-1．2=21.６1m=6\＊GB3⑥水泵基礎(chǔ)底標(biāo)高：21。61－1.42=２０．19m=７\＊GＢ３⑦為了將水泵與泵房底板連在一起，水泵基礎(chǔ)增加0.04ｍ,則水泵基礎(chǔ)實際深度為：21。61-２0。1５＝1．46m泵房基礎(chǔ)實際深度為1。4６+2=3．４６m=8\*GＢ3⑧水泵壓水管軸線標(biāo)高=偏心漸縮管軸心標(biāo)高=22。09＋０。1５＝22。2４m＝９\＊GＢ3⑨地下部分筒體高度操作平臺高度：洪水位標(biāo)高：37.00m，考慮２.0m浪高，1．0m安全超高操作平臺標(biāo)高H3：Ｈ3=３７+２+1=40．0m泵房筒體高度=操作平臺標(biāo)高－泵房內(nèi)底標(biāo)高=(洪水位標(biāo)高+2m浪高+１m安全超高)－泵房內(nèi)底標(biāo)高＝(3７。00+2+１）－20．18=19.82ｍ2、泵房內(nèi)平面的布置設(shè)計好泵機(jī)組和吸壓水管路的平面布置后，根據(jù)泵房內(nèi)部設(shè)計的相關(guān)規(guī)定，充分利用泵房內(nèi)部空間，同時又滿足機(jī)組運(yùn)行與維護(hù)管理的要求。泵房筒體的最大外徑為3０。４2ｍ,外墻厚度為0。8m。布置操作平臺上的配電室，值班室，控制室，檢修平臺布置如下：圖６泵房配電間平面圖泵井的詳細(xì)布置見CAD詳圖.六、泵房型式及構(gòu)造1、泵房型式根據(jù)本地區(qū)情況，采用普通干室型泵房。泵房的平面形狀、吸水池與機(jī)器間的組合情況劃分，泵房采用圓形合建式豎井泵房.采用此種泵房型式的原因有下:１）由泵站的近遠(yuǎn)期設(shè)計流量可知該取水泵站屬于IＶ級小型泵站(裝機(jī)流量在２~10m3/s)，比較適合采用圓形。圓形結(jié)構(gòu)受力條件好，便于采用沉井法施工，可降低工程造價，泵啟動方便，易于根據(jù)吸水池水位實現(xiàn)自動操作。2）地下室豎井泵房人防條件好，結(jié)構(gòu)牢固,抗震條件好。夏季不受陽光照射,室內(nèi)溫度較低.同時站址附近多為黃粘土,易于挖方，施工條件好.3）吸水池與機(jī)器間合建，方便人工的操作管理。電氣設(shè)備位于上層，不易受潮.同時，泵均采用臥式離心泵，自灌工作不需認(rèn)為啟動，因此方便運(yùn)行管理。2、屋面形式及構(gòu)造當(dāng)?shù)啬静娜狈?故采用鋼筋混凝土預(yù)制槽形板平屋頂,預(yù)制鋼筋混凝土采用Ｔ形梁，構(gòu)造如圖2所示.3、側(cè)墻、底板構(gòu)造干室型泵房的側(cè)墻、底板均位于水下，從防滲要求考慮，在側(cè)墻外圍及底板下采用三油二氈防水層，并在側(cè)墻外圍做半磚墻作為防水層的保護(hù)層，以防三油二氈老化，在底板下用素混凝土墊底層，厚10厘米4、基礎(chǔ)構(gòu)造機(jī)組為混凝土基礎(chǔ)與泵房連接成整體結(jié)構(gòu)，當(dāng)檢修間或配電間沒有地下結(jié)構(gòu)時，為了避免檢修間或配電間與鋼筋混凝土干室之間有不均勻沉陷,可將檢修間或配電間的基礎(chǔ)適當(dāng)加深，不能做在填方上，基礎(chǔ)構(gòu)造見參考資料.下圖為示意圖（圖7):圖7５、樓梯與欄桿樓梯間設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GBJ１６)和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GＢ500４5)的有關(guān)規(guī)定。相關(guān)規(guī)定如下：樓梯梯段凈寬不應(yīng)小于0.9m(注:樓梯梯段凈寬系指墻面至扶手中心之間的水平距離）;室內(nèi)樓梯的踏板寬度應(yīng)不小于24厘米，一般在２８厘米最舒適；立板的高度應(yīng)不高于２0厘米，一般在１８厘米最舒適；扶手高度不應(yīng)小于0．90m。樓梯水平段欄桿長度大于0.5０m時，其扶手高度不應(yīng)小于1．05m。樓梯欄桿、垂直桿件