《泵與泵站》課程設(shè)計取水泵站工藝設(shè)計說明書

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1、取水泵站工藝設(shè)計說明書 目錄 一、設(shè)計流量的確定和設(shè)計揚程估算 3 1. 設(shè)計流量Q 2. 設(shè)計揚程H 1) 水泵所需靜揚程Hst 2) 輸水干管的水頭損失h 3) 泵站內(nèi)管路中的水頭損失 二、初選水泵和電機 4 三、機組基礎(chǔ)尺寸的確定 4 四、吸水管路與壓水管路計算 5 1. 吸水管 2. 壓水管 五、機組與管道布置 5 六、吸水管路和壓水管路中水頭損失的計算 6 1. 吸水管路中水頭損失∑hs 2. 壓水管路水頭損失hd 七、水泵安裝高度的確定和泵房簡體高度計算 8 八、附屬設(shè)備的選擇 9 1. 起重設(shè)備 2. 引水設(shè)備

2、3. 排水設(shè)備 4. 通風(fēng)設(shè)備 5. 計量設(shè)備 九、泵房建筑高度的確定 10 十、泵房平面尺寸的確定 10 一、 設(shè)計流量的確定和設(shè)計揚程估算: (1)設(shè)計流量Q 考慮到輸水干管漏損和凈化場本身用水，取自用水系統(tǒng)α=1.05，則設(shè)計流量為 Q=1.0583000/24=3631.25m3/h=1.009 m3/h （2）設(shè)計揚程H 1.泵所需的凈揚程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(shè)計流量時), 從取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失為0.89m，則吸水間的最高水面標(biāo)高為16.82-0.89=15.93m,最低水面

3、標(biāo)高13.90-0.89=13.01m。 所以泵所需靜揚程HST為： 洪水位時，HST=25.00-15.93=9.07m 枯水為時，HST=25.00-13.01=11.99m 2.輸水管設(shè)計 每根輸水管流量 Q1＝Q/2=0.50045 m3/s 取經(jīng)濟流速 V＝1.4 m/s，計算得 D＝= 677 mm 查設(shè)計手冊，采用兩條DN700鋼管作為輸水管，流速 V＝1.30 m/s，i=2.87‰ 3.輸水干管中的水頭損失∑h 設(shè)采用兩條DN700的鋼鐵管并聯(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75%的設(shè)計流量， Q2=0.75363

4、1.25=2723.4375m3/h=0.75675 m3/s, 所以: 輸水管路水頭損失；=1.10.006641200=8.7648m (式中1.1包括局部損失而加大的系數(shù)) 4.泵站內(nèi)管路中的水頭損失∑h 當(dāng)一條輸水管檢修時，另一條輸水管應(yīng)通過75％設(shè)計流量， 即：Q2=0.753631.25=2723.4375m3/h=0.75675 m3/s 計算得管內(nèi)流速 v=1.97m/s,i=6.64‰ 安全水頭2m，水泵站內(nèi)損失水頭估計為2m, 5.泵站內(nèi)管路中的水頭損失hp 安全水頭為2m 粗估為2m 則泵設(shè)計揚程為： 枯水為時,Hmax=11

5、.99+8.7648+2+2=24.7548m 洪水位時，Hmin=9.07+8.7648+2+2=21.8348m 2.初選泵和電機 三臺20sh-19型泵（Q=450~650L/s，H=15~27m，N=190kW），兩臺工作，一臺備用。 根據(jù)泵的要求選用Y355M-6型異步電動機（200kW）。 3．機組根據(jù)尺寸的確定 查泵與電機樣本，計算出20sh-19型泵機組基礎(chǔ)平面尺寸為3500mm2000mm， 機組總重量W=WP+Wm=20100+21700=41800N。 基礎(chǔ)深度H可按下式計算： H=3.0W/(LBγ) 式中 L——基礎(chǔ)深度，L=3

6、.500m； B——基礎(chǔ)寬度，B=2.000m； γ——基礎(chǔ)所用材料的容重，γ=23520N/m3 故 H=（3.041800）/（3.5002.00023520）=0.76m 基礎(chǔ)實際深度連同泵房底板在內(nèi)，應(yīng)為1.95 m 4.吸水管路與壓水管路計算 每臺泵有單獨的吸水管與壓水管 （1）吸水管 已知 Q1=2723.4375/2 m3/h =1361.71875 m3/h=0.378375 m3/s 采用DN600鋼管，則v=1.30m/s, i=3.4410-3。 （2）壓水管 采用DN450鋼管，則v=2.39m/s

7、, i=17.310-3。 5.機組與管道布置 維了布置緊湊，充分利用建筑面積，將三臺機組縱向排列布置。每臺水泵有單獨得吸水管，吸水管與壓水管采用直進直出方式布置，壓水管引出泵房后兩兩連接起來。水泵出水管上設(shè)有電動蝶閥（D941X/J-16）和手動蝶閥（D341X/J-16），吸水管上設(shè)手動閘閥（Z41H-16P）.泵房面積由于考慮了吸水井喇叭口與吸水井各個方向上的最小的距離，泵機室有足夠的長度布置吸壓水管上的管道附件。兩條DN600輸水管用2個DN600蝶閥（D341X/J-16）連接起來，每條輸水管上各設(shè)切換用的蝶閥（D341X/J-16）一個。 6.吸水管路和壓水管路中水頭損失的

8、計 取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止位計算線路。 （1）吸水管路中水頭損失∑hs ∑hs=∑hfs+∑hls ∑hfs=l1*is=1.517.310-3=0.02595m ∑hls=(ζ1+ζ2)v22/2g+ξ3v12/2g 式中 ζ1——吸水管進口局部阻力系數(shù)，ζ1=0.75； ζ2——DN600閘閥局部阻力系數(shù)，ζ2=0.15； ζ3——偏心漸縮管DN600500，ζ3=0.17. 則∑hls=（0.75+0.15）1.302/2g+0.171.8722/2g=0.09262m ∑hs=∑hfs +∑hls=0.

9、02595+0.09262=0.11857m (2)壓水管路水頭損失∑hd ∑hd=∑hfd+∑hld ∑hfd=(l-l7）*id1 +l7*id2 =3017.3/1000+26.64/1000=0.53228 m ∑hld =ζ4v32/2g+(ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+ζ9+ζ10）v42/2g+(+ζ12+)v52/2g ∑hld=0.043.032/2g+(0.15+0.21+0.15+1.012+0.29) 2.392/2g+(0.5+1.5+0.15)1.972/2g=1.02m 式中 ——DN400450漸放管，=0.04 ——DN450鋼制45彎頭，=0.51

10、 ——DN450液控蝶閥， =0.15 ——DN450伸縮接頭，=0.21 ——DN450手控蝶閥， =0.15 ——DN450鋼制90彎頭，=1.01 ——DN450700漸放管，=0.29 ——DN700鋼制斜三通，=0.5 ——DN700鋼制正三通，=1.5 ——DN700蝶閥， =0.15。 故： ∑hd=∑hld+∑hfd=0.53228+1.02=1.56m 從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥閥間的全部水頭損失為： ∑h=∑hs+∑hd=0.11857+1.56=1.68m 因此,泵的實際揚程為， 設(shè)計枯水位時，Hmax=11.99+8.7648+1

11、.68+2=24.4348m 設(shè)計洪水位時，Hmin =9.07 +8.7648 +1.68+2=21.5148m 由此可見，初選的泵機組符合要求。 7.泵安裝高度的確定和泵房筒體高度計算 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(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，無需計算。 已知吸水間最低動水位標(biāo)高為13.01 m，為保證吸水管的正常吸水取吸水管的中心標(biāo)高為11.00 m（吸水管上緣的淹沒深度為13.01-11.00-0.3=1.71m）。取吸水管下緣距吸水間底板0.7m，則吸水間底板標(biāo)高為11.00-（0.3+0.7）=10.

12、00 m。洪水位標(biāo)高為16.82 m，考慮1.0的浪高，則操作平臺標(biāo)高為16.82+1.0=17.82 m. 故泵房簡體高度為： H=17.82-10.00=7.82 m 1. 泵房高度確定 泵房高度: H1=a+c+d+e+h 式中 a———雙軌吊車高度，0.687m； c———行車軌道底至起重機鉤中心的距離，1.125m； d———起重繩的垂直長度（電動機1.2x，x為起重機部件長度，1.86m）； e———電機高度，1.0m； h———起吊物與平臺距離，取0.5m。 則泵房

13、地上部分高度為, H1=0.687+1.125+1.861.2+1.0+0.5=5.544m, 為了安全起見取5.6m 所以泵房總高度=7.82+5.6=13.42m 8.附屬設(shè)備的選擇 （1）起重設(shè)備 最大起重量為Y355M-6型電機重量Wm=2170kg，最大起吊高度為7.82+2.0=9.82m（其中2.0是考慮操作平臺上汽車的高度），。為此，泵房寬18000㎜,據(jù)此選用LDT3.2S–型電動雙梁式起重機，最大起重量為3200㎏，配電葫蘆型號為AS416–162/1，配UE小車，起升速度8m/min工字鋼630㎜。 其安裝尺寸: W=2500㎜,

14、 E=476㎜, H=687㎜, L1=1131㎜, L2=1790㎜, b1=1125㎜ （2）引水設(shè)備 泵系自灌式工作，不需引水設(shè)備。 （3）排水設(shè)備 在吸水管閘閥下面設(shè)排水溝，將水匯集到集水坑內(nèi)，然后用水抽出泵房。 取水泵房的排水量一般按20~40 m3/h考慮，排水泵的靜揚程按8.5 m計，水頭損失大約5 m，故總揚程在8.5+5=13.5 m左右，可選用IS65-50-160A型離心泵（Q=15~28 m3/h,H=27~22 m,N=3 Kw,n =2900r/min）兩臺，一臺工作一臺備用，配套電機為Y100L-2。 4．通風(fēng)設(shè)備 由于與水泵配套的電機為水冷式，無

15、需專用通風(fēng)設(shè)備進行空 －空冷卻，但由于泵房筒體較深，仍選用風(fēng)機進行換氣通風(fēng)。，選用兩臺T35－11型軸流風(fēng)機（葉輪直徑7200mm，轉(zhuǎn)速960r/min，風(fēng)量4129m3/h，葉片角20，配套電機YSF-8026，N＝0.37kw）。 5．計量設(shè)備 在凈化場的送水泵站內(nèi)安裝電磁流量計統(tǒng)一計量，故本泵站內(nèi)不再設(shè)計量設(shè)備。 9.泵房建筑高度的確定 泵房埋在地下部分高度為7.82 m，操作平臺以上的建筑高度，根據(jù)起重設(shè)備及起吊高度、電梯井機房的高度、采光及通風(fēng)的要求，吊車梁底板到操作平臺樓板的距離為5.6m，從平臺樓板到房頂?shù)装鍍舾邽?6 m。 10.泵房平面尺寸的確定 根據(jù)泵機組，吸水與壓水管道的布置條件以及排水泵機組和通風(fēng)機等附屬設(shè)備的設(shè)置情況，從給水排水設(shè)計手冊中查出有關(guān)設(shè)備和管道配件的尺寸，通過計算，求得泵房長度為21m，寬度為8.5 m,吸水池長度為7m，寬度為3m。 9