給水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)

1、3.2 取水裝置設(shè)計(jì) 3.2.1 取水裝置類型選擇根據(jù)資料采用地表水取水，本次設(shè)計(jì)只進(jìn)行二水廠設(shè)計(jì)。二水廠取水河流為率水，取水地點(diǎn)位于河流彎道凹岸，以減少泥砂和漂浮物。根據(jù)水位變化情況，采用固定式取水構(gòu)筑物，又因月平均流量變化較大，故采用岸邊式取水構(gòu)筑物。（1）岸邊取水構(gòu)筑物集水井設(shè)在岸邊，泵房建在離岸邊地質(zhì)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(shí)間。平面形狀：取水構(gòu)筑物一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。平面形狀有圓形、矩形、橢圓形等，圓形的結(jié)構(gòu)性能好，施工較方便，但水泵布置不如矩形方便。進(jìn)水孔；因?yàn)槁仕蛔兓刃?，所以?yīng)設(shè)一層進(jìn)水孔，進(jìn)水孔的大小應(yīng)盡量和標(biāo)準(zhǔn)的

2、格柵以及閘門的尺寸相一致。格柵，格網(wǎng)：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(shè)格柵，格網(wǎng)，加以攔截。 進(jìn)水孔應(yīng)設(shè)置格柵和閘門閥，必要時(shí)應(yīng)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(nèi)設(shè)平板格網(wǎng)。( 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(jìn)水室、格柵、格網(wǎng)和吸水室組成，也可聯(lián)結(jié)自流管或虹吸管。集水井上設(shè)操作平臺，并有閥門、格柵、格網(wǎng)等起吊裝置，在寒冷地區(qū)操作平臺可設(shè)在室內(nèi)，平臺以上的房屋高度應(yīng)按設(shè)備尺寸和起吊高度確定。（3）進(jìn)水室進(jìn)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(shí)，可每臺泵一格，取水量小時(shí)可幾臺泵一格，據(jù)此確定進(jìn)水室分格數(shù)。岸邊取水構(gòu)筑物集水井一般每格有一進(jìn)水孔。當(dāng)河流水位變化不大時(shí)，采用單層進(jìn)水。（4）格柵設(shè)計(jì)1、在取水頭部或集水井的進(jìn)水孔處設(shè)置格柵以截?cái)r大塊漂浮物。格柵外形和進(jìn)水孔尺寸相同。2、進(jìn)水孔或過柵流速，岸邊式取水構(gòu)筑物因?yàn)闅鉁剌^高，所以選擇無冰絮時(shí)的流速0.4-1.0 m/s。3、進(jìn)水孔或格柵面積： （3.16）設(shè)三個(gè)進(jìn)水孔，每個(gè)孔的面積為0.4 m2 根據(jù)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(shù)， b=3050mm，柵條凈距；

4、s=10mm，柵條厚/直徑； k2格柵堵塞系數(shù)，采用0.75； v0取水頭部進(jìn)水口的水流速度，一般為0.20.6m/s，本設(shè)計(jì)取0.4m/s；）說明：格柵設(shè)于進(jìn)水孔兩側(cè)的導(dǎo)向槽中，以便上提清除殘留雜質(zhì)或檢修。進(jìn)水孔高程根據(jù)室外給水排水規(guī)范規(guī)定，最底層進(jìn)水孔下緣距水體底部的高度至少為0.5m；進(jìn)水孔上緣在設(shè)計(jì)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(wǎng)設(shè)計(jì)1、格網(wǎng)設(shè)在集水井內(nèi)，以攔截較小漂浮物，分平板格網(wǎng)和旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)兩種，平板格網(wǎng)放在進(jìn)水室和吸水室的格墻上，有鋼槽或鋼板制成的導(dǎo)槽，可放入格網(wǎng)。2、每臺泵的出水量小于1.5或水中漂浮物不多時(shí)，可用平板格網(wǎng)，大于

5、3時(shí)可用旋轉(zhuǎn)格網(wǎng)，流量在兩者之間均可選。3、平板格網(wǎng)面積： （3.17）（式中：q設(shè)計(jì)流量； k1因網(wǎng)絲所減小的過水面積系數(shù)，設(shè)計(jì)中取0.64；k2格柵堵塞后面積減小系數(shù)，采用0.5； v0過網(wǎng)速度，一般為0.30.5m/s，本設(shè)計(jì)取0.5m/s； 為水流收縮系數(shù)，設(shè)計(jì)中取0.7；） 根據(jù)常用資料，選用格網(wǎng)面積為15001000，型號為c5的格網(wǎng)。 4、平板格網(wǎng)的水頭損失一般采用0.10.20。 5、一般需平行設(shè)置兩道平板格網(wǎng)，其中一道作為備用。 6、應(yīng)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(shè)一排進(jìn)水孔，進(jìn)水孔設(shè)于下部，它的下緣至少高出河底0.5m ，其上緣至

6、少應(yīng)在設(shè)計(jì)最低水位以下0.3m，此次設(shè)計(jì)河床底部標(biāo)高為117.48m，設(shè)下緣標(biāo)高為120.98m；設(shè)計(jì)最低水位為122.25m，上緣標(biāo)高為121.95m，集水井設(shè)為非淹沒式的，頂層操作平臺在最高洪水位時(shí)仍露出，以便于清理，它的高程由百年一遇的設(shè)計(jì)最高水位確定；泵房在渠道邊時(shí)為設(shè)計(jì)最高水位加0.5m；在江河邊時(shí)為設(shè)計(jì)最高水位加浪高再加0.5m，必要時(shí)有防止浪爬高的措施，根據(jù)規(guī)定，泵站建筑物級別為1級，設(shè)計(jì)安全超高為0.7m，故操作臺的高程為128.30+0.5+0.7=129.5m；進(jìn)水間最低動水位等于河流最枯水位剪去取水頭部到進(jìn)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(jìn)水間最低動水位減去進(jìn)水間到吸水室（包括格網(wǎng)）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(wǎng)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(shè)計(jì)中取600，喇叭口高出井底h=（0.6-0.8）d=270-360，設(shè)計(jì)中取300，故喇叭口標(biāo)高為120.7+0.3=121.0m，喇叭口凈距l(xiāng)=（1.5-2.0）d=675-900，設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(gòu)筑物，一級泵站設(shè)計(jì)流量 一級泵站總揚(yáng)程為： 取水泵房輸水至凈水廠時(shí)的水泵揚(yáng)程h： （3.18） h1+h2水源最低水位與凈水構(gòu)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(jì)為3m h=131.3-122.25+3=12.05m 設(shè)計(jì)流量已知為q=300.9 l/s，經(jīng)后續(xù)計(jì)算一級泵站水泵揚(yáng)程h=12.05m。 據(jù)此，參考相關(guān)規(guī)范常用設(shè)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(yáng)程為17.4m，轉(zhuǎn)速為n=1450r/min，效率=80%，氣蝕余量3.5m，軸功率28.6kw，電動機(jī)型號yz00l-4，功率30kw，滿載時(shí)電流56.8a，轉(zhuǎn)速1470r/min，效率因數(shù)0.87，額定轉(zhuǎn)矩2.2，重量310kg。起吊設(shè)備選用，起吊設(shè)備選用cd10.5-6d型電動葫蘆，主起升設(shè)備電動機(jī)，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(jì)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(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)組布置及泵房平面尺寸經(jīng)參考規(guī)范，設(shè)計(jì)采用橫向排列方式的機(jī)組布置，其優(yōu)點(diǎn)為：橫向布置雖然增長泵房的長度，但跨度可減小，進(jìn)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(shè)備的寬度加1m ，查，可知電動機(jī)為最大設(shè)備其寬度為0.6m ，故a=1.6m2m。出水側(cè)水泵基礎(chǔ)與墻壁的凈距b應(yīng)按水管配件安裝的需要

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

13、?；A(chǔ)高度h=底座地腳螺釘?shù)拈L度+（0.15-0.2）m，因?yàn)榈鬃啬_螺釘尺寸不知，基礎(chǔ)高度取為0.7m。根據(jù)以上計(jì)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(shè)為5.8m6m。3.3.4泵房高度的確定經(jīng)查閱相關(guān)規(guī)范給水排水設(shè)計(jì)手冊 第十一冊常用設(shè)備，知250s24a型水泵的相關(guān)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(jì)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(jī)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(jī)的高度，取1m； f吊起物底部和最高一臺機(jī)組頂部的距離，一般應(yīng)大于0.5m，取0.7m