中工給排水-泵與泵站課程設(shè)計

中原工學(xué)院給水泵站課程設(shè)計一、原始資料某給水泵站原始資料如下某新建水源工程近期設(shè)計水量180000m3/d，要求遠(yuǎn)期發(fā)展到350000m3/d，采用固定式取水泵房（一級泵站），用兩條直徑為1200mm的鋼制自流管從江中取水。自流管全長160m。水源洪水位標(biāo)高為30.50m（1%頻率），枯水位標(biāo)高為18.60m（97%頻率），常水位標(biāo)高為25.10m。凈化廠反應(yīng)池前配水井的水面標(biāo)高為47.30m，泵站切換井至凈化廠反應(yīng)池前配水井的輸水干管全長為1800m，吸水間動水位標(biāo)高以17.5m計，現(xiàn)狀地面標(biāo)高按24.5m考慮。二、機(jī)組的選擇與布置2.1設(shè)計流量的確定和揚(yáng)程估算設(shè)計流量Q考慮到輸水干管漏損和凈化廠本身用水，取自用水系數(shù)α=1.05，則近期設(shè)計流量為Q=1.05×=7875m3/h=2.188m3/s遠(yuǎn)期設(shè)計流量Q′=1.05×=15312.5m3/h=4.253m3/s設(shè)計揚(yáng)程H泵所需靜揚(yáng)程H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：18.6m-17.5m=1.1m,則吸水間中最高水面標(biāo)高為30.5m-1.1m=29.4m,最低水面標(biāo)高為18.60m-1.1m=17.5m。所以泵所需靜揚(yáng)程H為：洪水位時，H=47.30m-29.4m=17.9m枯水位時，H=47.30m-17.5m=29.8m輸水干管中的水頭損失∑h設(shè)采用兩條DN1200×10鋼管并聯(lián)作為原水輸水干管，當(dāng)一條輸水管檢修時，另一條輸水管應(yīng)通過75的設(shè)計流量(按遠(yuǎn)期考慮)，即：Q=0.75×4.253m3/s=3.190m3/s=3190L/s,查水利計算表得管內(nèi)流速v=2.822m/s,i=0.0068,所以∑h=1.1×0.0068×1800=13.46m(式中1.1系包括局部損失而加大的系數(shù))。泵站內(nèi)管路中的水頭損失h粗估為2m，安全水頭為2m則泵設(shè)計揚(yáng)程為：枯水位時，H=29.8+13.46+2+2=47.26m洪水位時，H=17.9+13.46+2+2=35.36m2.2初選泵和電機(jī)近期三臺700S56型泵(Q=1.00—1.47,H=38—56m,N=813.4kW,H=8.6m),兩臺工作，一臺備用。遠(yuǎn)期增加一臺同型號泵，三臺工作，一臺備用。根據(jù)700S56型泵的要求選用Y5003-6(900kW，10kv)電動機(jī)。2.3泵機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定查泵與電機(jī)樣本，計算出700S56型泵機(jī)組基礎(chǔ)平面尺寸為5220mm×2400mm，機(jī)組總重量W=W+W=55000+61000=116000N。:水泵重；:電機(jī)重基礎(chǔ)深度H可按下式計算：式中L——基礎(chǔ)長度，L=5.22mB——基礎(chǔ)寬度，B=2.4mγ——基礎(chǔ)所用材料的容重，對于混凝土基礎(chǔ)，γ=23520N/m3基礎(chǔ)實際深度連同泵房底板在內(nèi)，應(yīng)為4.7m。700S56型泵外形尺寸2.4吸水管路與壓水管路計算每臺泵有單獨(dú)的吸水管和壓水管（1)吸水管已知m3/h=1.41m3/s,采用DN1100×10鋼管，則v=1.48m/s，i=2.11×。（2）壓水管采用DN900×10鋼管，則v=2.22m/s，i=6.12×。2.5機(jī)組與管道布置為了布置緊湊，充分利用建筑面積，將四臺機(jī)組交錯并列布置成兩排，兩臺為正常轉(zhuǎn)向，兩臺為反常轉(zhuǎn)向。每臺泵有單獨(dú)的吸水管、壓水管引出泵房后兩兩連接起來。泵出水管上設(shè)有液控蝶閥((c)HDZs41X-10)和手動蝶(),吸水管上設(shè)手動閘板閘閥(Z545T-6)。為了減少泵房建筑面積，閘閥切換井設(shè)在泵房外面，兩條DN1200的輸水干管用DN1200蝶閥(GD371Xp-1)連接起來，每條輸水管上各設(shè)切換用的蝶閥(GD371Xp-1)一個。2.6吸水管路和壓水管路中水頭損失的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。（1）吸水管路中水頭損失2.11××1.255=0.0026m式中——吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)，=0.75——DN1100閘閥局部阻力系數(shù)，按開啟度考慮，=0.15——偏心漸縮管DN1100×700，=0.20則 故（2）壓水管路水頭損失式中——DN500×900漸放管，=0.34;——DN900鋼制彎頭，=0.54；——DN900液控蝶閥，=0.15；——DN900伸縮接頭，=0.21；——DN900手動蝶閥，=0.15；——DN900鋼制彎頭，=1.07；——DN900×1200漸放管，=0.47；——DN1200鋼制斜三通，=0.5；——DN1200鋼制正三通，=.1.5；——DN1200蝶閥，=0.15。則故從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥間的全部水頭損失為：=3.60+0.24=3.84m因此，泵的實際楊程為：設(shè)計枯水位時，設(shè)計洪水位時，由此可見，初選泵機(jī)組符合要求。三、泵安裝高度的確定和泵房高度筒體計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，無須計算。已知吸水間最低動水位標(biāo)高為17.50m，為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標(biāo)高為15.70m（吸水管上緣的淹沒深度為17.50-15.70-（D/2）=1.15m）。取吸水管下緣距吸水間底板0.7m，則吸水間底板標(biāo)高為15.70-（D/2+0.7）=13.55m。洪水位標(biāo)高為30.50m，考慮1.0m的浪高，則操作平臺標(biāo)高為30.50+1.0=31.50m。故泵房筒體標(biāo)高為：四、附屬設(shè)備的選擇4.1起重設(shè)備最大起重量為Y5003-6型電機(jī)重量，最大起吊高度為16.9+2.0=18.9m（其中2.0是考慮操作平臺上汽車的高度）。為此，選用環(huán)形吊車（定制，起重量10t，雙梁，跨度22.5m，CDi-10電葫蘆，起吊高度24m）。4.2飲水設(shè)備泵系自灌式工作，不需要引水設(shè)備4.3排水設(shè)備由于泵房較深，故采用電動泵排水。沿泵房內(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，排水泵的凈揚(yáng)程按17.5m計，水頭損失大約為5m，故總揚(yáng)程在17.5+5=22.5m左右，可選用IS65-50-160A型離心泵（Q=15~28m3/h，H=27~22m，N=3kW，n=2900r/min）兩臺，一臺工作，一臺備用，配套電機(jī)為Y100L-2。4.4通風(fēng)設(shè)備由于與泵配套的電機(jī)為水冷式，無需專用通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行空—空冷卻，但由于泵房筒體較深，仍選用風(fēng)機(jī)進(jìn)行換氣通風(fēng)。選用兩臺T35-11型軸流風(fēng)機(jī)（葉輪直徑700mm，轉(zhuǎn)速960r/min，葉片角度，風(fēng)量10127m3/h，風(fēng)壓90Pa，配套電機(jī)YSF-8026，N=0.37kW）。4.5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)計計量設(shè)備。五、泵房建筑高度的確定泵房筒體高度已知為16.90m，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(jī)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8.80m，從平臺樓板到房頂?shù)装鍍舾邽?1.30m。六、泵房平面尺寸的確定根據(jù)本機(jī)組、吸水與壓水管道的布置條件以及排水泵機(jī)組和通風(fēng)機(jī)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，求得泵房內(nèi)徑為22m。七、自我總結(jié)雖然課程設(shè)計只有幾天，但是卻讓我學(xué)會了關(guān)于泵和泵站的很多學(xué)習(xí)技巧和設(shè)計方法，也鍛煉的查表和計算的能力，更明白了與一組同學(xué)之間相互學(xué)習(xí)、相互交流、相互監(jiān)督、相互幫助的重要性，同時也為以后工作并成為一名合格的工程師做鋪墊。雖然時間短的課程設(shè)計帶來的只是少量的知識的增長和設(shè)計技巧，但卻是以后能更好的設(shè)計出出色的設(shè)計必不可少的。這次設(shè)計中