取水泵站課程設(shè)計(jì)說明書

取水泵站工藝設(shè)計(jì)說明班級(jí)：07給排水2班姓名：李樂學(xué)號(hào)：0702040221指導(dǎo)老師：肖化政王麗完成時(shí)間：2010-1-6湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院目錄一、設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估算 1設(shè)計(jì)流量Q設(shè)計(jì)揚(yáng)程H1） 水泵所需靜揚(yáng)程Hst2） 輸水干管的水頭損失Zh3） 泵站內(nèi)管路中的水頭損失二、 初選水泵和電機(jī) 三、 機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定 四、 吸水管路與壓水管路計(jì)算 吸水管壓水管五、 機(jī)組與管道布置 六、 吸水管路和壓水管路中水頭損失的計(jì)算 吸水管路中水頭損失￡hs壓水管路水頭損失Zhd七、 水泵安裝高度的確定和泵房簡(jiǎn)體高度計(jì)算 八、 附屬設(shè)備的選擇 計(jì)量設(shè)備引水設(shè)備排水設(shè)備通風(fēng)設(shè)備起重設(shè)備九、 泵房平面尺寸的確定 十、泵房建筑高度的確定 取水泵站設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 目的和要求1、 加深理解和鞏固《水泵和水泵站》所講授的內(nèi)容。2、 掌握給水泵站工藝設(shè)計(jì)的步驟、方法和內(nèi)容。3、 提高設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖能力。4、 熟悉并能應(yīng)用一些常用的設(shè)計(jì)資料及設(shè)計(jì)手冊(cè)。5、 培養(yǎng)獨(dú)立的分析問題和解決問題的能力。二、 設(shè)計(jì)題目取水泵站工藝擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)三、 設(shè)計(jì)資料1、 設(shè)計(jì)流量4萬米3/日（不包括廠內(nèi)自用水），水廠自用水系數(shù)a=10%。2、 泵水水質(zhì)符合國(guó)家飲用水水源衛(wèi)生規(guī)定。河邊無冰凍現(xiàn)象，根據(jù)河岸地質(zhì)地形已確定采用固定式取水泵房，從吸水井中抽水，吸水井采用自流從江中取水，取水頭部到吸水井間自流管的長(zhǎng)度為150米。3、 水源洪水位標(biāo)高為90.25米（1%頻率），枯水位標(biāo)高為75米（97%頻率），常年平均水位為82.75米。4、 凈化場(chǎng)混合井水面標(biāo)高為108.25米，取水泵站到凈化場(chǎng)輸水干管全長(zhǎng)為100米。5、 水廠為雙電源進(jìn)線，電力充分保證。四、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及成果1、 設(shè)計(jì)內(nèi)容取水頭部，自流管；水泵機(jī)組及其平面布置；吸水井、泵房平面及高度；吸、壓水管道；泵房輔助設(shè)備；輸水干管。2、 設(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)成果包括兩大部分。（1） 設(shè)計(jì)說明書要求文字通順，字體工整，簡(jiǎn)明扼要，內(nèi)容完整，其它內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)概述；取水頭部和自流管的設(shè)計(jì)計(jì)算；取水泵站流量和揚(yáng)程的確定；水泵機(jī)組和電機(jī)的選擇及布置；吸壓水管的設(shè)計(jì)計(jì)算及布置；泵站輔助設(shè)備的選擇；泵站平面及高度的確定。（2） 、設(shè)計(jì)圖紙圖紙以3**圖紙為準(zhǔn)，其它內(nèi)容包括：取水頭部和泵站工藝的平、剖面圖，主要設(shè)備材料表。圖面要整潔，一定要求工程字體。五、 時(shí)間安排本課程設(shè)計(jì)為二周。六、 指導(dǎo)教師肖化政、王麗等給水排水教研室2009、12、26一、 設(shè)「計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估算1?設(shè)計(jì)流量Q考慮到輸水干管漏損和凈化場(chǎng)本身用水，自用水系數(shù)a=1.1.設(shè)計(jì)流量為Q=l.lX40000/24=1833.333m3/h=0.509m3/s2.設(shè)計(jì)揚(yáng)程H水泵所需靜揚(yáng)程Hst通過取水部分的計(jì)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(jì)流量時(shí))，從取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失估計(jì)為0.60m,則吸水間中最高水面標(biāo)高為90.25-0.60=89.65m,最低水面標(biāo)高為75.00-0.60=74.40m。所以水泵所需靜揚(yáng)程H$t為：洪水位時(shí)，H=108.25-89.65=18.60mST枯水位時(shí)，Ht=108.25-74.40=33.85m輸水干管的水頭損失Zh設(shè)采用兩條DN600鋼管并聯(lián)作為原水輸水干管，當(dāng)一條輸水管檢修時(shí)，另一條輸水管應(yīng)通過75%的設(shè)計(jì)流量，即：Q=0.75X1833.333m3/h=1375m3/h=0.382m3/s.查水力計(jì)算表v=1.35m/s,i=0.0033，所以Zh=l.lX0.00333X100=0.36m。(式中1.1系包括局部損失而加大的系數(shù))。泵站內(nèi)管路中的水頭損失粗估為2.00m.則水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為設(shè)計(jì)枯水位時(shí)，Hmax=33.85+0.36+2+2=38.21m設(shè)計(jì)洪水位時(shí)，Hmin=18.60+0.36+2+2=22.96m二、 初選水泵和電機(jī)4臺(tái)12Sh-9A型水泵，三臺(tái)工作，一臺(tái)備用。表1:水泵性能表水泵型號(hào)流量(L/s)揚(yáng)程(m)轉(zhuǎn)速(r/min)軸功率(kW)電機(jī)功率(kW)效率(％)進(jìn)出出口直徑(mm)允許吸上真空高度(m)12sh-9A140?24855?42147099.2?13115578?833004.5根據(jù)4臺(tái)12Sh-9A型水泵的要求選JR-116-4型電動(dòng)機(jī)4臺(tái)表2:電機(jī)配置表水泵型號(hào)軸功率（kW）轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)型號(hào)電機(jī)功率（kW）12sh-9A99.2?1311470JR-116-4155三、機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定查《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)11》sh型泵安裝尺寸計(jì)算，所選水泵不帶底座。表3:基礎(chǔ)計(jì)算水泵電機(jī)W/kgL/mB/mH/m型號(hào)Wp/kg型號(hào)WM/kg12sh-9A773JR-116-4125020232.81.00.90W=Wp+Wm=773X9.80+1250X9.80=19825.4N.基礎(chǔ)深度H按下式計(jì)算：H=3.0XW/（LXBXy）式中L—基礎(chǔ)長(zhǎng)度，L=2.8m；B—基礎(chǔ)寬度,B=1.0m；y—基礎(chǔ)所用材料的容重，對(duì)于混凝土基礎(chǔ)，y=23520N/m3H=3.0X19825.4/（2.8X1.0X23520）=0.9m.基礎(chǔ)實(shí)際深度連同泵房底板在內(nèi)，應(yīng)為2m。四、 吸水管路與壓水管路計(jì)算每臺(tái)水泵有單獨(dú)的吸水管與壓水管吸水管已知Q]=0.509/3=0.170m3/s采用DN450鋼管，則v=1.07m/s,i=0.0030.壓水管采用DN450鋼管，則v=1.07m/s,i=0.0030.五、 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，在訂貨時(shí)應(yīng)予以說明。每臺(tái)水泵有單獨(dú)的吸水管，壓水管引出泵房后兩兩連接起來。水泵

出水管上設(shè)有D971X-0.6型對(duì)夾式電動(dòng)蝶閥和手動(dòng)蝶閥（D371X-0.6）,吸水管設(shè)手動(dòng)閘板閘閥（Z548T-10型傘形齒輪傳動(dòng)法蘭暗桿平行式雙閘板閘閥）。為了減少泵房建筑面積，閘閥切換井設(shè)在泵房外面，兩條DN600的輸水干管用DN600蝶閥（D41X-0.6）連接起來，每條輸水管上各設(shè)切換用的蝶閥（D41X-0.6）一個(gè)。六、 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為止為計(jì)算線路圖DN=450DN=600L7=1800DN—450L5=4000DN—450DN=600L7=1800DN—450L5=4000DN—450L4—80001?吸水管路中水頭損失工hS￡h=￡h+￡hfs ls￡h=l*i=1.2X0.0030=0.0036mfs1sEhls=Yh((Z1+z2)Xv22/2g+Z3*V]Ehls=式中，Z1-吸水管進(jìn)口局部陰力系數(shù)，Z]=0?75；Z2-DN4500閘閥局部阻力系數(shù)，按開戶度a/d=2/8考慮，Z2=0.26；Z3-偏心漸縮管DN450X300,Z3=0.19;則 Zh=(0.75+0.26)X1.072/2g+0.19X2.402/2g=0.11mls故 Zh=Zh+Zh=0.0036+0.11=0.11ms fs ls壓水管路水頭損失ZhddZhZhd=Zhfd+ZhldZhfdZhfd2 3 4 5 6 d17d2=(4.0+0.8+8.0+5.00+1.50)X0.0030+1.8X0.0033=0.06m工h=Z Xv2/2g+(2Z +Z+Z+Z +2Z +Z )v 2/2g+(Z +Z +Z )v2/2g=0.25TOC\o"1-5"\h\zld4 3 5 6 7 8 9 10 4 11 12 13 5X2.402/2g+(2X0.51+0.315+0.21+0.15+2X1.01+0.18)1.072/2g+(0.5+1.5+0.15)X1.352/2g=0.50m式中Z-DN300X450漸放管，Z=0.254Z-DN450鋼制45。彎頭，Z=0.515Z-DN600液控蝶閥，Z=0.3156Z7-DN600伸縮接頭，Z7=0.21Z-DN600手動(dòng)蝶閥，Z=0.158 8Z9-DN600鋼制彎頭，Z9=1.019 9Z1O-DN450X600漸放管，Z10=0.18Z11-DN1200鋼制斜三通，Z11=0.5Z12-DN1200鋼制正三通，Z12=1.5Z13-DN1200蝶閥，Z13=0.15故 Eh=Eh+Eh=0.06+0.50=0.56md ld fd從水泵吸水口到輸水干管上切換閘閥間的全部水頭損失為：Eh=Eh+Eh=0.11+0.56=0.67md s因此,水泵的實(shí)際揚(yáng)程為：設(shè)計(jì)枯水位時(shí),H=33.85+0.36+0.67+2=36.88mmax設(shè)計(jì)洪水位時(shí),H=18.60+0.36+0.67+2=21.63mmin由此可見，出選的水泵機(jī)組符合要求。七、水泵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，因而水泵為自灌式工作,所以水泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度無須計(jì)算。已知吸水間最低動(dòng)水位標(biāo)高為 74.40m,為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標(biāo)高為72.40m°（吸水管上緣的淹沒深度為74.40—72.40—D/2=1.775m）。取吸水管下緣距吸水間底板0.70m,則吸水間底版標(biāo)高為72.40-0.45/2-0.70=71.475m。洪水位標(biāo)高為90.25，考慮1.0m的浪高，則操作平臺(tái)標(biāo)高為91.25m。故泵房筒體高度為:H=91.25-72.40=18.85m八、 附屬設(shè)備的選擇1起重設(shè)備最大起重量為JRT16-4型電機(jī)重量W=1250kg，最大起吊高度為18.85+2=20.85m(其中2m是考m慮操作平臺(tái)上汽車的高度。為此，選用CD】電動(dòng)葫蘆即可滿足要求，起吊高度24m。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)程按90.25-72.4=17.85m計(jì)，水頭損失大約5m，故總揚(yáng)程在17.85+5=22.85左右，可選用2BA-6型離心泵(Q=30m3/h,H=24m,N=3.09kW,n=2900/min)2臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，配套電機(jī)為Y112M-2型電機(jī)(N=4Kw,380V)。4通風(fēng)設(shè)備由于與水泵配套的電機(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(tái)C400-1.5型軸流風(fēng)機(jī)(轉(zhuǎn)速2960r/min,風(fēng)量400m3/min,風(fēng)壓50Pa，配套電機(jī)Y400-4,N=500kW,6Kw)。5計(jì)量設(shè)備在凈化場(chǎng)的送水泵讓內(nèi)安裝電磁流量計(jì)統(tǒng)一計(jì)量，故本泵讓內(nèi)不再設(shè)計(jì)量設(shè)備。九、 泵房建筑高度的確定泵房筒體高度為18.85,操作平臺(tái)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(tái)樓板的距離為&8m,