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1、
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某取水泵房設(shè)計(jì)說明書
學(xué) 院 土木與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 給水排水工程
年級(jí)班別 2008級(jí)2班
學(xué) 號(hào)
學(xué)生姓名
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指導(dǎo)教師
2011年 05 月 21日
取水泵站設(shè)計(jì)說明
一、設(shè)計(jì)基本資料
1、近期設(shè)計(jì)水量10萬米3/日,要求遠(yuǎn)期15萬米3/日(不包括水廠自用水)
2、原水水質(zhì)符合飲用水規(guī)定。河邊無冰凍現(xiàn)象,根據(jù)河岸地質(zhì)地
2、形以決定采用固定式泵房由吸水井中抽水,吸水井采用自流管從取水頭部取水,取水頭部采用箱式。取水頭部到吸水井的距離為100米。
3、水源洪水位標(biāo)高為 73.2米(1%頻率);枯水位標(biāo)高為 65.5米(97%頻率);常年平均水位標(biāo)高為 68.2 米。地面標(biāo)高70.00。
4、凈水廠混合井水面標(biāo)高為 95.20米,取水泵房到凈水廠管道長1000米。
5、地區(qū)氣象資料可根據(jù)設(shè)計(jì)需要由當(dāng)?shù)貧庀蟛块T提供。
6、水廠為雙電源進(jìn)行。
二、總述
在本設(shè)計(jì)中,根據(jù)取水泵房的特點(diǎn),地面部分為矩形,地下部分為圓形,內(nèi)徑均為17米。泵站固定式取水,從吸水井抽水,吸水井采用自流管從取水頭部取水,取水頭部為箱
3、式。泵房上部分設(shè)工作平臺(tái)等單元,離室外地面高4.2m,泵房挖深約10m。由于是取水泵房,要求泵均勻供水,故采用同一種泵20sh-13型,配電機(jī)JS-137-6,近期兩用一備,遠(yuǎn)期三用一備。自流管和輸水管設(shè)計(jì)管徑均為DN1000,采用鋼管;吸水管設(shè)計(jì)管徑為DN800,壓水管設(shè)計(jì)管徑為DN600,均采用鋼管。根據(jù)泵房跨度和起重重量,起重設(shè)備選用需另外定制的環(huán)形起重機(jī),起重量為3t,跨度17.5m。排水設(shè)備設(shè)排水溝,選用IS65-50-125型離心泵,一用一備。采用T30-8型軸流風(fēng)機(jī)換氣通風(fēng),兩臺(tái)。由于泵自灌式工作,不需引水設(shè)備,泵站內(nèi)也不設(shè)計(jì)量設(shè)備。
三、設(shè)計(jì)流量的確定
考慮到輸水干管漏損和
4、凈化廠本身用水,取自用水系數(shù),則:
近期設(shè)計(jì)流量:
遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量:
四、自流管的設(shè)計(jì)計(jì)算
自流管從取水頭部取水,為提高進(jìn)水的安全性和便于清洗、檢修,設(shè)兩條,采用鋼管。按遠(yuǎn)期考慮,當(dāng)一條自流管檢修時(shí),另一條管應(yīng)通過75%設(shè)計(jì)流量,則:。根據(jù)經(jīng)濟(jì)性分析,設(shè)計(jì)管徑采用,設(shè)計(jì)流速1.76m/s,1000i=3.31,滿足不淤和不沖刷要求。
五、取水頭部設(shè)計(jì)計(jì)算
1)進(jìn)水孔面積和格柵尺寸
柵條間凈距采用b=50mm,柵條厚度s=10mm,水流流速v=0.4m/s,堵塞系數(shù)=0.75
柵條引起的面積減小系數(shù):
格柵面積:
每個(gè)進(jìn)水口面積:
查得進(jìn)水孔尺寸:=1400 1200
5、,格柵尺寸B H=1500 1300
2)取水頭部采用箱式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),分兩格取水,每格設(shè)兩個(gè)進(jìn)水孔,箱體尺寸根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求和進(jìn)水孔尺寸確定,詳見圖紙。每個(gè)進(jìn)水孔的水頭損失為0.1m,取水頭部水頭損失h=0.2m.
六、水泵設(shè)計(jì)流量及揚(yáng)程
取水頭部到吸水井之間水頭損失:0.2+0.364=0.564m
1) 吸水井最高水面標(biāo)高:73.2-0.564=72.636m
最低水面標(biāo)高:65.5-0.564=64.936m
則,水泵所需靜揚(yáng)程:洪水位時(shí), =95.2-72.636=22.564m
枯水位時(shí),=95.2-6
6、4.936=30.264m
2)輸水干管的水頭損失
設(shè)采用兩條DN1020×10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。所以=
3)泵站內(nèi)管路的水頭損失,則泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為:
則,枯水位時(shí):=30.264+3.641+2+2=37.905m
洪水位時(shí):=22.564+3.641+2+2=30.205m
泵設(shè)計(jì)流量:
七、水泵機(jī)組選擇
近期三臺(tái)20sh-13型水泵(Q=1550~2410,H=40~30m,N=206~246.5kw,Hs=4m,n=970r/min),兩臺(tái)工作,一臺(tái)備用。遠(yuǎn)期增加一臺(tái)同型號(hào)水泵,三臺(tái)工作一臺(tái)備用。
根據(jù)20
7、sh-13型水泵的要求選用JS137-6電動(dòng)機(jī)(280kw,380V)
八、機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定
a.基礎(chǔ)平面尺寸
查泵與電機(jī)樣本,計(jì)算出20sh-13型泵機(jī)組基礎(chǔ)的平面尺寸,得
基礎(chǔ)長,寬
b.基礎(chǔ)高度
泵重2340kg,電機(jī)重1900kg,為機(jī)組總重量,混凝土基礎(chǔ)容重,則基礎(chǔ)高度為:
九、吸壓水管的設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,吸、壓水管均采用鋼管,其設(shè)計(jì)流量為:,
查表:
吸水管采用D820×10鋼管;壓水管采用D630×10鋼管。
十、機(jī)組及管路布置
如圖所示,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,
8、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、壓水管,壓水管引出泵房后兩兩連接起來,各匯流到一條輸水干管。水泵出水管上設(shè)有電動(dòng)蝶閥和手動(dòng)蝶閥,吸水管上設(shè)手動(dòng)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DN1000輸水管用蝶閥連接起來,每條輸水管上設(shè)切換用的蝶閥一個(gè)。
十一、泵站內(nèi)管路的水力計(jì)算
取一條最不利線路,從吸水口到輸水管上切換閥門止為計(jì)算線路圖,如下圖所示
1) 吸水管路中水頭損失
---吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù),=0.75
---DN800手動(dòng)閘板閘閥局部阻力系數(shù),按開啟度,=0.15
---偏心漸縮管DN800500,=0
9、.21
則
2)壓水管路中水頭損失
---DN500×600漸放管,=0.11
---DN600鋼制45°彎頭,=0.51
---DN600液控蝶閥,=0.15
---DN600伸縮接頭,=0.21
---DN600手動(dòng)蝶閥,=0.15
---DN600鋼制90°彎頭,=1.01
---DN600×1000漸放管,=0.33
---DN1000×600鋼制斜三通,=0.5
---DN1000×600鋼制正三通,=1.5
---DN1000蝶閥,=0.15
,=2.16m/s,=1.76m/s
則,
故:從泵吸水口到輸水管上切換閥門間最不利路線的水頭損失
10、為:
由此可見,初選的泵機(jī)組符合要求。
十二、附屬設(shè)備的選擇
1) 起重設(shè)備
機(jī)組是不帶底座的,因此泵和電機(jī)可以分開來吊運(yùn)。最重設(shè)備為為20sh-13型水泵,重2340公斤,結(jié)合泵房筒體跨度(內(nèi)徑17m),選用環(huán)形吊車(定制,起重量3t,雙梁,跨度17.5m)。
2) 引水設(shè)備
水泵自灌式工作,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。泵房內(nèi)設(shè)排水溝,將水匯集到集水坑內(nèi),然后抽回到吸水間去。
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11m考慮,水頭損失大約5m,故總揚(yáng)程在16m左右,查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》,選用IS65-50
11、-125型離心泵(Q=17~32 m3/h,H=22~18m,N=3KW, n=2900r/min)兩臺(tái),一臺(tái)工作,一臺(tái)備用。
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)。按泵房每小時(shí)換氣8~10次所需要通風(fēng)空氣量計(jì)算,排風(fēng)量為8~10V(V為泵房總建筑容積)即:排風(fēng)量
選用兩臺(tái)T30-8型軸流風(fēng)機(jī)(葉輪直徑800mm,轉(zhuǎn)速1450r/min,葉片角度30°,風(fēng)量31300m3/h,配套電機(jī)JO2-42,N=5.5kw)。
5) 計(jì)量設(shè)備
在凈化場的送水泵站內(nèi)安裝電磁流量計(jì)統(tǒng)一計(jì)量,故本泵站內(nèi)不再設(shè)計(jì)量設(shè)
12、備。
十三、泵站各部分標(biāo)高的確定
1) 水泵安裝高度的確定和泵房筒體高度計(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井底板同一標(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,無需計(jì)算。
已知吸水井最低動(dòng)水位標(biāo)高為63.600m(吸水管上緣的淹沒深度為64.936-63.600- =0.936m)。取吸水管下緣距吸水井底板1.4m,則吸水井底板標(biāo)高為63.600-(+1.4)=61.8m。洪水位標(biāo)高為73.2m,考慮1.0m的浪高,則操作平臺(tái)標(biāo)高為73.2+1.0=74.2m。
故泵房筒體高度為:
H=74.2-61.8=12.4m
2) 泵房建筑高度的確定
泵房筒體高度已知為12.4m,操作平臺(tái)以上的建筑高度,根據(jù)平臺(tái)上汽車高度2m,設(shè)備中最高的高度為水泵高1.29m,電動(dòng)葫蘆的高度為1.08m,起重機(jī)梁高0.8m,起重機(jī)繩垂直長度為1.2325m,起重機(jī)梁上緣距天花板取0.2m。所以,平臺(tái)到天花板距離為6.7m。泵機(jī)器間底板到天花板距離為6.7+12.4=19.1m。
十四、泵房平面尺寸確定
根據(jù)水泵機(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(jì)手冊(cè)中查出有關(guān)設(shè)備和管道配件的尺寸,通過計(jì)算,求得泵房內(nèi)徑為17m。
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