《《泵與泵站》課程設(shè)計(jì)-某城市新建水源工程的取水泵房設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《泵與泵站》課程設(shè)計(jì)-某城市新建水源工程的取水泵房設(shè)計(jì)（15頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 城市水資源與取水工程 課程設(shè)計(jì) 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)3班 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 XXX 聯(lián)系電話 指導(dǎo)教師 XXX 2011年 05 月 20 日 某城市新建水源工程的取水泵房 設(shè)計(jì)說明書 學(xué) 院 土木與交通工程學(xué)院 專 業(yè)

2、 給水排水工程 年級(jí)班別 2008級(jí)3班 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 XXX 聯(lián)系電話 指導(dǎo)教師 XXX 2011年 05 月 20 日 第一部分 《城市水資源與取水工程》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)所給定的原始資料設(shè)計(jì)某城市新建水源工程的取水泵房。 一、設(shè)計(jì)目的 本課程設(shè)計(jì)的主要目的是把《泵與泵站》、《城市水資源與取水工程》中所獲得的理論知識(shí)加以系統(tǒng)化，并應(yīng)用于設(shè)計(jì)工作中，使所學(xué)知識(shí)得到鞏固和提高，同時(shí)培養(yǎng)同學(xué)們有條理地

3、創(chuàng)造性地處理設(shè)計(jì)資料的獨(dú)立工作能力。 二、設(shè)計(jì)基本資料 1、近期設(shè)計(jì)水量8萬米3/日，要求遠(yuǎn)期12萬米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）；估水位標(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 380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

4、供。 6、水廠為雙電源進(jìn)行。 三、工作內(nèi)容及要求 本設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容由兩部分組成： 1、 說明說 2、 設(shè)計(jì)圖紙 其具體要求如下： 1、 說明書 （1）設(shè)計(jì)任務(wù)書 （2）總述 （3）取水頭部設(shè)計(jì)計(jì)算 （4）自流管設(shè)計(jì)計(jì)算 （5）水泵設(shè)計(jì)流量及揚(yáng)程 （6）水泵機(jī)組選擇 （7）吸、壓水管的設(shè)計(jì) （8）機(jī)組及管路布置 （9）泵站內(nèi)管路的水力計(jì)算 （10）輔助設(shè)備的選擇和布置 （11）泵站各部分標(biāo)高的確定 （11）泵房平面尺寸確定 （12）取水構(gòu)筑物總體布置草圖（包括取水頭部和取水泵站） 2、 設(shè)計(jì)圖紙 根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算成果及取水構(gòu)筑物的布置草圖，按工藝初步設(shè)計(jì)

5、要求繪制取水頭部平面圖、剖面圖；取水泵房平面圖、剖面圖及機(jī)組大樣圖，圖中應(yīng)繪出各主要設(shè)備、管道、配件及輔助設(shè)備的位置、尺寸、標(biāo)高。繪制取水工程樞紐圖。 泵站建筑部分可示意性表示或省略，在圖紙上應(yīng)列出泵站和取水頭部主要設(shè)備及管材配件的等材料表。 第二部分 1．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，取水頭部為箱式。泵房上部分設(shè)工作平臺(tái)等單元（見下圖），離室外地面高4.2m，泵房挖深約11m。由于是取水泵房，要求泵均勻供水，故采

6、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DN900，采用鋼管；吸水管設(shè)計(jì)管徑為DN700，壓水管設(shè)計(jì)管徑為DN500，均采用鋼管。根據(jù)泵房跨度和起重重量，起重設(shè)備選用DL型電動(dòng)單梁橋式起重機(jī)，起重量為3t，跨度17m。排水設(shè)備設(shè)100×100和200×200排水溝，，選用KWPK50～160型無堵塞離心泵，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。 取水構(gòu)筑物總體布置草圖 2．設(shè)計(jì)流量的確定 考慮到輸水干管漏損和凈化廠本身用水，取自用水系數(shù)，設(shè)計(jì)

7、流量按以下公式計(jì)算：，（?。?，則 近期設(shè)計(jì)流量為： 遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量為： 3．取水頭部設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）進(jìn)水孔面積和格柵尺寸 進(jìn)水孔設(shè)計(jì)流速取，柵條采用扁鋼，厚度，柵條凈距采用，格柵阻塞系數(shù) 由此求得柵條引起的面積減少系數(shù)為： 進(jìn)水孔總面積為： 每個(gè)進(jìn)水口面積為： 查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三冊(cè)，得進(jìn)水孔尺寸： 格柵尺寸： （2）取水頭部采用箱式，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，分兩格取水，每格各設(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。 4．自流管設(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，設(shè)計(jì)流量按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量算，

8、為：，根據(jù)經(jīng)濟(jì)性分析，設(shè)計(jì)管徑采用，設(shè)計(jì)流速1.15m/s，滿足不淤和不沖刷要求。 5．水泵和電機(jī)的選擇 （1）水泵的設(shè)計(jì)流量 設(shè)計(jì)流量按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量計(jì)算，遠(yuǎn)期三用一備，則， （2）水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程 水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程計(jì)算公式： 1） 靜揚(yáng)程 按一條自流管檢修，另一條自流管通過75%設(shè)計(jì)流量計(jì)算靜揚(yáng)程，此時(shí)， 自流管的取水頭部水頭損失為0.30m--0.40m,此處取0.40m。 查《給水排水工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一冊(cè)中鋼管的水力計(jì)算表可知，時(shí)， 當(dāng)時(shí)，， 所以，自流管中的水頭損失：（其中1.1表示局部水頭損失按沿程水頭損失的10%計(jì)算） 則吸水間中最高水面標(biāo)高為：73

9、.2-0.80=72.40m，最低水面標(biāo)高為65.5-0.80=64.70m。所以泵所需靜揚(yáng)程為： 洪水位時(shí)， 枯水位時(shí)， 2） 輸水管中的水頭損失 從泵站至管網(wǎng)起點(diǎn)設(shè)兩條輸水管，采用鋼管，由于輸水管跟自流管一樣，按遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量定管徑，所以設(shè)計(jì)管徑為；按一條輸水管檢修，另一條輸水管通過75%設(shè)計(jì)流量計(jì)算水頭損失，所以此時(shí)對(duì)應(yīng)的水力坡度為，則水頭損失 3） 水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程 取安全水頭，并初定泵站內(nèi)水頭損失，則泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程為： 洪水位時(shí)， 枯水位時(shí)，（設(shè)計(jì)揚(yáng)程） （3）水泵和電機(jī)選型 根據(jù)設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程，選擇20sh-13型泵，為單級(jí)雙吸離心泵。近期兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用，遠(yuǎn)期三臺(tái)

10、工作，一臺(tái)備用，均為同一類型泵。根據(jù)該泵的要求，配JS-137-6型鼠籠異步電機(jī)。相關(guān)參數(shù)如下表。 20sh-13型泵的相關(guān)技術(shù)參數(shù) 流量(L/s) 揚(yáng)程(m) 轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分) 效率(%) 允許吸上真空高度(m) 泵重(公斤) 配電動(dòng)機(jī) 430～670 40～30 970 80～88 4 2340 280kW，380V JS-137-6型電機(jī)相關(guān)技術(shù)參數(shù) 額定電壓(V) 功率(kW) 轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)/分) 重量(公斤) 380 280 986 1900 6．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

11、機(jī)組基礎(chǔ)的平面尺寸，得 基礎(chǔ)長，寬，如上圖所示： 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： 7．吸壓水管的設(shè)計(jì) 吸壓水管的設(shè)計(jì)要求： 吸水管管徑小于250mm時(shí)，設(shè)計(jì)流速為1.0~1.2m/s；管徑等于或大于250mm時(shí)，為1.2~1.6m /s 壓水管管徑小于250mm時(shí)，設(shè)計(jì)流速為1.5~2.0m/s；管徑等于或大于250mm時(shí)，為2.0~2.5m /s 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： 8．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，

12、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、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。 （1）吸水管路上設(shè)有閘閥和偏心漸縮管，選用剛性防水套管，鋼制喇叭口吸水。 Z41T-10型閘閥 DN700，L=660mm 偏心漸縮管 DN700×500，L=550mm IV型剛性防水套管 DN700 鋼制喇叭口 DN700×1000 （2）壓水管路上設(shè)有同心漸擴(kuò)管、微阻緩閉消聲止回閥、液控蝶閥、伸縮接頭、45°鋼制彎頭、電動(dòng)蝶閥和90°鋼制彎頭，選用柔性防水套管。 同心漸擴(kuò)管 DN500×350，

13、L=450mm DN900×500，L=950mm VSSJA-2型伸縮接頭 DN500，L=350mm HH44X-10/16型止回閥 DN500，L=980mm Dx7k41X-10型液控蝶閥 DN500，L=229mm 45°鋼制彎頭 DN500 D371X型電動(dòng)蝶閥 DN500，L=127mm 90°鋼制彎頭 DN500 柔性防水套管 DN500 （3）為了減少泵房建筑面積，閥門井設(shè)在泵房外。兩條輸水管用蝶閥連接起來，每條輸水管上各設(shè)切換用的蝶閥一個(gè)。 鋼制斜三通 DN900 鋼制正三通 DN900 D941型蝶閥 DN900 9．泵站

14、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）吸水管路的水頭損失 吸水管路中，設(shè)計(jì)流量，設(shè)計(jì)流速，且，水泵進(jìn)口直徑為，可算得流入泵的速度為 根據(jù)公式 式中，ζ1：帶鋼制喇叭口DN700×1000的伸入水池的進(jìn)口 ζ2：閘閥DN700，全開 ζ3：偏心漸縮管，DN700×500 代入數(shù)據(jù)有： （2）壓水管路的水頭損失 壓水管路中，設(shè)計(jì)流量，設(shè)計(jì)流速，且，水泵出口直徑為，可算得流出泵的速度為

15、 通過DN900×500同心漸擴(kuò)管后，水頭損失按，算，根據(jù)公式 式中，ζ4：同心漸擴(kuò)管，DN500×350 ζ5：止回閥，DN500 ζ6：液控蝶閥，DN500，全開 ζ7：伸縮接頭，DN500 ζ8：45°鋼制彎頭，DN500 ζ9：電動(dòng)蝶閥，DN500 ζ10：90°鋼制彎頭，DN500

16、 ζ11：同心漸擴(kuò)管，DN900×500 ζ12：鋼制斜三通，DN900 ζ13：鋼制正三通，DN900 ζ14：蝶閥，DN900 代入數(shù)據(jù)有： （3）綜上所得，從吸水口到輸水管上切換閥門間最不利路線的水頭損失為： 所以，水泵的實(shí)際揚(yáng)程為： 洪水位時(shí)， 枯水位時(shí)， 由此可見，所選泵機(jī)組符合要求。 10．泵安裝高度的確定和泵房筒體高度計(jì)

17、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(jì)算。 已知吸水間最低動(dòng)水位標(biāo)高為64.70m，根據(jù)喇叭口在水下深度的相關(guān)要求，同時(shí)保證吸水管的正常吸水，取喇叭口上邊緣至水面高度為1.80m，求得取吸水管的中心標(biāo)高為64.70-1.80-0.50（喇叭口半徑）=62.40m。取吸水管喇叭口下緣距吸水間底板距離為1.21m，則吸水間底板標(biāo)高為62.40-0.5-1.21=60.69m。洪水位標(biāo)高為73.20m，考慮1.0m的浪高，則操作平臺(tái)標(biāo)高為74.20m。故泵房筒體高度為：74.20-60.69=13.5

18、1m。 根據(jù)吸水管標(biāo)高、泵軸與機(jī)組距離0.80m、泵軸與吸水管中心線距離0.45m（查手冊(cè)）和異徑管偏心距0.10m，可以確定泵軸標(biāo)高為62.90+0.45=63.35m，壓水管標(biāo)高為62.80+0.10=62.90和機(jī)組標(biāo)高為63.35-0.80=62.55m 11．附屬設(shè)備的選擇和布置 （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），查閱給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)（11冊(cè)），選擇DL型電動(dòng)單梁橋式起重機(jī)，跨度17m，起重量3t，起吊高度24m，CD i型電動(dòng)葫蘆。 （2）引水設(shè)備 水泵自灌式工作

19、，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?jī)?nèi)設(shè)坡度0.007和0.004（坡向集水溝），沿泵房?jī)?nèi)壁設(shè)排水溝200×200，水泵旁設(shè)排水溝100×100，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12.5m考慮，水頭損失大約5m，故總揚(yáng)程在22.5m左右，查《給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用KWPK50～160型無堵塞離心泵（Q=13～65 m3/h，H=7～38m， 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

20、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(chǎng)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)備。 12．泵房建筑高度的確定 泵房筒體高度已知為113.11m，操作平臺(tái)以上的建筑高根據(jù)以下參數(shù)確定， 1）起重設(shè)備到天花設(shè)0.20m高度差 2）起重設(shè)備支架和電動(dòng)葫蘆總高度：1.17+0.60=1.77m 3）起重設(shè)備繩子長度為最寬起吊物寬度的1.2倍，最寬設(shè)備為JS-137-6型電機(jī)，寬度為1.52m，故繩子長度為1.20×1.52=1.83m 4）最高吊起物為20Sh-13型水泵，為1.29m 取凈空高度為2.00m，故泵房工作平臺(tái)到天花的高度為7.10m。 13．泵房建筑高度的確定 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?jī)?nèi)徑為17.00m。 15