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1、取水泵站工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書
目錄
一、設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估算 3
1. 設(shè)計(jì)流量Q
2. 設(shè)計(jì)揚(yáng)程H
1) 水泵所需靜揚(yáng)程Hst
2) 輸水干管的水頭損失h
3) 泵站內(nèi)管路中的水頭損失
二、初選水泵和電機(jī) 4
三、機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定 4
四、吸水管路與壓水管路計(jì)算 5
1. 吸水管
2. 壓水管
五、機(jī)組與管道布置 5
六、吸水管路和壓水管路中水頭損失的計(jì)算 6
1. 吸水管路中水頭損失∑hs
2. 壓水管路水頭損失hd
七、水泵安裝高度的確定和泵房簡(jiǎn)體高度計(jì)算 8
八、附屬設(shè)備的選擇 9
1. 起重設(shè)備
2. 引水設(shè)備
2、3. 排水設(shè)備
4. 通風(fēng)設(shè)備
5. 計(jì)量設(shè)備
九、泵房建筑高度的確定 10
十、泵房平面尺寸的確定 10
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,取自用水系統(tǒng)α=1.05,則設(shè)計(jì)流量為 Q=1.0583000/24=3631.25m3/h=1.009 m3/h
(2)設(shè)計(jì)揚(yáng)程H
1.泵所需的凈揚(yáng)程HST
通過(guò)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(guò)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為0.89m,則吸水間的最高水面標(biāo)高為16.82-0.89=15.93m,最低水面
3、標(biāo)高13.90-0.89=13.01m。 所以泵所需靜揚(yáng)程HST為:
洪水位時(shí),HST=25.00-15.93=9.07m
枯水為時(shí),HST=25.00-13.01=11.99m
2.輸水管設(shè)計(jì)
每根輸水管流量 Q1=Q/2=0.50045 m3/s
取經(jīng)濟(jì)流速 V=1.4 m/s,計(jì)算得 D== 677 mm
查設(shè)計(jì)手冊(cè),采用兩條DN700鋼管作為輸水管,流速 V=1.30 m/s,i=2.87‰
3.輸水干管中的水頭損失∑h
設(shè)采用兩條DN700的鋼鐵管并聯(lián)作為原水輸水干管,當(dāng)一條輸水管檢修,另一條輸水管應(yīng)通過(guò)75%的設(shè)計(jì)流量, Q2=0.75363
4、1.25=2723.4375m3/h=0.75675 m3/s,
所以:
輸水管路水頭損失;=1.10.006641200=8.7648m
(式中1.1包括局部損失而加大的系數(shù))
4.泵站內(nèi)管路中的水頭損失∑h
當(dāng)一條輸水管檢修時(shí),另一條輸水管應(yīng)通過(guò)75%設(shè)計(jì)流量,
即:Q2=0.753631.25=2723.4375m3/h=0.75675 m3/s
計(jì)算得管內(nèi)流速 v=1.97m/s,i=6.64‰
安全水頭2m,水泵站內(nèi)損失水頭估計(jì)為2m,
5.泵站內(nèi)管路中的水頭損失hp
安全水頭為2m
粗估為2m
則泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為:
枯水為時(shí),Hmax=11
5、.99+8.7648+2+2=24.7548m
洪水位時(shí),Hmin=9.07+8.7648+2+2=21.8348m
2.初選泵和電機(jī)
三臺(tái)20sh-19型泵(Q=450~650L/s,H=15~27m,N=190kW),兩臺(tái)工作,一臺(tái)備用。
根據(jù)泵的要求選用Y355M-6型異步電動(dòng)機(jī)(200kW)。
3.機(jī)組根據(jù)尺寸的確定
查泵與電機(jī)樣本,計(jì)算出20sh-19型泵機(jī)組基礎(chǔ)平面尺寸為3500mm2000mm,
機(jī)組總重量W=WP+Wm=20100+21700=41800N。
基礎(chǔ)深度H可按下式計(jì)算:
H=3.0W/(LBγ)
式中 L——基礎(chǔ)深度,L=3
6、.500m;
B——基礎(chǔ)寬度,B=2.000m;
γ——基礎(chǔ)所用材料的容重,γ=23520N/m3
故 H=(3.041800)/(3.5002.00023520)=0.76m
基礎(chǔ)實(shí)際深度連同泵房底板在內(nèi),應(yīng)為1.95 m
4.吸水管路與壓水管路計(jì)算
每臺(tái)泵有單獨(dú)的吸水管與壓水管
(1)吸水管
已知 Q1=2723.4375/2 m3/h =1361.71875 m3/h=0.378375 m3/s
采用DN600鋼管,則v=1.30m/s, i=3.4410-3。
(2)壓水管
采用DN450鋼管,則v=2.39m/s
7、, i=17.310-3。
5.機(jī)組與管道布置
維了布置緊湊,充分利用建筑面積,將三臺(tái)機(jī)組縱向排列布置。每臺(tái)水泵有單獨(dú)得吸水管,吸水管與壓水管采用直進(jìn)直出方式布置,壓水管引出泵房后兩兩連接起來(lái)。水泵出水管上設(shè)有電動(dòng)蝶閥(D941X/J-16)和手動(dòng)蝶閥(D341X/J-16),吸水管上設(shè)手動(dòng)閘閥(Z41H-16P).泵房面積由于考慮了吸水井喇叭口與吸水井各個(gè)方向上的最小的距離,泵機(jī)室有足夠的長(zhǎng)度布置吸壓水管上的管道附件。兩條DN600輸水管用2個(gè)DN600蝶閥(D341X/J-16)連接起來(lái),每條輸水管上各設(shè)切換用的蝶閥(D341X/J-16)一個(gè)。
6.吸水管路和壓水管路中水頭損失的
8、計(jì)
取一條最不利線路,從吸水口到輸水干管上切換閘閥止位計(jì)算線路。
(1)吸水管路中水頭損失∑hs
∑hs=∑hfs+∑hls
∑hfs=l1*is=1.517.310-3=0.02595m
∑hls=(ζ1+ζ2)v22/2g+ξ3v12/2g
式中 ζ1——吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù),ζ1=0.75;
ζ2——DN600閘閥局部阻力系數(shù),ζ2=0.15;
ζ3——偏心漸縮管DN600500,ζ3=0.17.
則∑hls=(0.75+0.15)1.302/2g+0.171.8722/2g=0.09262m
∑hs=∑hfs +∑hls=0.
9、02595+0.09262=0.11857m
(2)壓水管路水頭損失∑hd
∑hd=∑hfd+∑hld
∑hfd=(l-l7)*id1 +l7*id2
=3017.3/1000+26.64/1000=0.53228 m
∑hld =ζ4v32/2g+(ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+ζ9+ζ10)v42/2g+(+ζ12+)v52/2g
∑hld=0.043.032/2g+(0.15+0.21+0.15+1.012+0.29) 2.392/2g+(0.5+1.5+0.15)1.972/2g=1.02m
式中 ——DN400450漸放管,=0.04
——DN450鋼制45彎頭,=0.51
10、
——DN450液控蝶閥, =0.15
——DN450伸縮接頭,=0.21
——DN450手控蝶閥, =0.15
——DN450鋼制90彎頭,=1.01
——DN450700漸放管,=0.29
——DN700鋼制斜三通,=0.5
——DN700鋼制正三通,=1.5
——DN700蝶閥, =0.15。
故: ∑hd=∑hld+∑hfd=0.53228+1.02=1.56m
從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥閥間的全部水頭損失為:
∑h=∑hs+∑hd=0.11857+1.56=1.68m
因此,泵的實(shí)際揚(yáng)程為,
設(shè)計(jì)枯水位時(shí),Hmax=11.99+8.7648+1
11、.68+2=24.4348m
設(shè)計(jì)洪水位時(shí),Hmin =9.07 +8.7648 +1.68+2=21.5148m
由此可見,初選的泵機(jī)組符合要求。
7.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(wú)需計(jì)算。
已知吸水間最低動(dòng)水位標(biāo)高為13.01 m,為保證吸水管的正常吸水取吸水管的中心標(biāo)高為11.00 m(吸水管上緣的淹沒(méi)深度為13.01-11.00-0.3=1.71m)。取吸水管下緣距吸水間底板0.7m,則吸水間底板標(biāo)高為11.00-(0.3+0.7)=10.
12、00 m。洪水位標(biāo)高為16.82 m,考慮1.0的浪高,則操作平臺(tái)標(biāo)高為16.82+1.0=17.82 m.
故泵房簡(jiǎn)體高度為:
H=17.82-10.00=7.82 m
1. 泵房高度確定
泵房高度:
H1=a+c+d+e+h
式中 a———雙軌吊車高度,0.687m;
c———行車軌道底至起重機(jī)鉤中心的距離,1.125m;
d———起重繩的垂直長(zhǎng)度(電動(dòng)機(jī)1.2x,x為起重機(jī)部件長(zhǎng)度,1.86m);
e———電機(jī)高度,1.0m;
h———起吊物與平臺(tái)距離,取0.5m。
則泵房
13、地上部分高度為,
H1=0.687+1.125+1.861.2+1.0+0.5=5.544m,
為了安全起見取5.6m
所以泵房總高度=7.82+5.6=13.42m
8.附屬設(shè)備的選擇
(1)起重設(shè)備
最大起重量為Y355M-6型電機(jī)重量Wm=2170kg,最大起吊高度為7.82+2.0=9.82m(其中2.0是考慮操作平臺(tái)上汽車的高度),。為此,泵房寬18000㎜,據(jù)此選用LDT3.2S–型電動(dòng)雙梁式起重機(jī),最大起重量為3200㎏,配電葫蘆型號(hào)為AS416–162/1,配UE小車,起升速度8m/min工字鋼630㎜。
其安裝尺寸:
W=2500㎜,
14、 E=476㎜, H=687㎜, L1=1131㎜, L2=1790㎜, b1=1125㎜
(2)引水設(shè)備
泵系自灌式工作,不需引水設(shè)備。
(3)排水設(shè)備
在吸水管閘閥下面設(shè)排水溝,將水匯集到集水坑內(nèi),然后用水抽出泵房。
取水泵房的排水量一般按20~40 m3/h考慮,排水泵的靜揚(yáng)程按8.5 m計(jì),水頭損失大約5 m,故總揚(yáng)程在8.5+5=13.5 m左右,可選用IS65-50-160A型離心泵(Q=15~28 m3/h,H=27~22 m,N=3 Kw,n =2900r/min)兩臺(tái),一臺(tái)工作一臺(tái)備用,配套電機(jī)為Y100L-2。
4.通風(fēng)設(shè)備
由于與水泵配套的電機(jī)為水冷式,無(wú)
15、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)T35-11型軸流風(fēng)機(jī)(葉輪直徑7200mm,轉(zhuǎn)速960r/min,風(fēng)量4129m3/h,葉片角20,配套電機(jī)YSF-8026,N=0.37kw)。
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。
9.泵房建筑高度的確定
泵房埋在地下部分高度為7.82 m,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5.6m,從平臺(tái)樓板到房頂?shù)装鍍舾邽?6 m。
10.泵房平面尺寸的確定
根據(jù)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(guò)計(jì)算,求得泵房長(zhǎng)度為21m,寬度為8.5 m,吸水池長(zhǎng)度為7m,寬度為3m。
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