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1、取水泵站設(shè)計(jì)
《泵與泵站》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
目 錄
一、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2
二、設(shè)計(jì)計(jì)算 2
<一>、設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估算 2
<二>、初選泵和電機(jī) 3
<三>、吸水管路與壓水管路的計(jì)算 4
<四>、機(jī)組與管道布置 5
<五>、吸水管路與壓水管路中水頭損失的計(jì)算 6
<六>、水泵房安裝高度和泵房筒體高度的確定 7
<七>、輔助設(shè)備設(shè)計(jì) 7
四、 參考文獻(xiàn) 8
二、設(shè)計(jì)計(jì)算
<一> 設(shè)計(jì)流量的確定和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估算:
初步假定泵站內(nèi)管路水頭損失為2m,安全水頭損失
2、為2m。
(1) 普通供水
Hst=20+(-3.5)=16.5m
H=16.5+16+20+2+2=56.5m
=39000m/d2.5%=270.8L/s
=39000m/d4.5%=487.5L/s
(2) 消防供水
Hst=26+(-3.5)=22.5m
H=22.5+36.3+10+2+2=72.8m
Qmax=39000m/d110%4.5%=536.2L/s
<二>、初選泵和電機(jī)
流量范圍(270.8-487.5)L/s 揚(yáng)程范圍 (56.5-72.8)m
(1) 選泵:
3、 選泵方案1:一臺(tái)20sh-9,兩臺(tái)12sh-9,各一臺(tái)備用。
選泵方案2:三臺(tái)14Sh-9A一臺(tái)備用,兩臺(tái)14Sh-9。
選泵方案3:三臺(tái)14SA-10A 一臺(tái)備用,兩臺(tái)14sh-9
方案編號(hào)
用水范圍
泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)
泵揚(yáng)程范圍
效率
方案1
540~600
一臺(tái)20sh-9
兩臺(tái)12sh-9
50~59
83%
79%
方案2
550~700
兩臺(tái)14Sh-9A
兩臺(tái)14-Sh-9
65~75
80%
80%
方案3
560~700
兩臺(tái)14SA-10A
兩臺(tái)14-Sh-9
60~75
87%
80%
根據(jù)所查資料可知:方案
4、一中揚(yáng)程效率太低,而方案二中14Sh-9A揚(yáng)程過(guò)高使用時(shí)需切削,效率降低。所以選方案三。
普通供水時(shí)選擇三臺(tái)14SA-10A型單級(jí)雙吸中開(kāi)離心清水泵(Q=300L/s,H=58m,),兩臺(tái)工作,一臺(tái)備用。消防供水時(shí)選擇兩臺(tái)14Sh-9型單級(jí)雙吸中開(kāi)離心清水泵(Q=350L/s,H=75m,),兩臺(tái)同時(shí)工作。
校核:消防校核按最不利情況考慮,最高時(shí)用水量與消防用水量之和為1023.7L/s,需最高揚(yáng)程為72.8m,三臺(tái)泵同開(kāi)或四臺(tái)泵開(kāi)均滿足要求。
(2) 組基礎(chǔ)尺寸的確定
通過(guò)查看《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)材料設(shè)備續(xù)冊(cè)2》采用無(wú)底座的形式
Sh型離心泵外形及安裝尺
5、寸 SA型離心泵外形及安裝尺寸
①普通供水
基礎(chǔ)長(zhǎng)度L:L=900+992+600-(720-600)+(400~500)=2872mm=2.9m
基礎(chǔ)寬度B:B=800+500=1300mm=1.3m
W=121010+199010=32000N
基礎(chǔ)高度H: H=3.0W/(LBγ)=332000/(2827130024000)=1090mm=1.1m
基礎(chǔ)重量/(電+泵)=γBLH/(電重+泵重)=3.18
②消防供水
基礎(chǔ)長(zhǎng)度:L=L1+l+L3+(0.4~0.5)=L1-0.5L2+L3+C+B+(0.4~0.5
6、)
=822-0.5510+440+335+1000+500=2842mm
=2.842m=3.0m
基礎(chǔ)寬度:B=b+(0.4~0.5)=710+490=1200mm=1.2m
基礎(chǔ)高度:H=(2.5~4)W/(LBγ)
=3(1200+3420)/(3.01.22400)
=1.60m
γ—混凝土容重2400kg/M3;
基礎(chǔ)計(jì)算
水泵
電機(jī)
/k
7、g
L/m
B/m
H/m
型號(hào)
/kg
型號(hào)
/kg
14SA-10A
1210
Y355-39-4
1990
3200
2.87
1.3
1.1
14sh-9
1200
Y400-4
3420
4620
2.84
1.2
1.6
<三>、吸水管路與壓水管路計(jì)算
(1) 吸水管路的要求
① 不漏氣 管材及接逢
② 不積氣 管路安裝
③ 不吸氣 吸水管進(jìn)口位置
④ 設(shè)計(jì)流速: 管徑小于250mm時(shí),V取1.0~1.2 m/s
管徑等于或大于250mm時(shí),V
8、取1.2~1.6 m/s
(2)壓水管路要求
①要求堅(jiān)固而不漏水,通常采用鋼管,并盡量焊接口,為便于拆裝與檢修,在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)可高法蘭接口。為了防止不倒流,應(yīng)在泵壓水管路上設(shè)置止回閥。
②壓水管的設(shè)計(jì)流速:管徑小于250mm時(shí),為1.5~2.0 m/s
管徑等于或大于250mm時(shí),為2.0~2.5 m/s
(3) 吸水管路直徑
進(jìn)口法蘭mm
出口法蘭mm
14SA-10A
350
300
14sh-9
350
250
1臺(tái)14Sh-9型水泵工作時(shí),單泵流量Q=352L/s,為吸水管和
9、壓水管所通過(guò)的最大流量。
吸水管采用DN=600mm的鋼管,則v1=1.2m/s,i=2.95‰;
壓水管采用DN=450mm的鋼管,則v2=2.14m/s,i=13.5‰。
<四>、機(jī)組與管道布置
<1> 基礎(chǔ)布置
基礎(chǔ)布置情況見(jiàn)取水泵站祥圖。
泵機(jī)組布置原則:在不妨礙操作和維修的需要下,盡量減少泵房建筑面積的大小,以節(jié)約成本。
<2>機(jī)組的排列方式
采用機(jī)組橫向排列方式,這種布置的優(yōu)點(diǎn)是:布置緊湊,泵房跨度小,適用于雙吸式泵,不僅管路布置簡(jiǎn)單,且水力條件好。同時(shí)因各機(jī)組軸線在同一直線上,便于選擇起重設(shè)備。
<五>、吸水管路與壓水管路的水頭
10、損失的計(jì)算
取一條最不利線路,計(jì)算線路如圖:
①吸水管路中水頭損失∑h s:
∑h s=∑h fs+∑h ls
1、吸水管路沿程水頭損失:
∑h fs=l1is=0.00295(1.4+2.6)=0.0118
2、局部水頭損失:
∑h ls=(ζ1+ζ2+ ζ3+ζ4)
式中 ζ1———吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù),ζ1=1.0
ζ2 ———漸縮管DN600350 局部阻力系數(shù), ζ2 =0.2
ζ3 ———喇叭口局部阻力系數(shù),ζ3=0.1
ζ4——— 90鋼管彎頭,ζ4=1.01;
ζ5——— DN600閘閥,ζ5=
11、0.28;
則 ∑h ls=(1.0+0.1+0.2+1.01+0.28)1.22/2gError! No bookmark name given.=0.19m
所以吸水管路總水頭損失為:∑h s=∑h fs+∑h ls=0.0118+0.19=0.2018m
②壓水管路水頭損失∑h d:
∑h d=∑h fd+∑h ld
1、壓水管路沿程水頭損失:
∑h fd =(2.3+1.3)0.0135+0.007369.7=0.11m
2、局部水頭損失:
∑h ld=ζ5V22/2g
式中 ζ6——— DN450250漸擴(kuò)管,ζ6=0.2;
12、 ζ7——— DN400700漸擴(kuò)管,ζ7=0.29;
ζ8——— DN700閘閥,ζ8=0.3;
ζ9——— DN450止回閥,ζ9=2.5;
ζ10——— DN700鋼制90o彎頭,ζ10=1.01;
ζ11——— DN450閘閥,ζ11=0.28;
ζ12———700丁字管,ζ12=0.1;
則
∑h ld=﹙0.2+2.5+0.28﹚/2g+(0.29+1.01+40.1+0.3)/2g=1.2m所以壓水管路總水頭損失為∑h d=∑h fd+∑h ld=0.11+1.2=1.31m
則泵站內(nèi)水頭損失:∑h=∑s+∑d=1.31+0.2=1.51
13、m,比假設(shè)的實(shí)際水頭損失小。
<六>泵安裝高度和泵房筒體高度確定
(1)機(jī)器間長(zhǎng)度 因電機(jī)功率大于55KW,故基礎(chǔ)間距取為1.2m,基礎(chǔ)與墻壁間距為1m,除四臺(tái)水泵外,機(jī)器間右端按最大一臺(tái)機(jī)組布置設(shè)一塊檢修場(chǎng)地,長(zhǎng)4m,左邊有配電室和值班室4m,故得:
機(jī)器間總長(zhǎng)度=32+1.5+4+41.2+4.2+2.93=29.2m
為便于施工,取機(jī)器間總長(zhǎng)度為30m。
(2) 機(jī)器間寬度 吸水管閘閥距墻取1.4m,壓水管閘閥到墻壁寬2.7,故取機(jī)器間總寬度為6m。
(3) 機(jī)器間高度 兩層樓考慮 約15m.
<七>輔助設(shè)備設(shè)計(jì)
(1)引水設(shè)備
14、 泵系自灌式工作,不需要引水設(shè)備。
(2)起重設(shè)備的選擇
①選型 由前面設(shè)計(jì)可知,普通供水時(shí)選用Y355-39-4型電動(dòng)機(jī),其重量為1990Kg,最大起吊高度為12.20+2=14.20m(其中2.0m是考慮操作平臺(tái)上汽車的高度)。
(3)排水設(shè)備
由于泵房較深,故采用電動(dòng)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20~40 m3/h考慮,排水泵的靜揚(yáng)程按15.0m計(jì),水頭損失大約5m,故總揚(yáng)程在15.0+5=20.0m左右,可選用IS65–50–160A型離心泵(Q=15~2
15、8m3/h, H=25~18m, N=3kW, n=2900 r/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
由于與泵配套的電機(jī)為水冷式,無(wú)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700㎜,轉(zhuǎn)速960 r/min,葉片角度15,風(fēng)量10127m3/h,風(fēng)壓90Pa,配套電機(jī)YSF–8026, N=0.37 kW)。
(5)計(jì)量設(shè)備
由于在凈化場(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。
(6)選用材料
16、
編號(hào)
名稱
型號(hào)與規(guī)格
材料
單位
數(shù)量
備注
1
雙吸離心泵
14Sh-9
臺(tái)
2
2
雙吸離心泵
250S65A
臺(tái)
3
3
止回閥
DN450
鑄鐵
個(gè)
2
4
止回閥
DN400
鑄鐵
個(gè)
3
5
閘閥
DN700
鑄鐵
個(gè)
7
6
閘閥
DN450
鑄鐵
個(gè)
2
7
閘閥
DN400
鑄鐵
個(gè)
3
8
閘閥
DN600
鑄鐵
個(gè)
2
9
閘閥
DN500
鑄鐵
個(gè)
3
10
漸縮管
DN600350
鑄
17、鐵
個(gè)
2
11
漸縮管
DN500350
鑄鐵
個(gè)
3
12
漸擴(kuò)管
DN250450
鑄鐵
個(gè)
2
13
漸擴(kuò)管
DN700450
鑄鐵
2
14
漸擴(kuò)管
DN300400
鑄鐵
3
15
漸擴(kuò)管
DN700400
鑄鐵
3
16
鋼制喇叭口
DN500
鋼
個(gè)
3
17
鋼制喇叭口
DN600
鋼
個(gè)
2
18
法蘭彎頭
DN600
鋼
個(gè)
2
19
法蘭彎頭
DN500
鋼
個(gè)
3
20
法蘭彎口
DN700
鋼
個(gè)
2
21
電動(dòng)機(jī)
Y355-39-4
臺(tái)
3
22
電動(dòng)機(jī)
Y400-4
臺(tái)
2
23
手動(dòng)單軌吊車
SC型2t
臺(tái)
1
四、 參考文獻(xiàn)
(1)《泵與泵站》(第五版),中國(guó)建筑工業(yè)出版社。
(2)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第1冊(cè)》
(3)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第11冊(cè)》