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1、取水泵站工艺设计说明取水泵站工艺设计说明班级:姓名: 学号:指导老师:完成时间:2011-12-18土木工程学院- -2一、一、目的和要求目的和要求 1、加深理解和巩固水泵和水泵站所讲授的内容。 2、掌握给水泵站工艺设计的步骤、方法和内容。 3、提高设计计算及绘图能力。 4、熟悉并能应用一些常用的设计资料及设计手册。 5、培养独立的分析问题和解决问题的能力。 二、二、设计题目设计题目 取水泵站工艺扩大初步设计 三、三、设计资料设计资料 1、设计流量 5 万米3/日（不包括厂内自用水） ，水厂自用水系数 =10%。2、泵水水质符合国家饮用水水源卫生规定。河边无冰冻现象，根据河岸地质地形已确定 采
2、用固定式取水泵房，从吸水井中抽水，吸水井采用自流从江中取水，取水头部到吸 水井间自流管的长度为 200 米。 3、水源洪水位标高为 90.25 米（1%频率） ，枯水位标高为 75.50 米（97%频率） ，常年平 均水位为 81.75 米。 4、净化场混合井水面标高为 109.05 米，取水泵站到净化场输水干管全长为 100 米。 5、水厂为双电源进线，电力充分保证。 四、四、设计内容及成果设计内容及成果 1、 设计内容设计内容 取水头部，自流管；水泵机组及其平面布置；吸水井、泵房平面及高度；吸、压水管 道；泵房辅助设备；输水干管。 2、 设计成果设计成果 设计成果包括两大部分。 （1） 设
3、计说明书 要求文字通顺，字体工整，简明扼要，内容完整，其它内容包括：设计概述；取 水头部和自流管的设计计算；取水泵站流量和扬程的确定；水泵机组和电机的选择及 布置；吸压水管的设计计算及布置；泵站辅助设备的选择；泵站平面及高度的确定。 （2） 、设计图纸 图纸以 A3 图纸为主，其它内容包括：取水头部和泵站工艺的平、剖面图，主要 设备材料表。图面要整洁，一定要求工程字体。 五、五、时间安排时间安排 本课程设计为二周。 六、六、指导教师指导教师 等- -3目录目录一、流量和扬程的计算4二、取水头部4三、自流管的设计5四、水泵机组的选择及平面布置5五、机组尺寸的确定8六、吸、压水管道的设计81）吸水
4、管2）压水管七、泵站内管路的水力计算91.吸水管路中水头损失hs2.压水管路水头损失 hd八、泵房辅助设备101. 计量设备2.引水设备3.排水设备4. 通风设备5. 起重设备九、泵站各部分标高的确定11十、泵房平面尺寸确定11十一、设计体会12- -4一、一、 流量和扬程的计算流量和扬程的计算（1）流量泵站的自用水系数 a=1.1一级泵站的设计流量 Qr=aQd/T所以设计流量Qr=1.150000/24=2291.7m3/h=0.6366m3/s（2）扬程1)水泵所需静扬程通过取水部分的计算已知在最不利情况下(即一条自流管检修,另一条自流管通过75%的设计流量时),该情况下自流管流量 Q=
5、75%Qr=0.47745m3/s 从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为 1.39m,则吸水间中最高水面标高为 90.25-1.39=88.86m,最低水面标高为 75.50-1.39=74.11m。所以水泵所需静扬程 HST为：洪水位时，HST=109.05-88.86=20.19m枯水位时，HST=109.05-74.11=34.94m2)输水干管的水头损失 h设采用两条 DN600 钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应通过 75%的设计流量，即：Q=0.750.6366m3/s=0.47745m3/s查水力计算表 V=1.62m/s 1000i=5.38，所以h
6、=1.10.00538100=0.59m。(式中 1.1 系包括局部损失而加大的系数)。3)泵站内管路中的水头损失粗估为 2.00m，安全水压 2m， 则水泵设计扬程为设计枯水位时，Hmax=34.94+0.59+2+2=39.53m设计洪水位时，Hmin=20.19+0.59+2+2=24.78m二、二、 取水头部取水头部：取水头部采用箱式- -5Fo =Q/vK1K2Fo进水孔或格栅面积（m2）Q进水孔设计流量（m3/s）v进水孔设计流速，无冰絮时采用 0.41.0m/s，现取 0.4m/sK1删条引起的面积减少系数，K=b/(b+s)，b 为删条净距，一般采用 30120mm（现取40m
7、m） ，s 为删条厚度，一般采用 10mm。K2格栅阻塞系数，采用 0.75.所以Fo=0.6366/（0.40.750.8）=2.6525m2三、自流管的设计三、自流管的设计设计流量 Q1=Q/2=0.3183m3/s取经济流速V=1.0m/s，计算得D=636.77mm查手册，采用两根DN600mm的管径V= 1.08m/s , 1000i=2.44当一条自流管检修时，另一条自流管应通过 75%的设计流量，即：Q=0.750.6366m3/s=0.47745m3/s，查手册得，V=1.62m/s1000i=5.38取水头部到吸水间水头损失=h格栅+h入+h出+h沿=0.1+0.821.62
8、1.62/20+2005.38/1000=1.39m四、水泵机组的选择及平面布置四、水泵机组的选择及平面布置采用三台泵，两用一备选泵要点：（1）大小兼顾，调配灵活（2）型号整齐，互为备用（3）合理的用尽泵的高效段- -6如图，选用三台300S58B 型泵，两台使用，一台备用。型号流量总扬程转速轴功率电机功率效率必须汽蚀余量叶轮泵质量m3 /hL/sm(r/min)KWKW%mmmkg300S58B764212.240.11450104.513279.832.6270810- -7- -8电机配置表：型号型号Y315M1-4类型类型三相异步电动机额定功率额定功率 132KW额定电压额定电压 38
9、0（V）五、机组尺寸的确定五、机组尺寸的确定查给水排水设计手册 11s 型泵安装尺寸计算，所选水泵不带底座。表 3: 基础计算水泵电机型号PW/kg型号MW/kgL/mB/mH/m300S58B810Y315M1- 414802.4851.071.18W=WpWm=8109.8014809.80=22442N.基础深度 H 按下式计算: H=3.0W/(LBy)式中L基础长度，L=2.485m；B基础宽度,B=1.07m；y基础所用材料的容重，对于混凝土基础，y=23520N/m3H=3.022442/(2.4851.0723520)=1.07m.基础实际深度连同泵房底板在内，应为2.25m。
10、六、吸、压水管道的设计六、吸、压水管道的设计每台水泵有单独的吸水管与压水管1、吸水管：管径小于 250mm 时，为 1.01.2m/s；管径等于或大于 250mm 时，为1.21.6m/s。Q=0.6366/2=0.3183m3/s=1145.854m3/h查设计手册采用两根 DN500 的钢管，V=1.56m/s，1000i=6.252、压水管：管径小于 250mm 时，为 1.52.0m/s；管径等于或大于 250mm 时，为- -9DN=400L6=15002.02.5m/s。Q=0.3183m3/s=1145.85m3/h查设计手册采用两根 DN400 的钢管，V=2.45m/s，10
11、00i=20.7七、泵站内管路的水力计算七、泵站内管路的水力计算取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀为止为计算线路图1.吸水管路中水头损失hshs=hfs+hlshfs=l1*is=0.00224*1.25=0.0028mhls= (1+2)v22/2g3*v12/2g)式中, 1-吸水管进口局部阻力系数， 1=0.75；2-DN600 闸阀局部阻力系数,按开户度 a/d=2/8 考虑, 2=0.26；3-偏心渐缩管DN600400, 3=0.19；则 hls=(0.750.26)1.562/2g0.192.452/2g=0.18m 故 hs=hfshls=0.0028+0.18=0
12、.18m2.压水管路水头损失 hdhd=hfdhldhfd=(l2l3l4l5l6)id1l7id2=(4.0+1.0+8.0+4.0+1.50) 0.0024+1.80.0207=0.084mDN=500L1=1250DN=400L2=4000DN=400L3=1000DN=400L4=8000DN=400L5=4000DN=500L7=1800- -10hld=4v32/2g(256782910) v42/2g(111213)v52/2g=0.50m式中 4-DN300400 渐放管，4=0.25-DN400 钢制 450弯头, 5=0.516-DN500 液控蝶阀, 6=0.3157-D
13、N500 伸缩接头, 7=0.218-DN500 手动蝶阀, 8=0.159-DN500 钢制弯头, 9=1.0110-DN400500 渐放管, 10=0.211-DN1200 钢制斜三通, 11=0.512-DN1200 钢制正三通, 12=1.513-DN1200 蝶阀, 13=0.15故 hd=hldhfd=0.06+0.50=0.56 m 从水泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为:h=hdhs=0.12+0.56=0.68m因此,水泵的实际扬程为:设计枯水位时,Hmax=39.530.590.68+2=42.8m设计洪水位时,Hmin=24.780.590.68+2=28.
14、05m由此可见，出选的水泵机组符合要求。八、泵房辅助设备八、泵房辅助设备1 起重设备最大起重量为 Y315M1-4 型电机重量 Wm=14801480kg，最大起吊高度为18.85+2=20.85m(其中 2m 是考虑操作平台上汽车的高度。为此，选用 CD1电动葫芦即可满足要求，起吊高度 24m。2 引水设备水泵系自灌工作，不需引水设备。3 排水设备- -11由于泵房较深，故采用电动水泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去。取水泵房的排水量一般按 2040m3/h 考虑，排水泵的静扬程按 90.25-72.4=17.85m 计，水头损失大约 5m，故总扬程在 17.85+5=22.85 左右，可选用 2BA-6型离心泵（Q=30m3/h,H=24m,N=3.09kW,n=2900/min）2 台，一台工作，一台备用，配套电机为 Y112M-2 型电机（N=4Kw,380V） 。 4 通风设备由于与水泵配套的电机为水冷式，无需专用通风设备进行空-空冷却，但由于泵房筒体较深，仍选用风机进行换气通风。选用两台 C400-1.5 型轴流风机(转速 2960r/min,风量 400m3/min,风压 50Pa，配套电机 Y400-4,N=500kW，6Kw)。5 计量设备在净化场
