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1、一、课程设计任务某厂新建水源工程，近期设计流量 15 万 m3/d，要求远期发展到 20m3/d，采用固定式取水泵房，拟采用自流管从江中取水。水源洪水位标高 11.27m（1%频率） 、枯水位标高 3.95m（97%频率） 、净水厂反应池前配水井的水面标高 25.73m、室外地面标高 12.58m、自流取水管长度 250m 及泵站至净水厂的输水干管全长 2600m。试进行泵站工艺设计。 一、设计内容1设计流量和设计扬程 2初选水泵和电机 3机组基础尺寸的确定 4吸水管路与压水管路计算 5. 机组与管道布置 6吸水管路和压水管路中水头损失的计算 7水泵安装高度的确定和泵房建筑高度计算 8附属设备
2、的选择 9泵房建筑高度的确定 10泵房平面尺寸的确定目录目录1.1.设计流量的确定和设计扬程的估算设计流量的确定和设计扬程的估算 1 1 2.2.初选泵和电机初选泵和电机 2 2 3.3.机组基础基本尺寸的确定（泵与电机基础分开建）机组基础基本尺寸的确定（泵与电机基础分开建） 2 2 4.4.吸水管路和压水管路计算吸水管路和压水管路计算 2 2 5.5.机组和管道的布置机组和管道的布置 2 2 6.6.吸水管和压水管路中水头损失的计算吸水管和压水管路中水头损失的计算 2 2 7.7.水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 4 4 8.8.附属设备的选择附属设备
3、的选择 4 4 9.9.泵房建筑高度的确定泵房建筑高度的确定 5 5 10.10.泵房平面尺寸的确定泵房平面尺寸的确定 5 5 主要工艺设备及材料表主要工艺设备及材料表 6 6泵站工艺设计计算说明书泵站工艺设计计算说明书1.1.设计流量的确定和设计扬程的估算设计流量的确定和设计扬程的估算（1）设计流量 Q考虑到输水干管漏损和净化厂本身用水，取自用水系数 =1.05近期设计流量为:Q=1.05150000/Q=1.05150000/（243600243600）1.736m1.736m3 3/s/s远期设计流量为:Q=1.05200000/Q=1.05200000/（243600243600）2.
4、431m2.431m3 3/s/s（2）设计扬程 H1）泵所需静扬程 Hst通过取水部分的计算按正常情况下每根自流管通过 50%的流量计算（按远期流量考虑） ，为满 足近期流量通过时流速不得小于 0.7m，其管径 D 1051，当远期流量通过流速为 1.2m/s时，其管径 D=1256。则取两条 DN1200 钢管并联作为自流管，查水力计算表 5，得 v=1.075m/s,i=0.992取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为,h=0.99225031.0752/(29.8)0.43m吸水间的最高水面标高：11.270.43=10.84m 最低水面标高：3.950.43=3.52m洪水水位时：Hs
5、t=25.7310.84=14.89m枯水水位时: Hst=25.733.52=22.21m2)输水干管中的水头损失选用两条铸铁管并联作为输水干管，按每根通过 50%设计流量（按远期考虑） ，查水利计算表得知管径 DN1000 满足要求，管内流速 V=1.55m/s ,i=2.56，则 h=1.10.0025626007.15m按每根通过 50%设计流量（按近期考虑） ，查水利计算表得 i=1.45，则 h=1.10.0014526004.15m3)泵站内管路中的水头损失ph粗估为 2m则泵的设计扬程为：（远期）洪水水位时：Hmin=14.897.15+2+2=33.36m枯水水位时：Hmax
6、=22.21+7.15+2+2=26.04m（近期）洪水水位时：Hmin=14.894.15+2+2=30.36枯水水位时：Hmax=22.21+4.15+2+2=23.04m2.2.初选泵和电机初选泵和电机近期选四台 500S35 型泵(Q=20202340,H=2835m,N=219kw，Hs=6m)，其中三台工作，h/m3一台备用。远期增加一台同型号泵，四台工作，一台备用。根据 500S35 型泵的要求，选用 JS137-6 型异步电动机（280kw，380v）3 3机组基础基本尺寸的确定（泵与电机基础分开建）机组基础基本尺寸的确定（泵与电机基础分开建）泵基础：长度宽度=10001200
7、（泵重 1640）H1=3.0W/（LB）=3.016409.8/(2352011.2) 1.71m 电机基础：长度宽度=12001250(电机重 1864)H2=3.0W/（LB）=3.018649.8/(2352011.2)1.55m4.4.吸水管路和压水管路计算吸水管路和压水管路计算（1）吸水管 =200000/(424)=2083.331Qh/m3采用 DN700 钢管，则 V=1.51m/s i=3.87（2）压水管采用 DN600 钢管，则 V=1.98m/s i=8.025.5.机组和管道的布置机组和管道的布置将五台机组横向并列布置成一排，四台为正常使用，一台为备用泵。每台水泵有
8、单独的吸水管，压水管引出泵房后两两连接起来。泵出水管设有对夹式电动蝶阀（D971X-10）,蝶式微阻缓闭式止回阀（HH49X-1） ，吸水管上设有暗杆楔式单板闸阀（Z45T-10 型） 。为了减少泵房面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条 DN1000 的输水干管用 DN1000 蝶阀（GD371Xp-6）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（GD371Xp-6）一个。阀门选择如下：闸阀Z45T-10 型暗杆楔式单板闸阀（DN700）,L=660mm，选 5 个。止回阀-HH49X-1 型蝶式微阻缓闭止回阀（DN600） ，L=390mm，选 5 个。电动蝶阀D971X-10 型电动蝶阀（DN6
9、00） ，L=154mm ，选 5 个。蝶阀GD371Xp-6 型对夹式管网蝶阀(DN1000),选 4 个。6.6.吸水管和压水管路中水头损失的计算吸水管和压水管路中水头损失的计算取一条最不利的线路，从吸水口到输水管干管上切换闸阀止为计算路线图(即外围管道）如图所示.L4=2000L5=1000L6=2480 L3=8310L7=800 L1=1500L8=800 L2=1167 L9=853 L10=853L12=1500 L11=800（1）吸水管路中水头损失 hhs=hfs+hlshfs=l1is=1.53.870.0058m3-10hls=(1+2) + 3g2v22 g2v21=(
10、0.75+0.15) (1.51 /29.8)+0.20(2.96 /(29.8)220.1941m其中式中 1吸水管进口局部阻力系数，1=0.752DN700 闸阀局部阻力系数，按开启度 a/d=1/8 考虑，2=0.153DN700500, 3= 0.20 故 hs=hfs+hls=0.0058+0.1941=0.1999m（2）压水管路水头损失h dhd=hfd+hldhfd=(l2 +l3 +l4) id1+ (l5+l6l7+l8l9+l10+l11)id2=（0.717+8.31+1+2.7）8.02+（2.48+0.83+0.8532+1.5）2.563-103-100.115m
11、hld=4+(5+6+7+8+39+10)+(211+212+313)g2v23 g2v24 g2v25=0.35.82 /2g+(1.7+0.24+0.21+0.3+1.013+0.33)1.98 /2g+(21.5+23.0+30.24)220.71 /2g 1.93m2故 hd=hfd +hld =0.115+1.93=2.045m其中式中 4DN350600 渐放管，4 =0.35DN600 止回阀，5 =1.76DN600 电动蝶阀，6 =0.247DN600 伸缩接头，7 =0.218DN600 手动蝶阀，8 =0.309DN600 钢制 90弯头，9 =1.0110DN60010
12、00 渐放管，10=0.33 11DN1000 钢制正三通，11 =1.512DN1000 钢制正三通，12 =3.013DN1000 蝶阀，13 =0.24全部水头损失h=hs+hd=0.1999+2.0452.24m因此，水泵的实际扬程为设计洪水水位时：Hmax=22.21+4.15+2.24+2=30.60m设计枯水水位时：Hmin=14.89+4.15+2.24+2=23.37m由此可见，初选的水泵符合要求。7.7.水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而水泵为自灌式工作，所以水泵的安装
13、高度小于其允许吸上真空高度，无需计算。已知吸水间最低动水位标高为 3.52m,为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为1.45m（吸水管上缘的淹没深度为 3.52-1.45-0.7/2=1.72m） 。取吸水管下缘距吸水间底板 0.60m,则吸水间底板标高为 0.6-（0.35+0.6）=0.5m。考虑到操作平台高出室外地面 0.3m，故泵房筒体高度为:12.58+0.3-0.5=12.38m。8.8.附属设备的选择附属设备的选择（1）起重设备最大起重量是 JS137-6 型电机重量 1864kg，最大起吊高度为 12.38+2.0=14.38m,(其中 2.00是考虑操作平台上汽车的高度
14、)。为此，选用 LDT 型电动单梁起重机，起重量为 2t，跨度为7.5m，起吊高度为 16m,AS205-20 4/1 型电动葫芦，起吊高度 6m。（2）排水设备由于泵房较深，故采用潜水泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽送到地面排水管网中去。取水泵房的排水量一般按 1525 m3/h 考虑，排水泵的静扬程按 12.08m 计，水头损失大约4.92m，故总扬程在 12.08+4.92=17m 左右，可选用 50QW24-20-4(流量 24m m3 3/s/s，扬程 20m)型潜污泵两台，一台工作，一台备用.（3）通风设备由于泵房筒体较深，因此需用风机进行通风。选用两台 T35-11 型轴流风机（叶轮直径630mm，
