取水泵房設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、 (一)取水泵站工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料： 某廠新建水源工程近期設(shè)計(jì)水量80000,要求遠(yuǎn)期發(fā)展到120000，采用固定是取水泵房用兩條直徑為800mm虹吸自流管從江中取水。水源洪水位標(biāo)高為26.14m（1%頻率），枯水位標(biāo)高8.29m(97%頻率)。凈水站反應(yīng)沉淀池前配水井的水面標(biāo)高為33.14m。虹吸自流管全長(zhǎng)為85.5 m（其中在枯水位以上部分長(zhǎng)55 m）。泵站至凈水站的輸水干管全長(zhǎng)為700m，見(jiàn)取水泵站樞紐布置圖。其中通過(guò)取水部分的計(jì)算已知在最不利情況下（即一條虹吸自流管檢修，要求另一條虹吸自流管通過(guò)75%最大設(shè)計(jì)流量是），從取水頭部到泵房吸水間的全部水頭損失為1.2 m。 試進(jìn)行泵站工藝設(shè)計(jì)

2、。設(shè)計(jì)要求：1.完成設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)一份，書(shū)寫(xiě)整齊并裝訂成冊(cè)。2.繪制泵房平面圖、剖面圖、立面圖。文字書(shū)寫(xiě)一律采用仿宋字，嚴(yán)格按制圖標(biāo)準(zhǔn)作圖。一、設(shè)計(jì)流量Q和揚(yáng)程H（1）考慮到輸水干管漏損和凈化廠本身用水，取水自用系數(shù)=1.05所以近期設(shè)計(jì)流量為 Q=1.05×80000/24=3500m3/h= 0.97222m3/s遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量為 Q=1.05×120000/24=5250m3/h= 1.45833m3/s(2)設(shè)計(jì)揚(yáng)程H泵所需靜揚(yáng)程HST 通過(guò)取水部分的計(jì)算已知在最不利情況下（即一條自流管道檢修，另一條自流管道通過(guò)75%的設(shè)計(jì)流量時(shí)），從取水頭部到吸水間的全部水頭損失為8.

3、29m-7.09m=1.2m。則吸水間中最高水面標(biāo)高為26.14m-1.2m=24.94m，最低水面標(biāo)高為8.29m-1.2m=7.09m.所以泵所需靜揚(yáng)程HST 為：洪水位時(shí)，HST=33.14-24.94=8.2m枯水位時(shí)，HST=33.14-7.09=26.05m輸水干管中的水頭損失h 設(shè)采用兩條DN800的鑄鐵管并聯(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（按遠(yuǎn)期考慮），即Q=0.75×5250=3937.5m3/h=1.09375m3/s,查水力計(jì)算表5得管內(nèi)流速 v=1.45m/s, i=0.00302所以輸水管路水頭損失：=1.1×

4、;0.00302×700=2.3254m(式中1.1是包括局部損失而加大的系數(shù))泵站內(nèi)管路中的水頭損失h粗估2m，安全水頭2m，則泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為：枯水位時(shí)：Hmax=26.05+2.3254+2+2=32.3754m洪水位時(shí)：Hmin=8.2+2.3254+2+2=14.5254m二、初選泵和電機(jī)由近期和遠(yuǎn)期的設(shè)計(jì)流量以及泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程選擇合適的泵故近期選擇1臺(tái)800S32型泵（Q=46986462 m3/h, H=25.435m，軸功率N=556575kW，轉(zhuǎn)數(shù)n=730r/min,），1臺(tái)工作，1臺(tái)備用。遠(yuǎn)期增加1臺(tái)同類型泵，2臺(tái)工作1臺(tái)備用。根據(jù)800S32型泵的要選用Y500-8

5、型異步電動(dòng)機(jī)（710kW，6000V）效率78%80.4%，氣蝕余量為6.5m。 三、機(jī)組基礎(chǔ)尺寸的確定查泵與電機(jī)樣本，計(jì)算出800S32型泵機(jī)組基礎(chǔ)平面尺寸為2120mm×2250mm,機(jī)組總重量W = Wp + Wm= 325+49500=49825N。 基礎(chǔ)深度H可按下使計(jì)算H=式中 L 基礎(chǔ)長(zhǎng)度， L=2.120m B 基礎(chǔ)寬度， B=2.250m 基礎(chǔ)所用材料的容重，對(duì)于混泥土基礎(chǔ)， =23520N/m3故 H=(3.0*49825)/(2.120*2.250*23520)=1.33m 基礎(chǔ)實(shí)際深度連同泵房底板在內(nèi)，應(yīng)為2.53 m。四、吸水管路與壓水管路設(shè)計(jì)流量QQ1=2

6、625m3/h = 0.729m3/s(1) 吸水管路的要求 不漏氣 管材及接逢 不積氣 管路安裝 不吸氣 吸水管進(jìn)口位置 設(shè)計(jì)流速： 管徑小于250時(shí)，V取1.01.2 m/s 管徑等于或大于250時(shí)，V取1.21.6 m/s 壓水管路要求 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。 壓水管的設(shè)計(jì)流速：管徑小于250時(shí)，為1.52.0 m/s 管徑等于或大于250時(shí)，為2.02.5 m/s (2) 吸水管路直徑 采用DN1300鋼管，則V=1.373/s ，i=1.773 壓水管的選取 采用DN1000

7、鋼管，則V=2.321m/s，i=6.362 五、機(jī)組與管道布置詳見(jiàn)附件CAD圖紙1> 基礎(chǔ)布置 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)組橫向雙行排列方式，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)組軸線在同一組平行直線上，便于選擇起重設(shè)備。 本取水泵房采用方形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，此類泵房平面施工相對(duì)方便，也便于泵和機(jī)組的布置。每臺(tái)泵有單獨(dú)的吸水管、壓水管引出泵房后連接起來(lái)。泵出水管上設(shè)有液壓蝶閥（c）HDZs41X-10）和手動(dòng)蝶閥（D2241X-10

8、），吸水管上設(shè)手動(dòng)閘板閘閥（Z545T-6）。為了減少泵房建設(shè)面積，閘閥切換井設(shè)在泵房外面，兩條DN1200的輸水干管用每條輸水管上各設(shè)有切換用的蝶閥（GD371 Xp-1）一個(gè)。六、吸水管路與壓水管路的水頭損失的計(jì)算取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計(jì)算線路圖吸水管路中水頭損失h s: h s=h fs+h ls1、吸水管路沿程水頭損失:（吸水管：2m） h fs=l1×is=1.773×2.000=0.0036m2、局部水頭損失:h ls=(1+2) + 3式中 1吸水管進(jìn)口局部阻力系數(shù)，1=0.75。(l/d<4,=0.75)2 DN1300鋼管

9、閘閥局部阻力系數(shù)，按開(kāi)啟度=0.125考慮，2=0.153 偏心漸縮管DN1300×1000,3=0.20則 h ls=（0.75+0.15）×1.3732/2g+0.20×17482/2g=0.0866m 所以吸水管路總水頭損失為:h s=h fs+h ls=0.0036+0.08636=0.091m壓水管路水頭損失h d:h d=h fd+h ld1、壓水管路沿程水頭損失: h fd =(l2+l3+l4+l5+l6)id1+l7×id2 h fd =(5.500+3.650+7.410+5.000+1.300)×63.62+2×

10、4.97=1.464m2、局部水頭損失:h ld=4V32/2g+(25+6+7+8+29+10）V42/2g+(11+12+13) V52/2g 式中 式中4-DN300×450漸放管，4=0.254-800×1000漸放管, 5=0.255-DN1000液控蝶閥, 6=0.156-DN1000手動(dòng)蝶閥, 7=0.157-DN1000鋼制90°彎頭, 8=1.088-DN1000鋼制90°彎頭, 9=1.089-DN1000×1200漸放管, 10=0.2510-DN1200蝶閥, 11=0.3則h ld=0.25×3.6272/2

11、g+(0.15+0.15+1.08×2+0.18×2)×2.3212/2g+(0.25+0.3)×1.6122/2g=0.168+0.1.270+0.073=1.511m所以壓水管路總水頭損失為h d=h fd+h ld=1.464+1.511=2.975m則泵站內(nèi)水頭損失:h=s+d=0.091+2.975=3.066m，符合假設(shè)的實(shí)際水頭損失。所以泵的實(shí)際揚(yáng)程為：枯水位時(shí)：Hmax=26.05+2.3254+3.066+2=33.4414m洪水位時(shí)：Hmin=8.2+2.3254+3.066+2=15.5914m由此可見(jiàn)，初選的泵機(jī)組符合要求。七、泵

12、安裝高度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。八、輔助設(shè)備選擇 (1)起重設(shè)備的選擇 選用YZR225M-8Z型電動(dòng)機(jī)，其重量為6.33t(包括起重機(jī)重量和電動(dòng)葫蘆重量)，最大起吊高度為16.50+2=18.50m（其中2.0m是考慮操作平臺(tái)上汽車(chē)的高度）。為此，選用橋式起重機(jī)（定制，起重量12t，雙梁，跨度10m，LH-16電動(dòng)葫蘆，起吊高度24m） (2)引水設(shè)備泵系自灌式工作，不需要引水設(shè)備。(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

13、吸水間去。 取水泵房的排水量一般按2040 m3/h考慮，排水泵的靜揚(yáng)程按30.50-14.65=15.85m計(jì)，水頭損失大約5m，故總揚(yáng)程在15.85+5=20.85m左右，可選用IS6550125型離心泵（Q=1530m3/h, H=21.818.5m, 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8022。(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)T3511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

14、電機(jī)YSF8026, 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。九、泵房高度的確定 已知吸水間最低動(dòng)水位標(biāo)高為7.09m，為保證吸水管的正常吸水，取吸水管的中心標(biāo)高為5.50 m（吸水管上緣淹沒(méi)深度為7.09-5.50-（D/2）=0.94m）。吸水間底板標(biāo)高為5.34m。洪水位標(biāo)高為26.14m，考慮1.0m的浪高，則操作平臺(tái)標(biāo)高為26.14+1.00=27.14m。故泵房筒體高度為：H=27.14-5.34=21.8m泵房筒體高度已知為21.8m，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、電梯機(jī)房的高度、采光及通風(fēng)的要求，吊車(chē)梁底板到操作平臺(tái)樓板的距離為6. 0m，從平臺(tái)樓板到房頂?shù)装鍍舾邽?.5m。十、泵房平面尺寸的確定根據(jù)泵機(jī)組、吸水與壓水