取水泵站课程设计.doc

给水排水工程课程设计学生姓名： 专业班级：给水排水01班学 号： 一、课程设计题目取水泵房初步设计二、课程设计使用的原始资料及设计技术要求1、设计目的 通过应用课堂所学知识，完成某水厂一级泵房的扩初设计，以达到巩固基础理论，提高设计与绘图能力，熟悉查阅和使用技术资料，了解设计的方法与步骤，以培养独立工作能力，有条理，并创造性地处理设计资料，进一步使理论与实践相结合。2、设计任务及基本设计资料某县自来水公司为解决供水紧张问题，计划新建一设计水量为50000吨/天的水厂（远期供水100000吨/天），水厂以赣江为水源，采用固定式取水泵，取水点处修水最高洪水位95.0米（1%频率），最枯水位90.0（99%保证率）米，常水位92.4米，水厂地面标高115米，泵站设计地面标高87米，水厂反应池水面高出地面3.00米，泵站到水厂的输水干管全长3200米。试求该一级泵站的工艺设计。3、技术要求设计要求达到扩初设计程度，设计成果包括；(1)泵站平面布置图（1、2张）（2）泵站剖面图（1张）（3）主要设备及材料表（4）设计计算及说明书 （一）设计流量的确定和设计扬程估算：（1）设计流量Q为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物的尺寸，节约基建投资，在这种情况下，我们要求一级泵站中的泵昼夜不均匀工作。因此，泵站的设计流量应为：Qr=Qd/T式中Qr一级泵站中水泵所供给的流量(m3h)；Qd供水对象最高日用水量(m3d)；为计及输水管漏损和净水构筑物自身用水而加的系数，一般取=0.5-1.0 T为一级泵站在一昼夜内工作小时数。考虑到输水干管损漏和净水厂本身用水，取自用水系数=1.05，则近期设计流量为 Q=1.05*50000/24=2187.5m3/h=0.608m3/s远期设计流量为 Q=1.05*100000/24=4375m3/h=1.215m3/s(2)设计扬程H1）泵所需静扬程HST通过取水部分的计算已知在最不利的情况下（即一条自流管在检修，另一条自流管通过75%的设计；流量时），从取水部分到泵房取水间的全部水头损失0.85m,则吸水间中 最高水面标高为95.00-0.85=94.15m，最低水面标高为90-0.85=89.15m。所以泵所需静扬程HST为：洪水位时，HST=115.00+3.00-94.15=23.85m枯水位时，HST=115.00+3.00-89.15=28.85m2）输水干管中的水头损失h设采用DN900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（按远期考虑），即Q=0.75*4375m3/h=3281.25m3/h=0.911m3/s,查水利计算表得管内流速V=1.43m/s，i=0.00251，所以h=1.1*0.00251*3200=8.84m3）泵站内管路中的水头损失hp初估2m，安全水头2m则泵设计扬程为：枯水位时，Hmax=28.85+8.84+2+2=41.69m洪水位时，Hmin=23.85+8.84+2+2=36.69m(二)初选泵和电机选泵的主要依据：流量、扬程以及其变化规律大小兼顾，调配灵活型号整齐，互为备用合理地用尽各水泵的高效段要近远期相结合。大中型泵站需作选泵方案比较。根据上述选泵要点以及离心泵性能曲线型谱图和选泵参考书综合考虑初步拟定以下：近期选用三台500S35A型单级双吸泵（Q=1746m3/h,H=37m,N=151KW），两台泵工作，一台备用。远期增加一台500S35A型泵，三台工作两台备用。根据500S35A型泵的要求选用Y400-39-6型异步电动机（220KW,6000V）（三）机组基础尺寸的确定查泵与电机样本，计算出型泵机组基础平面尺寸为760mm*630mm,机组总重量W=WP+WM=2210+3650=4560kg。基础深度H可按下式计算： H=3.0*W/(LB)式中L-基础长度，L=0.76m B-基础宽度，B=0.63m -基础所用材料的容重，对于混泥土基础，=23520N/M3 故H=3.0*4560/(1.36*0.6*23520)=0.524m基础实际深度连同泵房底板在内，应为1.704m。（四）吸水管路与压水管路计算1）吸水管路已知Q1=4375/3=1458.00m3/h=0.41m3/s采用DN600钢管，则V=1.43m/s,i=4.27*10-3。2）压水管采用DN500钢管，则V=2.06m/s,i=11.2*10-3。（五）机组管道布置（六）吸水管路与压水管路中水头损失的计算取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图。吸水管路中水头损失hs=hfs+hlshfs=l1*is=4.27*10-3*2=0.00854mhls=(1+2)V22/(2g)+ 3V12/(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2开启度a/d=0.125考虑，2=0.153-偏心减缩管DN600*500,3=0.18。则hls=(0.75+0.15)1.432/(2g)+0.18* 3.02/(2g)=0.18m故hs=hfs+hls=0.00854+0.18=0.185m(2)压水管路水头损失hdhd=hfd+hldhfd=(l2+l3+l4+l5+l6)idl+l7*id2 =(6.00+1.30+2.00+5.00+1.20)*112/1000+1.60*86/1000 =1.8736mhld=4V33/(2g)+(25+6+7+8+29+10)V42/(2g)+( 11+12+13)V52/(2g)式中4-DN600*500渐放管，4=0.18； -DN500钢制45弯头，5=0.7； -DN500液控蝶阀，6=0.3； -DN500伸缩接头7=0.21； -DN500手动蝶阀8=0.15； -DN500钢制90弯头，9=0.67； -DN500*700渐放管10=0.24 -DN500钢制斜三通，11=0.5； -DN500钢制正三通，12=1.5； -DN700蝶阀，13=0.2。则 hld=0.18*4.682/(2g)+(2*0.7+0.3+0.21+0.15+2*0.67+0.24)*2.062/(2g)+(0.5+1.5+0.2)1.982/(2g)=1.429m故hd=hfd+hld=3.30m从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为：h=hs+hd=3.50m因此，泵的实际扬程为： 设计枯水位时，Hmax= 28.85+8.84+3.5+2=43.19m 设计洪水位时，Hmax=23.85+8.84+ 3.5+2=38.19m由此可见，初选的泵机组符合要求。（七）泵安装高度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，因而泵为自灌式工作，所以泵的安装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88.5m，为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为86.66 m（吸水管上缘淹没深度为88.5-86.66-（D/2）=1.54m）。取吸水管下缘距吸水间底板0.7，则吸水间底板标高为86.66-（D/2+0.7）=85.66m。洪水位标高为95m，考虑1.0m的浪高，则操作平台标高为95.0+1.00=96.0m。故泵房筒体高度为：H=96.0-85.66=10.34m(八)附属设备的选择(1)起重设备的选择 选用ZDY12-4型电动机，其重量为5.76t(包括起重机重量和电动葫芦重量)，最大起吊高度为11.50+2=13.50m（其中2.0m是考虑操作平台上汽车的高度）。为此，选用桥式起重机（定制，起重量12t，双梁，跨度20.5m，LH-16电动葫芦，起吊高度24m） (2)引水设备泵系自灌式工作，不需要引水设备。(3)排水设备 由于泵房较深，故采用电动泵排水。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2040 m3/h考虑，排水泵的静扬程按30.50-14.65=15.85m计，水头损失大约5m，故总扬程在15.85+5=20.85m左右，可选用IS6550125型离心泵（Q=1530m3/h, H=21.818.5m, N=3kW, n=2900 r/min）两台，一台工作一台备用，配套电机为8022。(4)通风设备 由于与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T3511型轴流风机（叶轮直径700，转速960 r/min，叶片角度15，风量10127m3/h，风压90Pa，配套电机YSF8026, N=0.37 kW）。(5)计量设备 由于在净化场的送水泵站内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不再设计量设备。泵房建筑高度的确定 泵房筒体高度已知为10.34m，操作平台以上的建筑高度，根据起重设备及起吊高度、电梯机房的高度、采光及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距离为6.0m，