【《某开发区给水工程取水泵房的设计和计算过程案例》2600字】

某开发区给水工程取水泵房的设计和计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u18032某开发区给水工程取水泵房的设计和计算过程案例 1191751.1设计已知条件 1299161.2取水构筑物形式的选择 1139191.3水泵设计扬程的计算 3172511.4初选水泵和电机 3144891.5水泵机组尺寸的确定 444531.6吸压水管路的计算 4302541.7泵房机组和管道的布置 5289211.8吸、压水管路中水头损失计算 5248541.9水泵安装高度的计算 670291.10附属设备的选择 619521.11泵房建筑高度的确定 7325051.12泵房平面尺寸的确定 71.1设计已知条件主要设计资料：本设计取水量为Q=50000m3/d=2084/m3h=576L/s，采用地表水取水，取水水源河道最高水位为30.50米，流量为800m30/s，长水位为28.0米，流量为6500m3/s，最低水位为25.5米，流量为6500m3/s。1.2取水构筑物形式的选择集水井设计：根据设计手册的设计规范，由于靠近河道有稳定的主流，在枯水位时能有足够的取水条件，本次设计采用岸边式取水构筑物。进水室的设计：对于大型取水构筑物，可采用四台水泵，三用一备，因此本次设计中将进水间分成四格，每格设计两个进水孔，每格进水间之间通过联络管进行连接，保证输水的稳定性，进水空的布置需要考虑阀门和进水格栅的大小，以便操作的方便。进水间格栅：进水格栅可以拦截水体中的大型杂物以及水体生物。以金属材料设置，格栅金属条的宽度和形状根据进水空的大小选择和设计。格栅应该固定在进水孔上或者放在进水孔外侧的导流槽中，一般操作方便。格栅参数的选择：Q——设计流量，m3/sK1——堵塞系数，采用0.75K2——面积系数，K2=b/(b+s)=50/(50+10)=0.833b=相邻栅条间距，取50mmS=格栅条厚度或者直径，本次设计取10mmV0=格栅流速m3/s，岸边式取水构筑物，靖江市位于东南地区，为0.4~1.0m/s。（2）进水孔面积的计算：F1=Q/V0K1K2=0.579/（0.6×0.75×0.833）=1.54m2（3）通过格栅的水头损失取0.1米（4）水源水位变化幅度不大，本次设计采用两个进水孔，使用双层进水。进水孔的设计参照设计规范和设计手册。单个进水孔的面积为：A1=F1/4=1.54/4=0.39m2单个进水孔的尺寸：B1×H1=800mm×600mm格栅尺寸：B×H=800mm×600mm栅条间孔数20孔，栅条根叔18根（5）格栅除污机选用回旋式除污机3.吸水间设计和计算：吸水间的设计按照规范和设计手册和吸水间的安排一致。吸水间的水流应该设计为较好地水力条件，保证水流的稳定，水流顺畅，不至于产生漩涡。本次设计吸水间的尺寸为4200mm×2400mm，设置为两格。4.格网计算格网为格栅后第二道拦截，可以拦截更细小的杂物。参数确定：Q——设计流量，m/sV1——过网流速，取0.4m/s(0.3~0.5)K1——面积系数，取0.5Σ——水流收缩系数，取0.7平板格网的计算：F2=Q/（V1K1K2Σ）=0.579/（0.4×0.79×0.5×0.7）=5.24m2通过格网的水头损失为0.15m平板格网的选用：本次设计采用四个平行格网。应设置高压冲洗设备，以便于格网的清洗。5.集水井的标高计算（1）集水井顶面标高为地面标高34.00m。（2）进水室最低水位=水源取水点最低水位－总水头损失H=25.50-0.1=25.40m（3）吸水室最低水位标高=进水间最低动水位标高－格网水头损失H=25.40-0.15=25.25m（4）集水井井底标高：吸水间进口水位高2.5米，其上缘应该淹没在吸水间的最低水位一下0.3米，下缘距离河床高度为0.5米。集水井底部标高=25.25-2.5-0.3-0.5-21.95m（5）集水井深度=顶部标高－井底标高=34.00-21.95=12.05m1.3水泵设计扬程的计算吸水间最低水位为：25.25米，配水井最高水位为：39.31米。水泵静扬程：H=39.31-25.25=14.06m最高水位标高为39.31－1.0=38.31m最低水位标高为25.25－1.0=24.25m所以水泵所需要的净扬程在洪水位时为：Hst=39.31－38.31=1.00m在枯水位时为：Hst`=39.31－24.25=15.06m干管的水头损失，输水干管的长度为300米，采用两根，即Q=75%×2713m3/h=2036m3/h=0.566/m3s.流速v=1.96m/s，i=0.816%，所以∑hd=1.1×8.61‰×600=9.5m。泵站内管路的水头损失为2.5米取安全工作水头为2米所以水泵设计扬程为在枯水位时Hmax=Hst`∑hd+∑hp+hs=15.06+9.4+2+2=28.45m在洪水位时Hmin=Hst+∑hd+∑hp+hs=1.0+9.4+2+2=14.40m1.4初选水泵和电机设置以下两种方案进行对比：方案一为三台14sh-15台水泵，方案二为两台14sh-14和一台14sh-15水泵。方案扬程m转速（r/min）泵轴功率（kW）电机功率（kW）效率（%）电压（v）流量一台14sa-9D，一台24SA-10D34～24149099.9～10714584～90300260～42014SA-9D，12SA-10D，28～18.5149078.5～8214576～79380260～380根据以上对比，方案一所使用的泵类型最少，利于管理，统一选购也较为方便，方案二虽然可以满足任意条件的水力要求，但因其所使用泵类型较多，且不在高效段运行，所以本次设计选择方案一作为水泵的选择。1.5水泵机组尺寸的确定根据sh型泵安装尺寸计算，本次设计中按照水泵不带底座计算：基础高度按式H=3W/（L·B·γ）计算式中H——基础高（m）；W——机组总重量γ——基础材料密度详细计算结果见表7—2表7-2基础尺寸计算水泵电机W/kgL/mB/mH/m型号Wp/kg型号Wm/kg14SH-151400JR-140-2240032003.461.51.201.6吸压水管路的计算基本要求：吸水：DN<250mm时1.0m/s～1.2m/sDN≧250mm时1.2m/s～1.6m/s压水：DN<250mm时1.5m/s～2.0m/sDN≧250mm时2.0m/s～2.5m/s（1）吸水管的计算：查水力计算表得管径DN500，v=1.48m/s，i=6.76‰（2）压水管的计算：通过查水力计算表：管径DN450，v=1.96m/s，i=13.2‰1.7泵房机组和管道的布置根据规范和设计手册的要求，为了泵房的合理布置，为了建筑面积的合理利用，水泵和机组的布置应该尽量平直，水泵的转向应该相反，以便位置的最大利用，布置液控蝶阀（HDZs42X-10）和手动蝶阀（d242X-10），布置闸板闸阀（Z546T-6）。1.8吸、压水管路中水头损失计算根据规范和设计手册的要求，本次设计按照最不利管线计算：γ1——吸水管进口，γ1=1.1γ2——DN5000钢制90°弯头，γ2=0.52γ3——DN500钢制闸阀，γ3=0.20γ4——DN500×300偏心渐缩管，γ4=0.20γ5——DN300×500渐放管，γ5=0.12γ6——DN500止回阀，γ6=2.1γ7——DN500钢制蝶阀，γ7=0.20γ8——DN500钢制90°弯头，γ8=0.60γ9——DN500钢制45°弯头，γ9=0.32γ10——DN500×800斜三通，γ10=2.4γ11——DN500×800正三通，γ11=3.2γ12——DN500钢制蝶阀，γ12=0.20（1）吸水管路中的水头损失∑=∑+∑=++=6.88‰×1.46+（1.1+0.52+0.17）+0.20×=0.32m（2）吸水管路中的水头损失∑hd=∑hfd+∑h1d=+=（14+5.2+5.2+5.2）×1.32‰+（5.2+5.2）×8.18‰+0.12×+（2.2+0.3+1.2+0.4+2.4）×+（2×3.2+0.16）×=3.27m因此水泵实际扬程为枯水位时：Hmax=H`∑hd+∑hp+hs=12.20+8.6+（3.24+0.26）+2=21.24m洪水位时：Hmin=Hst+∑hd+∑hp+hs=8.80+9.2+（2.87+0.32）+2=25.62m初选水泵实际扬程为23～34m，满足实际扬程要求。1.9水泵安装高度的计算根据规范和设计手册，考虑到泵房面积较大，本次设计采用沉井施工法，泵房设计为圆形。由于枯水位和洪水位较高，水泵为自罐式引水，无需引水设备。吸水管上缘淹没深度为：18.00－16.00+D/2=18.00－16.00+0.23=2.23m。吸水间底板标高为：18.0－（D/2+0.8）=11.07m操所平台高度为：30.05+1.0=31.05m所以泵房筒体高度为：H=31.05－11.07=13.98m，取14.00m1.10附属设备的选择（1）起重设备的选择：查得设计手册的要求，采用C2-12型起吊葫芦，起吊高度为20米，定制起重量为6t，双梁设计，跨度为14.00米。（2）引水设备：无需引水设备。（3）排水设备：采用两台排水潜污泵，型号为50QW