【《某给水厂取水泵房设计计算过程案例分析》4200字】

某给水厂取水泵房设计计算过程案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u18069某给水厂取水泵房设计计算过程案例分析 1246851.1进水室设计计算 1170081.2格栅设计及计算 1131101.3格网设计计算 2276821.4其它计算与设备选型 2288161.5水泵设计计算 389321.6真空泵和排水泵的设计计算 596051.7泵房平面布置 619111.8高程布置 7设计取水的水源是渭南市南水北调工程的黄河水，水质良好，南水北调的原水先供给到原水池中储存，再由泵房取水供给到给水厂进行净化处理，取水水量为Q=202819×（1+5%）=212959.95m³/d=2.46m³/s1.1进水室设计计算水由进水孔流入进水室，本设计中水源来自调水工程，供水量较稳定，但在调水水源地干旱时也会发生水位降低，其中，原水池的常水位为292.00m，最低水位为283.00m，变幅为超过6m，因此设计两层进水孔来保证给水厂的正常运行。进水室分为5个独立的隔室，水平分开。每台泵配有一个格网和一个格栅，每个格栅相互连接。本次设计上取水口上沿设置在正常水位以下1.0m，下取水口上沿设置在设计最低水位以下0.5m[1]。1.2格栅设计及计算（1）格栅面积计算： F0=QK1 K2=bb+s求得K2=0.833；故：F0=6.58m2。因为每层5个格栅，故各格栅的面积：f=6.58÷5=1.316㎡取f=1.32㎡；（2）进水孔及格栅尺寸选择表SEQ表\*ARABIC2进水孔与格栅参数标准图号型号进水口尺寸/mm格栅尺寸/mm有效面积（m2）B1H1BHS321-1912001000130011001.001.3格网设计计算由于本设计原水来自南水北调工程，在原取水地经过了一层格栅过滤，故在本设计中采用平板格网。平板格网面积按下式计算： （3-8） （3-9）故：F1=22.36m2；设5个格网，则单个格网面积为4.48m2。参照图集，选择C14平面格网。尺寸参数如下表所示。表SEQ表\*ARABIC3格网尺寸参数型号进水口尺寸（mm）格网尺寸（mm）有效面积（m2）B1H1BHC1420002000213021302.761.4其它计算与设备选型（1）标高确定1）操作平台的标高：设备工作地标高=最高水位（由于水源稳定供给，取常水位292m）+浪高（因为水源取自调水工程，原水是先储存在一水池中，因此不需计算浪高）+保护高度=292.0+0.00+0.50=292.5m，水厂所在地标高300.0m,故设备工作地标高取300.0m。2）进水室水位最浅时标高：进水室水位最浅时标高=设计最浅水面位置-格栅水损=282.93）吸水室水位最浅时标高：吸水室水位最浅时标高=进水室最低水位标高-格网水损=282.9-0.15=282.75m4）进水孔的标高：第一层进水孔最上处标高=常水位-1=292-1=291m;第一层进水孔最下处标高=最上处标高-1=291-1=290m；第二层进水孔最上处标高=干水位-0.5=283-0.5=282.5m;第二层进水孔最下处标高=最上处标高-1=282.5-1=281.5m（2）启闭设备进水方法为通过上进水口进行进水时，将下进水口和闸板合在一起，防止从下进水口流入的沉淀物的沙子进入进水室。在本设计中，进水口采用的是规格为1.6m×1.6m的QFZh94W-0.5轻型电动方闸门。在进水室、吸水室隔墙设置规格为DN800的QYZh24W-0.5轻型圆闸门[3]。（3）进水间的起吊设备起吊设备的作用是将进水间的各种设备吊起进行清洗或检查。本设计中采用的起重机型号参数见下表：表SEQ表\*ARABIC4起重设备尺寸参数起重设备型号起重量（t）提升高度（m）工字钢型号总重量（Kg）CD11-24D12416-28bGB706-65205起吊设备吊顶距离操作平台地面高度： H=a+b+c+d+e+f （3-10）因此H=0.27+0.21+0.3+2.17+0.73=3.68m取H为3.7m，则起吊架标高=3.70+300.0=303.70m。1.5水泵设计计算（1）水泵流量设计流量为： Q=202819×（1+5%）=212959.95m³/d=8873m³/h=2.46m³/s （3-11）（2）水泵扬程的估算 H=H1在本设计中，最低水位为283m，净水厂第一个净水构筑物的高度为4m，净水厂所在标高为300m,则：H1=300-283+4=21.00m取吸水管、压水管流速均为2.0m/s，取局部阻力系数为8.0（忽略沿程损失），则 h1=λv每个水泵拥有两个用来配送水的管道，在运行时一起送水，每根管流量为：Q=8873÷2=4436.5m3/h=1232.36L/s水泵的设计扬程：H=21.0+1.63+0.561+2.0=25.19m取H＝25.2m（3）水泵选型通过参考《给水排水设计手册》-11册，选择五个500S35型水泵，其中一个作为备用水泵[7]，其具体参数见下表：表SEQ表\*ARABIC5500S35型水泵的主要参数型号流量扬程转速轴功率电动机功率效率吸上高度重量m3/hmr/minkWkW%mKg500S35234028970209.9280854.02210上表所示为水泵在最高效的运行条件下的参数，在实际运行中，四台泵均开启，每台泵的流量为617L/s，扬程为25.19m。水泵的尺寸如下表所示表SEQ表\*ARABIC6500S35型水泵的外形尺寸型号外形尺寸LL1L2L3BB1B2B3500S35137376676058013506301020800（4）水泵基础设计计算：泵功率大于100kW，用无底座安装。水泵螺栓直径为42mm，螺纹孔中心和基座边缘的距离应为0.3m以上，本设计取0.4m。电机螺栓直径为32毫米，螺纹孔中心与基座边缘的距离应为0.2m以上，本设计取0.3m[4]。水泵基础长度：L=0.58+0.4+0.987+0.76+0.3=3.027m，这里取3.1m。水泵基础宽度：B=0.8+0.4+0.4=1.6m。水泵基础高度：H=0.002×42+0.2=1.04m。（5）吸水管和出水管计算：吸水管路的设计要求：不漏气、不积气、不吸气。查《给水排水设计手册（03册）城镇给水》可知，当管径小于250mm时，流速为1.0~1.2m/s;管径等于或大于250mm时，流速为1.2~1.6m/s；在吸水管的管路不长且地形吸水高度不很大的情况下，取1.6~2.0m/s压水管管径小于250mm时，为1.5~2.0m/s;管径等于或大于250mm时，为2.0~2.5m/s；1）吸水管在本设计中取吸水管流速为1.5m/s，则流量为：8873÷3600÷4=0.62m3/s，则吸水管管径为：0.73m，因此，水泵的吸水管管径取DN800，此时吸水管管内流速为：1.23m/s，在设计要求范围内。2）出水管：在本设计中取出水管流速为2.0m/s，流量为8873÷3600÷4=0.62m3/s，则出水管管径为：0.63m，因此水泵的出水管管径取DN600，此时出水管管内流速为：2.20m/s，在设计要求范围内。1.6真空泵和排水泵的设计计算（1）真空泵的设计计算本次设计泵的操作方式是非自灌启动，需要先打开真空泵后再打开水泵，当泵的顶部冲水时，需要立刻关闭真空泵。非自灌启动法可以有效减小水头损失，但是装置比较复杂，需要花费较长的时间去启动。1）真空泵抽气量W：真空泵的抽气量W： (m3/min) （3-14）其中K——真空泵的漏气系数，这里取1.1W1——吸水管容积，即水泵吸入口横截面面积与吸入口距出水闸门的长度之积W2——真空泵泵壳内空气容积，相当于吸入口的横截面面积与吸入口距出水闸门的长度之积T——水泵充水所需时间，在本设计中取5min；Zs——水泵安装高度，在本设计中取2.70m；计算得：W=91.8m³/h=1.53m3/min2）最大真空值Hrmax Hrmax=ZS×9.81=2.70×9.81=26.487k根据计算结果，选择两台SZ2型真空泵，一用一备，具体参数如下：表SEQ表\*ARABIC7真空泵选型参数真空泵型号抽气量（m3/min）电动机型号功效（kW）一字型摆放LlBSZ21.65JO2-52-41041001500700（2）排水泵设计在泵房中设置长宽高均为1m的正方形集水坑，若令其在20分钟内抽完，则所用排水泵的流量为：Q=3.33(m3/h)因此选用两台排水泵，其中一台备用，型号为QX5-10-030型，水泵的各类参数如下：表SEQ表\*ARABIC8QX5-10-030型水泵各类参数型号流量扬程转速功率电压配用水管内径重量m3/hmr/minkwkwmmKgQX5-10-03051028000.322038181.7泵房平面布置（1）机组布置1）机组净间距L本设计所用离心泵电机功率为280kW，两台相邻泵组之间的净距按规范要求不小于1.8m，考虑柱子与吸入管、水管通过墙体的距离，每台机组净距分别为2.5m、5.9m、3.3m、2.5m[5]。2）泵房跨度本设计采取预制构件屋面梁为标准，跨度为12m。柱距为4.2m。（2）吸水管路布置1）每台泵均配有一根DN800的吸水管从吸水室中进行抽水工作。该吸水管的吸水速度为v=1.234m/s。2）设计中在吸入管上安装阀门。选择直径为DN800的型蜗轮传动暗杆楔式闸阀。（3）出水管路布置1）出水管采用直径为DN600焊接接口的钢管，流速为2.20m/s。2在抽水室内设置管径为DN1000的泵的排水联络管和2根输送水管，2根管径与DN1000的供水管用三通连接。在联络管上设置电动法兰式蝶阀，型号是DN1000、D941X。（4）吸水池布置水泵室前面有一个吸水池。吸水箱的大小取决于吸水喇叭口的距离。水泵的吸水管深吸水，吸水箱和吸水箱用隔墙隔开为五格。并在中间隔开的墙壁上放着闸门阀和连接管。1）吸水喇叭口直径D： D=（1.3-1.5）d（mm） （3-16）其中D——吸水管管径，这里取0.8故D=1.5×0.8=1.2m，选择一个D为1.2m的喇叭口。2）喇叭口中心线与后墙的距离b b=1.0D=1200mm （3-17）3）喇叭口中心线与侧墙的距离C C>1.5D=1800mm （3-18）4）吸水池进水长度L1L1≥3D，即：L1≥3×1.2=3.6m，取L1=4m。5）喇叭口中心与进水室进水孔间距L2L2＞4D，设2m为本设计中进水室的宽度，L2=2+4=6m。因此符合要求。6）喇叭口的悬空高度h1取0.8D，即:h1=0.8×1200=960mm（5）其他布置要点1）在设置在泵室外部的出口时，必须设置卡车可通过的宽3m、高4.5m的闸门。而且在入口设置了宽3米的吊车工作台。2）水泵室周围设置了宽1.2米供人通行的过道，并安装护栏来保障通行安全。3）将潜水泵和潜水备用泵一同放置于集水井里，而把真空泵挨着墙体放置即可。4）采用三室合建的方法，由于水泵工作时会产生较大的噪音，因此需在泵房的上方设置隔音效果良好的操作控制室，其尺寸为12×4.4（米），并在旁边修建配电室。（6）泵房平面尺寸计算泵房跨度L=12m；泵房总宽度B=L+2×0.25=12.5m；泵房柱距为4.2m，泵房两侧各设置10根柱子；泵房的总长度为L=4.2×11+0.25×2=46.7m。（7）进水间平面尺寸计算1）长度计算靠左第一个吸水口和侧壁的距离为2m，靠右第一个吸水口和侧壁的距离为1.8m，每两个吸水管的距离=对应单元的净间隔+基础长度。可获取：吸水室总长度L=1.8+2.5+5.9+3.3+2.5+3.1×4+2+0.37×2=31.14m。进水室总长度=吸水室总长度=31.14m2）宽度计算进水间前墙距后墙的长度B1=2+0.12×2=2.24m。净宽度为2m。吸水池前墙距后墙的长度：B2=吸水喇叭口中心距后墙轴线的长度+吸水池进水长度=4+1.2+0.25=5.45m，净宽度为5.08m。1.8高程布置（1）水泵安装高度计算水泵安装高度为： （3-19）本设计中选取允许吸上真空高度为4m的水泵，[Hs]取90%H，因此： [Hs]=90%HS=4×90%=3.6m进水口的直径为DN500，流量为0.62m3/s，因此进水口流速为3.16m/s。吸水管的管径为800mm，流速为1.234m/s，1000i=1.07×1.2342÷0.81.3=2.178。局部水头损失计算结果如下表所示：表SEQ表\*ARABIC9局部水头损失计算表配件名称90°弯头偏心渐缩管喇叭口和水泵入口Σξ数量111/规格DN800DN800-500//局部阻力系数1.050.211.12.36则水泵最大安装高度为：Hss=2.89m安全起见，这里取最大安装高度为2.7m。泵轴的标高=吸水室最低水位+安装高度=282.75+2.7=285.45m（2）起重设备选择该项目中使用的最重的设备是10公斤重的卧式离心泵500s35。由于泵房深度较大，采用USADA电动滚梁桥作为提升设备，设计采用标准12米加长泵房，可采用LK范围=10.5m的桥式起重机，采用电动梁式起重机Ldt4-S，相关起重机参数如下：表SEQ表\*ARABIC10LDT4-S型电动单梁起重机技术数据型号起重量跨度重量HWE电动葫芦tmkgmmmmmmLDT4-S410.525455872000476AS310-164/1图