【《某55万人口城市供水工程的取水泵站设计计算案例》2900字】

PAGE\*Arabic9某55万人口城市供水工程的取水泵站设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u14926某55万人口城市供水工程的取水泵站设计计算案例 1287911.1取水方案选择 1291491.1.1进水室设计 2252741.1.2进水间格栅的计算 2202001.1.3吸水间设计 3133771.1.4格网计算 451131.1.5集水井标高计算 5238671.1.6起吊设备的计算 6166791.2取水泵站设计计算 6111281.2.1设计流量的确定和设计扬程的预算 6273191.2.2初选泵和电机 7125681.2.3机组基础尺寸的确定 855081.2.4吸水管路与压水管路计算 8137631.2.5机组与管道布置 8204651.2.6吸水管路与压水管路水头损失计算 998171.2.7起重设备 10131121.2.8泵房高度确定 1080711.2.9排水设备 1162171.2.10通风设备 11208991.2.11泵房整体设计 111.1取水方案选择取水构筑物设在距离河道近并且选用的位置有稳定的主流深槽，在枯水期也可以保证取水的进行，河床地质比较好，K5市给水厂取水构筑物采用合建的岸边式取水构筑物。岸边式取水构筑物由集水井和泵房及其附属设备组成，而集水井又分为进水室和吸水室。1.1.1进水室设计（1）采用3台泵，3个格网，3个分格。本设计共采用3台泵，2用1备，因此将进水间分为3格，单格尺寸为5100×2000mm。（2）进水室每格有2个进水孔。（3）进水孔的大小要配合格栅和阀门的尺寸，进水孔周边还要设置格栅槽和闸门槽，这样可以让格栅和闸门通过槽进行上下移动。1.1.2进水间格栅的计算格栅安装在进水孔处，被用来拦截水中的鱼类和大块漂浮物如树枝等，格栅由金属外框加上栅条组成，格栅直接安放在进水孔外面，后期清洗和检修都比较方便。（1）参数确定Q——设计流量，2.07——堵塞系数，采用0.75——栅条的面积系数， （6-1）b——栅条间净距，取50mmS——栅条厚度或直径，取10mm（2）进水孔面积计算 F1=QV0——过栅流速，m/s，岸边式取水构筑物0.4~1.0m/s取0.8m/s（3）通过格栅的水头损失通过格栅的水头损失选取0.1m。（4）格栅尺寸的确定本设计河流常水位为-5m，最低水位为-7m，水位变化较小所以采用单层进水孔取水，按河流最低水位-5m来确定进水口位置。进水孔的上缘一般在设计最低水位以下0.8～1.0m，取0.8m。设置2个进水孔单个进水孔的面积为： A1=F12=2.222=1.11m2 （6-3）单个进水孔的尺寸：B1×根据设计手册选用格栅尺寸为B×H=1300×1100mm，栅条间孔数18孔，栅条根数19根。格栅除污机格栅除污机选用回转耙式除污机1.1.3吸水间设计设计的吸水间长度和进水间长度相同，吸水间宽度根据吸水管实际情况布置。进入吸水间内的水流最好要通畅，流速小，不产生旋涡。吸水间单格尺寸为5100×3000mm，设4格。1.1.4格网计算本净水厂的格网选用平板格网，安装在进水室和吸水室的隔墙前后，周边安装钢轨方便格网移动和后期检修与清理。（1）参数确定Q——设计流量，2.07——过网流速，取0.5m/s(0.3～0.5)——因网丝所减小的过水面积系数 （6-4）b——网眼尺寸，取8×8mm（5×5~10×10）d——网丝直径，取1mm（1~2）——格网堵塞后面积减小系数，取0.5ε——水流收缩系数，取0.8(0.64～0.8)（2）平板格网面积计算 F=Qv1K1K2ε=2.070.5×0.79×0.5×0.8=13.101（3）通过格网的水头损失通过格网的水头损失取0.15m（4）平板格网面积平板格网面积设置4个格网则单个格网的面积为： A2=F4=13.1014=3.28m2 （6-6）单个进水口的尺寸(mm)：B×H=1750×2000根据给排水设计手册选用格网尺寸为：B×L=1880×2130mm平行设置两道平板格网，一道格网使用一道格网备用。对格网进行冲洗时，先用起吊设备放下备用的格网，然后吊起另一道格网到操作平台。并且设置高压水冲洗管，水压为0.25～0.3Mpa，冲洗后的水通过排水槽排往河道下游。1.1.5集水井标高计算⑴集水井顶面标高集水井采用非淹没式，顶面标高=取地面标高（0.00m）⑵进水室最低水位标高进水室最低水位标高=河流最低水位标高－格栅水头损失＝-7－0.1=-7.1m⑶吸水室最低水位标高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=-7.1－0.15=-7.25m⑷集水井井底标高吸水间进水口高2.5m，其上缘应淹没在吸水间最低水位以下0.3m。集水井底部标高=-7.25－2.5－0.3=-10.05m⑸集水井深度集水井深度=顶部标高－井底标高＝0.00－（-10.05）＝10.05m1.1.6起吊设备的计算⑴起重量的计算 （6-7）式中G——格网及钢绳重量，约0.2吨p——格网前后水位差，取0.15mF——每个格网的面积，3.28m2f——格网与导槽之间的摩擦系数，取0.5K——安全系数，取1.5P=（0.2+0.15×3.28×0.5）×1.5=0.513吨⑵吊车起吊高度格网上缘标高＝吸水室最低动水位标高－0.3=-7.25－0.3=-7.55m起吊高度：0.00－（-7.55）=7.55m⑶起吊设备的选择采用型号电动葫芦，起重量为1.2吨，起重高度为9米。1.2取水泵站设计计算1.2.1设计流量的确定和设计扬程的预算（1）设计流量Q考虑到输水干管漏损耗水和泵站本身的自用水，本泵站的自用水系数取α=1.05，设计流量为Q=1.05×17850024=7809.375m3/h=2.169m（2）设计扬程H<1>静扬程的计算（考虑到枯水季节会出现冰冻现象）枯水位时：=3.91+7+1=11.91m常水位时：=3.91+6=9.91m洪水位时：=3.91+1=4.91m<2>输水干管中的水头损失设采用两条DN1500的铸铁管并联作为原水输水干管，长度为500m，当一条检修，另外一条应保证通过75%的设计流量，即Q=0.75×7809.375=5857.032查水力计算表得管内流速v=1.065m/s，1000i=0.799所以h=1.1×0.799<3>泵站内管路中的水头损失粗估1.5m，安全水头2m，进水部分水头损失1.5m则泵的设计扬程为：枯水位时：=3.91+7+1+1.5+2+1.5=11.91m常水位时：=3.91+6+1.5+2+1.5=14.91m洪水位时：=3.91+1+1.5+2+1.5=9.91m1.2.2初选泵和电机选用三台KQSN700-M17SJ510双吸泵，两用一备，根据泵型号选择采用单行布置。表6-1泵的参数流量m3扬程m转速r/min轴功率KW电动机功率KW效率%(NPSH)m泵重Kg302518740134.6160915.43650表6-2电动机参数型号电压V功率KW重量KgYX3-355M-838016017621.2.3机组基础尺寸的确定机组总量W=W1+W2=（3650+1762）×9.81=53091.72N水泵与电机相连总长度L=1.491+1.667=3.158m水泵宽度B=1.740m对于混凝土基础而言ρg=23520N/基础深度： H=3.5WLBρg=3.5×53091.723.158×1.74×23520=1.74m （6-8）基础深度连同泵房地板在内应为3.00m1.2.4吸水管路与压水管路计算（1）吸水管流量为Q=1874252×24=3904.69m3/h=1.084m3选用DN=1200，v=0.973m/s，1000i=0.804（2）压水管选用DN=1100，v=1.158m/s，1000i=1.2781.2.5机组与管道布置本取水泵房采用矩形钢筋混泥土结构，此类泵房平面面积相对小，造价相对来说比较低。将三台泵并列布置成一排可以更充分利用建筑面积，每台泵设置单独的吸水管、压水管，吸水管和压水管出泵房后连接起来。泵出水管上设有液控蝶阀和手动蝶阀，吸水管上设手动闸板闸阀。为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN1500的输水干管用蝶阀连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀一个。泵房内配置必要的风机等。1.2.6吸水管路与压水管路水头损失计算取一条最不利路线，从吸水口到输水干管上的切换阀止为计算线路图。吸水管路的水头损失 hs=hfs+hls h hls=(1+2+3)vhh（2）压水管路水头损失 hd=4=0.21DN800×1000渐放管，5=0.13液控蝶阀6=0.18伸缩接头7=0.13手动蝶阀8=0.36DN900铸铁90°弯头9=0.33偏心渐放管10=3.00四通管11=0.21蝶阀故则全部水头损失为0.065+2.367=2.432m因此泵的实际扬程为：=3.91+7+1+2+1.5+2.432=17.842m所以选择的泵满足要求。1.2.7起重设备选用LX型电动单梁环形轨道起重机（起吊重量2.5t，起吊高度1.0m，跨度3.5m）。1.2.8泵房高度确定取水泵房底标高为-9.5m，泵房房顶标高为5.8ma双轨吊车高度0.687mc行车轨道底至起重机钩中心的距离，1.125md起重绳的垂直长度，1.86me电机高度，1.2mh起吊物与平台的距离，取0.5m则泵房的地上高度，为了安全起见取5.8m。1.2.9排水设备由于泵房比较深所以对于泵房内的排水选用电动泵排水，在泵房的内壁设置排水沟，通过排水沟将水汇集到集水坑，再通过电动泵将水抽走，送至吸水井。取水泵房的排水量一般按40m3/h考虑，排水泵的静扬程按10计，水头损失大约为3m，所以总扬程为10+3=13m，可以选用IS65-50-160A型离心泵（Q=15～28m3/h,H=15～20,N=3kW,n=2900r/min）两台，一台工作，一台备用，