【《某日处理40万吨净水厂的输配水工程的设计与计算分析案例》2500字】

某日处理40万吨净水厂的输配水工程的设计与计算分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u14011某日处理40万吨净水厂的输配水工程的设计与计算分析案例 111435一、取水泵房的设计 11620（一）泵房设计 112698（二）集水井设计计算 41785二、送水泵站的设计 616759（一）泵房设计 6一、取水泵房的设计本设计从长江取水，水源为河流型水源，长江中的水首先通过进水孔进入进水室，进水孔上设置格栅，用于阻拦大的悬浮物，而后进入吸水室，吸水室前设置格网，用于阻拦小的悬浮物。本设计中水厂选址距离水源比较近，因此按照实际选址情况，可以选择岸边式取水构筑物，考虑到大中型水厂对取水量和取水安全性的要求，本设计中选择岸边共建式取水构筑物。（一）泵房设计1.泵站设计流量给水厂设计流量为400000m³/d（包含水厂自用水），则泵站所吸取水的流量为：QI=400000/24=16666.7(m3/h)=4.6296(m3/s)，泵房采用四条钢筋水泥自流管从江中取水，自流管长400m，每条自流管过水流量为1.1574m³/s，设计泵房一半处在地上，一半处在地下，泵房一共选用四台水泵（三用一备），则每台水泵流量为16666.7/3=5555.57m³/h，泵站到给水厂的输水主要管道全长200m。2.水泵扬程设计计算式为：（4.1）式中：H1+H2——净水构筑物水面水位减水源水位（m）；h1+h2——吸水管、压水管两条管道总水头损失（m）；H0——水泵还剩余的富裕水头，取1.5m。长江正常水位为29.73米。设计时取最低水位为27.76米，最高水位为34.75米，水厂地面标高为38米。取水泵房输水送至絮凝池前的进水井内，井内有效水深为6.0m米（设高出地面5.0m），吸水室最小有效水深为1.7m，格栅及格网的水头损失为0.2m，则H1+H2=38+5-27.26+0.2=15.94m。当其中一条自流管损坏去检修时，另外三条自流管必须通过的流量为Q1=300000=3.47。查水力计算表，自流管内水流速度为v=1.61m/s，1000i=3.56，则整个自流管的水头损失为：1.61×3.56×10-3×400=2.29m，其中局部损失为沿程损失的20%。输水主要管道采用四条DN1200钢管（三用一备），查水力计算表，输水主要管道内水流流速为V=1.27m/s，1000i=5.32，则自流管的水头损失为：1.27×5.32×10-3×200=1.35m，其中局部损失为沿程损失的20%。则吸压水管水头损失h1+h2=2.29×1.2+1.35×1.2=4.368m。所以由公式(4.1)可知，水泵扬程为21.808m。3.水泵选型参考《给排水设计手册（第二版）》第11册，这里选定4台32SA-19E型单级双吸中开离心泵（不带底座），水泵参数如表4.1所示：表4.132SA-19E型单级双吸中开离心泵参数水泵外形尺寸如下所示：图4.132SA-19E型单级双吸中开离心泵外形（不带底座）表4.232SA-19E型单级双吸中开离心泵外形尺寸（mm）4.水泵安装图4.232SA-19E型单级双吸中开离心泵安装尺寸表4.332SA-19E型单级双吸中开离心泵安装尺寸（mm）泵和电机总宽度B=2150mm；总长度L=4261mm；总高度H=1895mm。基础用水泥浇筑，基础顶部要比室内地面高出20cm。5.泵房平面布置取水泵房是长方形，水泵机组是排成一排横向布置的，本设计中有四台500S22A型单级双吸离心泵（3用1备）。泵站内挖出一个收集漏水的坑，尺寸为1.0×1.0×1.0=1m3。积水从1%的坡度上通过排水沟排向集水坑，并由排水设备将水排出。水泵突出的部分和墙壁净距离不小于2m，电机凸出的部分与配电设备净距离不小于2m，水泵之间基础净间距取2.0m，出水侧水泵的基础与墙壁净距离取3m，进水侧水泵的基础与墙壁净距离取2.0m，综上泵房平面尺寸为B×L=9.26m×27.05m。6.泵房高度所选泵电动机组合尺寸：H=1.895m；泵房平台以上高度为：H1=a2+c2+d+e+h+n=1.5+0.85×1.76+1.90+0.8+0.3=6.02m式中：a2——行车梁高度，mm。c2——行车房梁底部和它的重钩子中心的距离，设a2+c2=1500mm。d——起重的钩子的竖直方向距离；e——最大一组机组的高度，取1.90m。h——被吊起来的东西和泵房进出口处的平台的距离，取0.8m；n——大于等于300mm，取0.3m平台厚取为0.2m，则泵房总高度为：4.0+3.5+6.02+0.2=13.72m（二）集水井设计计算1.格栅格栅总面积：（4.2）式中：Q——设计水量，m3/s；v0——过栅流速，取0.8m/s；K1——堵塞系数，取0.75；K2——面积减小系数，计算如下：（4.3）式中：b——栅条净间距，取50mm；S——栅条厚度，取10mm。格栅与地平线成90°倾角布置，栅条断面是扁钢，水流通过格栅损失了0.10m的水头。2.格网本工程设计中，在进水房和抽水室中间的隔墙上，采用单层平板格网或预留备用格网，无格网室。平板格网面积为：（4.4）式中：Q——设计水量，4.6296m3/s；v1——过网流速，取0.8m/s；ε——收缩系数，取0.70；K2——堵塞面积减小系数，取0.5；K1——面积减小系数，计算如下：（4.5）式中：b——网眼尺寸，取8mm×8mm；d——网丝直径，取2mm。设置6个格网，单格网的平均面积4.30m2，尺寸（mm）选用B×H=2000×2150，对应的进水口尺寸（mm）为B1×H1=1850×2000。通过格网的水头损失采用0.10m。3.吸水室计算吸水室规格根据吸水喇叭口大小确定，假设抽水的管道口径d为900mm,则喇叭口管径D采用900mm×1.5=1350mm，取一个整数为1400mm，一共设置了五个吸水管（4用1备），每个吸水管中水流的流速为（4.6）两个喇叭口中心之间的距离a=1.5D=1.5×1400=2100mm；喇叭管最中心和后面的墙壁距离c=1.0D=1.0×1400=1400mm；喇叭管最中心和侧面的墙壁距离b=1.5D=1.5×1400=2100mm；喇叭管最中心到进水室进水口子距离最小为3200mm。喇叭口与井底间距大于0.33D，取0.4D=0.4*1400=560mm。与池底平行安装喇叭口，喇叭口口子的直径为1.4m，喇叭口被水淹没深度h≥0.5~1.5m,取h=0.8m。则吸水室长度为：(4.7)进水间最小宽度为：设计中取进水间最小尺寸为L×B=21.8m×5.5m。因此吸水室最小水位深度为：因为长江枯水位是27.76m，水厂地面标高38m，则吸水室深度：二、送水泵站的设计（一）泵房设计1.泵站设计流量给水厂设计流量为400000m³/d（包含水厂自用水），则泵站取水流量为：QI=1.4×400000/24=23333.3(m3/h)=6.4814(m3/s)，设计泵房为岸边半地下式一级泵房，水泵选用五台（四用一备），则每台水泵流量为23333.3/4=5833.33m³/h。2.水泵扬程设计送水至管网时的水泵扬程为：（4.8）式中：H1+H2——净水构筑物水面水位减水源水位（m）；h1+h2——吸水管、压水管两条管道总水头损失（m）；H0——水泵还剩余的富裕水头，取1.5m；H3——管网控制点要求的自由水头（m）。设计中取H1`+H2`=5m，所需的服务水头H3=32m，吸压水管路水头损失取为4m。由式（3.13）得水泵扬程为43m。3.水泵选型参考《给排水设计手册（第二版）》第11册，这里选定5台800S51型单级双吸离心泵（不带底座），水泵参数如表4.1所示：表4.1800S51型单级双吸离心泵参数水泵外形尺寸如下所示：图4.3800S51型单级双吸中开离心泵外形（不带底座）表4.4800S51型单级双吸中开离心泵外形尺寸（mm）4.水泵安装图4.432SA-19E型单级双吸中开离心泵安装尺寸表4.332SA-19E型单级双吸中开离心泵安装尺寸（mm）泵和电机总宽度B=2448mm；总长度L=5165mm；总高度H=1855mm。基础用水泥浇筑，基础顶部要比室内地面高出20cm。5.泵