给水泵站设计说明书

2015-6-8取水泵站设计说明书1目录一、总论……………………………………………………………………………2二、设计流量及设计扬程…………………………………………………………3三、水泵与电动机选型……………………………………………………………3四、基础机组与管道布置…………………………………………………………4五、吸水室布置……………………………………………………………………61.喇叭管及喇叭口布置……………………………………………………62.格网设计…………………………………………………………………73.吸水室尺寸………………………………………………………………7六、吸水管路与压水管路计算……………………………………………………81.吸水管水头损失…………………………………………………………82.压水管水头损失…………………………………………………………83.泵房内部水头损失………………………………………………………9七、水泵安装高度计算……………………………………………………………91.水泵吸上高度的确定……………………………………………………92.水泵安装高度的确定……………………………………………………9八、附属设备设计………………………………………………………………101.起重设备…………………………………………………………………102.排水设备…………………………………………………………………103.通风设备…………………………………………………………………10九、泵房尺寸的确定……………………………………………………………111.泵房底部标高……………………………………………………………112.泵房顶部标高……………………………………………………………113.泵房尺寸…………………………………………………………………122一、总论1.设计任务及要求通过城市取水泵站的课程设计，巩固学习成果，加深对给排水课程内容的学习与理解，掌握取水给水泵站设计的方法，培养和提高计算能力、设计和绘图水平。在教师指导下，基本能独立完成一个新建给水取水泵站设计，锻炼和提高分析及解决工程问题的能力。2.设计原始资料2.1项目概况：南方某地区计划经济委员会计资字[2014]第116号文件：“关于某城镇给水取水工程计划任务书的批复”同意该城镇建给水取水泵站。2.2基本资料：2.2.1城镇现状图规划总平面图(略)；2.2.2城镇地形图(略)；2.2.3水源地地形图(略)；2.2.4水源地水文地质工程地质资料(略)；2.2.5水源地附近或城镇的供电交通等资料(略)；2.2.6当地自然气候条件：年平均气温22℃最高气温39.1℃，最低气温0℃，地面最高水温30℃地下水位：-2，地耐力：12～20T/㎡2.3水文资料：最高洪水位（百年一遇）：132.5m最低水位（保证率97%）：128.68m常水位：130.80m河床底标高：120.50m河床标高：131.00m河水最大流量：360m3/s河水最小流量：60m3/s；2.4泵站地形及水头损失：净水厂混合池水面标高为166.50m,泵站到净水厂的输水管全长为3000m，室外管道的全部水头损失为7.5m,泵站的取水头部到吸水井内管道的总水头损失为0.5m,进行泵站工艺设计。3二、设计流量及设计扬程1.设计流量：考虑到输水干管漏损和净水厂本身用水，取自用水系数=1.05则近期设计流量：/h5m.568724101305.1341TQQd远期设计流量：/h5m.0937124105205.1'342TQQd2．设计扬程：设计扬程：安全水头泵管hhhHHST式中STH—静扬程，采用吸水井的最枯水位（或最低动水位）与净水构筑物进口水面标高差，m；管h—输水管上的总水头损失，mH2O或kPa；泵h—取水泵房内的总水头损失，mH2O或kPa；安全水头h—安全水头，mH2O或kPa。一般安全水头取1～2mH2O。查设计原始资料可得：mHST82.3768.12850.166mh85.05.7管其中粗估取水泵房内的总水头损失为:mh3泵取安全水头损失为：mh1安全水头则mhhhHHST82.4913882.37安全水头泵管三、水泵与电动机选型1.水泵选型：近期设计流量Q1=5687.5m3/h，远期设计流量Q2=10937.5m3/h设计扬程H=49.82m故选取单级双吸离心泵，选型为24SA-14。近期选用三台，两用一备；远期再添置两台，四用一备。设备参数如下：4型号流量Q（m3/h）扬程H（m）转速n（r/min）轴功率（kW）电动机功率（kW）效率η（%）汽蚀余量（m）叶轮直径D2（mm）重量(kg)24SA-14320050960490560898.155045502.电动机选型：根据水泵型号选用配套电机，选型为Y450-6，近期选用三台，两用一备；远期再添置两台，四用一备。设备参数如下：型号额定功率（kW）转速（r/min）效率（%）重量（kg）Y450-656098594.63600四、基础机组与管道布置：1.水泵与电动机布设：1.1水泵及电动机尺寸：根据《给水排水设计手册（第11册）常用设备》，24SA-14型清水离心泵的外形参数为：A0=1700mmB0=1800mmH0=1480mm进口法兰DN=600mm出口法兰DN=400mmY450-6型电动机外形参数为：L=1800mmB=1000mmH=900mm故水泵及电动机总体尺寸为：长L’=A0+L=1700+1800=3500mm宽B’=B0+B=1800+1000=2800mm高H’=H0=1480mm1.2机组布置与泵房尺寸：机组布置采用直线单行布置，形式如下：5考虑到远期预留用地，布置五台水泵与电动机机组的位置。根据《GB/T50265-97泵站设计规范》，机组间距不应少于1.8~2.0m，平台通道不宜少于1.2m。1.2.1泵房长度：机组间距采用2.0m，机组离墙预留2m，故泵房主体长度：L1=5×L’+1.8×4+2×2=5×3.5+2.0×4+2×2=29.5m值班室与配电机房长度取：L2=4m则取泵房长度：L0=L1+L2=29.5+4=33.5m1.2.2泵房宽度：值班室宽度：B1=5m配电机房宽度：B2=4m大门及主通道宽度：B3=3m值班室、配电机房等宽度之和远大于机组宽度，故不予考虑。则取泵房宽度：B0=B1+B2+B3=5+4+3=12m2.管道布设：2.1吸水管与压水管：2.1.1吸水管：每个水泵配置一个吸水管，吸水流量Q=0.79m3/s选用DN800钢管，则smdQv/572.1)28.0(79.0)2(2211ππ故阻力系数i=3.537‰；根据《给水排水设计手册（第3册）城镇给水》，吸水管内流速为1.2~1.6m/s时，管径为250≤d＜1000mm，故符合。2.1.2吸水管配件：每条吸水管配置DN1000×DN800吸水喇叭口，阻力系数为0.20（长550mm）；设置手动蝶阀，选用DX41-16CDN800，阻力系数为0.15（长470mm）；6设置DN800伸缩节，阻力系数为0.21（长850mm）；选用DN800×DN600偏心渐缩管，阻力系数为0.20（长550mm）。2.1.3压水管：压水支管：出水流量Q=0.79m3/s选用DN700钢管，则smdQv/395.2)27.0(79.0)2(2222ππ故阻力系数i=9.765‰；根据《给水排水设计手册（第3册）城镇给水》，压水管内流速为2.0~2.5m/s时，管径为250≤d＜1000mm，故符合。压水干管：每个泵连接一条压水支管，支管通过弯头、丁字管等汇合到压水干管，出水流量Q’=1.58m3/s选用DN900钢管，则smdQv/484.2)29.0(58.1)2(''2222ππ，符合要求。2.1.4压水支管配件：每条压水支管设置DN400×DN700同心渐扩管，阻力系数为0.32（长750mm）；设置止回阀，选用DN700止回阀H76W-250R，阻力系数为0.7（长305mm）；设置电动闸阀，选用DN700电动闸阀Z941H，阻力系数为0.06（长900mm）；设置DN700伸缩节，阻力系数为0.21（长850mm）。五、吸水室布置：1．喇叭管及喇叭口布置：1.1吸水喇叭口：吸水喇叭口直径采用：D≥（1.25~1.5）d，取D=1.0m(式中吸水管直径d为0.8m)则喇叭口流速：sDqv/0m.12179.0222）π（）π（，符合要求。1.2喇叭管间距：喇叭管中心线间距与泵机组相同：d=3.5+2=5.5m＞（1.5~2.0）D；7喇叭管中心线与后墙距离取：c=1.0×D=1m；喇叭管中心线与侧墙距离取：b=1.5D=1.5m；喇叭管中心线至进水室进口距离大于4D，取：d’=4.95m＞4D；喇叭口至池底高度：h1=0.6D=0.6m；喇叭口最小淹没水深：h2=1.0D=1.0m；2．格网设计：格网面积：)(22111mKKvQF式中设计流量Q=1.58m3/s;v1—过网流速（m/s），不应大于0.5m/s，取v1=0.4m/s;K1—网丝引起的面积减小系数：221)(dbbKb—网眼尺寸，取10mm；d—网丝直径，取2mm；K2—格网堵塞面积减小系数，取0.5；ε—收缩系数，取0.7；故格网面积：222222113m.165.0)210(107.04.058.1)(KdbbvQF取每个格网长度：L=2.72m；格网高度：2m.1572.23.16h1nLF；过网水头损失约为0.1m。3．吸水室尺寸：3.1吸水室有效容积：容积不应小于最大一台水泵5min的出水量，最大一台水泵出水量为：s/79m.08640021005.113q34吸水室最小有效容积：3237m79.0300605qV3.2吸水室尺寸确定：8根据1.2中喇叭管间距设计计算，可以得到：吸水室长度：L=2b+4d=1.5×2+4×5.5=25m吸水室宽度：B=c+d’=1+4.95=5.95m吸水室高度：吸水室标高超最高洪水位0.5m，故H=6m；吸水室水位高度：H’=h1+h2=0.6+1.0=1.6m；尺寸复算：吸水室有效体积V’=L×B×H’=25×5.95×1.6=238m3＞V，故满足；格网高度h=1.2m，水位高度H=1.6m，水位超高0.4m，符合要求。六、吸水管路与压水管路计算：取一条最不利的线路，从吸水口到压水干管出水为止进行水力计算：1.吸水管水头损失：1.1吸水管沿程水头损失：∑hfs=l1×is=4.85×3.537‰=0.017m1.2吸水管局部水头损失：∑hls=ζ1gv220+（ζ2+ζ3+ζ4）gv221+ζ5gv222式中ζ1—吸水喇叭口局部阻力系数，ζ1=0.10；ζ2—90°铸铁弯头局部阻力系数，ζ2=0.8；ζ3—手动蝶阀局部阻力系数，ζ3=0.15；ζ4—DN800伸缩节局部阻力系数，ζ4=0.21；ζ5—偏心渐缩管DN800×600局部阻力系数,ζ5=0.20；则局部水头损失：∑hls=0.1×81.920.12+（0.8+0.15+0.21）×81.92572.12+0.2×231m.081.92794.221.3吸水管总水头损失：∑hs=∑hfs+∑hls=0.017+0.231=0.248m2.压水管水头损失：2.1压水管沿程水头损失：∑hfs=（l1×i1）=2.55×7.188‰=0.018m2.2吸水管局部水头损失：∑hls=ζ1gv223+（ζ2+ζ3+ζ4+ζ5）gv222+ζ6gv224式中ζ1—同心渐扩管DN400×DN700局部阻力系数，ζ1=0.32；9ζ2—止回阀局部阻力系数，ζ2=0.7；ζ3—电动闸阀局部阻力系数，ζ3=0.06；ζ4—DN700伸缩节局部阻力系数，ζ4=0.21；ζ5—异径丁字管DN700×DN900局部阻力系数,ζ5=1