专业课程设计白锦涛

宝鸡文理学院级综合课程（年）设计说明书系别：地理和环境学院专业班级：给水排水（3）班指导老师：王欢设计题目：取水泵房初步设计学生姓名：白锦涛学号：93054125学期：-地理和环境学院年12月22日目录说明 3设计简图： 3设计思想： 3注意事项： 3取水泵房初步设计 41、设计目标 42、设计任务及基础设计资料 4（一）设计流量确实定和设计扬程估算： 4(二)初选泵和电机 5（三）机组基础尺寸确实定 5（四）吸水管路和压水管路计算 6（五）机组管道部署 6（六）吸水管路和压水管路中水头损失计算 6（七）泵安装高度和泵房筒体高度计算 8(八)隶属设备选择 8<九>泵房建筑高度确实定 8<十>泵房平面尺寸确实定 9附页1 10附页2 11说明设计简图：图1泵房设计简图设计思想：一，1、4号泵为正常工作泵，所以降低压水管路长度可降低水动能损失。同时减轻泵负担，增加泵机组寿命。二，2号泵作为备用泵，3号泵为远期增加泵。这么确保干路两条输水管同时运行，避免单独管压力过大而损坏。注意事项：一，合理选泵，合适设计。二，泵安装高度低于所选泵最大许可吸上高度。三，泵房大小尽可能经济实用。四，管道材料及闸阀选择尽可能经济和通用，方便维修更换。取水泵房初步设计1、设计目标经过应用课堂所学知识，完成某水厂一级泵房扩初设计，以达成巩固基础理论，提升设计和绘图能力，熟悉查阅和使用技术资料，了解设计方法和步骤，以培养独立工作能力，有条理，并发明性地处理设计资料，深入使理论和实践相结合。2、设计任务及基础设计资料某市新建第二水厂工程近期设计水量为39000吨/天，要求远期发展到4吨/天，采取固定两条直径为800mm自流管从江中取水。水源供水位标高为15.60m，枯水位标高为3.30m。净水构筑物前配水井水面标高为33.40m，自流取水管全长为150m,泵站到净化场输水干管全长3000m。自用水系数为α=1.05~1.1，泵房底板高度取1~1.5m。试进行泵站工艺设计。（一）设计流量确实定和设计扬程估算：（1）设计流量Q为了减小取水构筑物、输水管道各净水构筑物尺寸，节省基建投资，在这种情况下，我们要求一级泵站中泵昼夜不均匀工作。所以，泵站设计流量应为：Qr=αQd/T式中Qr——一级泵站中水泵所供给流量(m3／h)；Qd——供水对象最高日用水量(m3／d)；α——为计及输水管漏损和净水构筑物本身用水而加系数，通常取α=0.5-1.0T——为一级泵站在一昼夜内工作小时数。考虑到输水干管损漏和净水厂本身用水，取自用水系数α=1.05，则近期设计流量为Q=1.05*39000/24=1706.25m3/h=0.474m3/s远期设计流量为Q’=1.05*40/24=1837.5m3/h=0.510m3/s(2)设计扬程H1）泵所需静扬程HST经过取水部分计算已知在最不利情况下（即一条自流管在检修，另一条自流管经过75%设计；流量时），从取水部分到泵房取水间全部水头损失0.82m,则吸水间中最高水面标高为15.60-0.82=14.78m，最低水面标高为3.30-0.82=2.48m。所以泵所需静扬程HST为：洪水位时，HST=33.40-14.78=18.62m枯水位时，HST=33.40-2.48=30.92m2）输水干管中水头损失∑h设采取DN800钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修时，另一条输水管应经过75%设计流量（按远期考虑），即Q=0.75*1706.25m3/h=1279.69m3/h=0.335m3/s,查水利计算表得管内流速V=0.71m/s，i=0.000777，所以∑h=1.1*0.000777*3000=2.56m3）泵站内管路中水头损失hp初估2m，安全水头2m则泵设计扬程为：枯水位时，Hmax=30.92+2.56+2+2=37.48m洪水位时，Hmin=18.62+2.56+2+2=25.18m(二)初选泵和电机选泵关键依据：流量、扬程和其改变规律①大小兼顾，调配灵活②型号整齐，互为备用③合理地用尽各水泵高效段④要近远期相结合。⑤大中型泵站需作选泵方案比较。依据上述选泵关键点和离心泵性能曲线型谱图和选泵参考书综合考虑初步确定以下：近期选择三台12sh-13型单级双吸泵（Q=0.17~0.25m3/s,H=25.5~38m,N=77.5KW），两台泵工作，一台备用。远期增加一台12sh-13型泵，三台工作两台备用。依据12sh-13型泵要求选择Y315S-4型异步电动机（110KW,3800V）（三）机组基础尺寸确实定查泵和电机样本，计算出型泵机组基础平面尺寸为2600mm*1300mm,机组总重量W=WP+WM=7090+16900=23990N。基础深度H可按下式计算：H=3.0*W/(LBγ)式中L基础长度，L=2.6mB基础宽度，B=1.3mγ基础所用材料容重，对于混泥土基础，γ=23520N/M3故H=3.0*23990/(2.6*1.3*23520)=0.91m基础实际深度连同泵房底板在内，应为2.00m。（四）吸水管路和压水管路计算1）吸水管路已知Q1=1706.25/2=0.237m3/s采取DN450钢管，则V=1.49m/s,i=6.45*10-3。2）压水管采取DN350钢管，则V=2.46m/s,i=24.5*10-3。（五）机组管道部署（见附页）（六）吸水管路和压水管路中水头损失计算取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图图。图2吸压水管路水头损失计算线路图吸水管路中水头损失∑hs=∑hfs+∑hls∑hfs=l1*is=6.54*10-3*0.58=0.0038m∑hls=(ζ1+ζ2)V22/(2g)+ζ3V12/(2g)式中ζ1吸水管进口局部阻力系数ζ1=0.75ζ2DN450闸阀局部阻力系数按2开启度a/d=0.125考虑，ζ2=0.15ζ3偏心减缩管DN450*300,ζ3=0.19。则∑hls=(0.75+0.15)1.492/(2g)+0.19*3.02/(2g)=0.134m故∑hs=∑hfs+∑hls=0.0038+0.134=0.139m(2)压水管路水头损失∑hd∑hd=∑hfd+∑hld∑hfd=(l2+l3+l4+l5+l6)idl+l7*id2=(0.35+0.095+0.30+0.29+0.08)*245/1000+0.085*7.77/1000=0.27m∑hld=ζ4V33/(2g)+(2ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+2ζ9+ζ10)V42/(2g)+(ζ11+ζ12+ζ13)V52/(2g)式中ζ4DN250*350渐放管，ζ4=0.15；ζ5DN350钢制45°弯头，ζ5=0.45；ζ6DN350液控蝶阀，ζ6=0.15；ζ7DN350伸缩接头ζ7=0.21；ζ8DN350手动蝶阀ζ8=0.15；ζ9DN350钢制90°弯头，ζ9=0.89；ζ10DN350*800渐放管ζ10=0.34；ζ11DN800钢制斜三通，ζ11=0.5；ζ12DN800钢制正三通，ζ12=1.5；ζ13DN800蝶阀，ζ13=0.15。则∑hld=0.15*4.832/(2g)+(2*0.45+0.15+0.21+0.15+2*0.89+0.34)*2.462/(2g)+(0.5+0.15+1.5)2.832/(2g)=2.15m故∑hd=∑hfd+∑hld=0.27+2.15=2.43m从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间全部水头损失为：∑h=∑hs+∑hd=0.139+2.43=2.57m所以，泵实际扬程为：设计枯水位时，Hmax=30.92+2.56+2.57+2=37.76m设计洪水位时，Hmax=18.62+2.56+2.57+2=25.48m由此可见，初选泵机组符合要求。（七）泵安装高度和泵房筒体高度计算为了便于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在和吸水间底板同一标高，所以泵为自灌式工作，所以泵安装高度小于其许可吸上真空高度，无需计算。已知吸水间最低动水位标高为2.48m，为确保吸水管正常吸水，取吸水管中心标高为0.64m（吸水管上缘淹没深度为2.48-0.64-（D/0.225）=1.615m）。取吸水管下缘距吸水间底板0.7，则吸水间底板标高为0.64-（D/0.225+0.7）=-0.285m。洪水位标高为15.60m，考虑1.0m浪高，则操作平台标高为15.60+1.00=16.60m。故泵房筒体高度为：H=16.60-0.25=16.885m(八)隶属设备选择(1)起重设备选择选择ZDY12-4型电动机，其重量为5.76t(包含起重机重量和电动葫芦重量)，最大起吊高度为11.50+2=13.50m（其中2.0m是考虑操作平台上汽车高度）。为此，选择桥式起重机（定制，起重量12t，双梁，跨度15.5，LH-16电动葫芦，起吊高度24m）(2)引水设备泵系自灌式工作，不需要引水设备。(3)排水设备 因为泵房较深，故采取电动泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水聚集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去。取水泵房排水量通常按20～40m3/h考虑，排水泵静扬程按30.50-14.65=15.85m计，水头损失大约5m，故总扬程在15.85+5=20.85m左右，可选择IS65–50–125型离心泵（Q=15～30m3/h,H=21.8～18.5m,N=3kW,n=2900r/min）两台，一台工作一台备用，配套电机为802–2。(4)通风设备因为和泵配套电机为水冷式，无需专用通风设备进行空–––––空冷却，但因为泵房筒体较深，仍选择风机进行换气通风。选择两台T35–11型轴流风机（叶轮直径700㎜，转速960r/min，叶片角度15°，风量10127m3/h，风压90Pa，配套电机YSF–(5)计量设备因为在净化场送水泵站内安装电磁流量计统一计量，故本泵站内不再设计量设备。<九>泵房建筑高度确实定泵房