水泵及水泵站课程设计

水泵及水泵站课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 设计人:@@ 班级:环工@@@@ 学号:@@@@@@@@ 指导老师:@@@@ 环境科学与工程学院 任务要求: 新建水源工程近期设计流量为3.5万t/d ,远期发展到8万t/d ,自流引水管长100m，输水干管长1200m。地面标高为16.52m，水源洪水位标高为15.84m，枯水位标高为0.5m，常水位标高9.45m，净水配水井水面标高为24.02m。试进行泵站工艺设计。 设计流程如下: 1、设计流量的确定和设计扬程的估算: (1) 设计流量Q 考虑到输水干管漏损和净化厂本身用水，取自用水系数α=1.07， 则: 33近期设计流量为::Q = 1.07×35000/24 = 1560 m/h = 0.433 m/s 33远期设计流量为:Q = 1.07×80000/24 = 3567 m/h =0.991m/s (2) 设计扬程H 1)自流取水管损失计算:?h=1.1×0.0031×100=0.34m 则吸水间中最高水面标高为15.84-0.34=15.5m,;最低水面 标高为0.5-0.34=0.16m 所以泵所需的静扬程H为: s t 洪水位时，H=24.02-15.5=8.52m s t 枯水位时，H=24.02-0.16=23.86m s t 2)输水干管中的水头损失?h 设采用两条DN600?10钢管并联作为原水输水干管，当一 条输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量， 333即:Q = 0.75×3567m/h = 2675.2 m/h =0.743 m/s，查水 力计算表得管内流速ν=2.53 m/s , i=0.013 , 所以?h=1.1×0.013×1200 = 17.16 m 3)泵站内管路中的水头损失hp 估计为2m 设计扬程枯水位时，H =23.86+17.16+2+2=45.02 m max 设计扬程洪水位时，H =8.52+17.16+2+2=29.68 m min 2、机组选择 泵型选择与台数确定 3 近期三台14SA-10B型泵(Q=0.25~0.35 m/s，H=44~51 m，N=149~179.7，H =3.6~5 m),两台工作，一台备用。远期增加一台同s 型号泵，三台工作一台备用。 根据14SA-10B型泵的要求选用Y355-37-4型异步电动机。 3、机组基础尺寸的确定 查水泵与电机样本，计算出14SA-10B型水泵机组基础平面尺寸为3156×1392mm,机组总重量w=w +w =4840×9.8+6640×p m 9.8=112504N 基础深度H可按下式计算: H=3.0W/LBγ=(3.0×112504)/(3.156×1.392×23520)=3.27m 基础实际深度连同泵房底板在内，应为4.47m. 4、吸水管路与压水管路计算 每台水泵有单独的吸水管与压水管 1) 吸水管 33已知 Q=3567/3=1189 m/h=0.33m/s 采用DN500×12钢管，则v=1.61m/s ，i =0.00669 2) 压水管 采用DN400×10钢管 则v=2.53m/s， i=0.00117 5、机组与管道布置 如图1示，为了布置紧凑，充分利用建筑面积，将四台机组交错并列布置成两排，两台为正常转向。每台水泵有单独的吸水管，压水管引出泵房后两两连接起来。水泵出水管设有液控蝶阀((c)HDZs41X-10)和手动蝶阀(D241X-10),吸水管上设有手动闸板闸2 阀(Z545T-6)。为了减少泵房面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN1300的输水干管用DN1300蝶阀连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀一个。 阀门选择: 一?选4个闸阀—Z941T-10型电动明杆楔式闸阀(DN800) L=840mm 二?选4个手动蝶阀—D2241X-10型(DN500) L=550mm 三?选4个液位蝶阀—Dx7k41X-10型蓄能器式液控缓闭蝶阀 L=318mm 四?选2个DN600蝶阀—D371X(H、F)型蜗轮转动对夹式蝶阀L=254mm 五?选1个联通闸阀—D371X(H、F)型蜗轮转动对夹式蝶阀L=254mm 。 6、吸水管和压水管路中水头损失的计算 取一条最不利的线路，从吸水口到输水管干管上切换闸阀止为计算路线图。 (1)吸水管路中水头损失?h s ?h =?h +?h l ssf s -3?h =l×i=6.69×10×1.255=0.00840m 1sf s 其中式中 ζ—吸水管进口局部阻力系数，ζ=0.75 11 ζ—DN500闸阀局部阻力系数，按开启度a/d=1/8考虑， 2 ζ=0.15 2 ζ—偏心渐缩管DN500×300, ζ=0.20 33 2 2则 ?h=(ζ+ζ) ×(v/2g)+ ζ×(v/2g)=(0.75+0.15) ×l s12231 22(1.61/2g)+0.20×(1.48/2g)=0.1414m 故 ?h =?h +?h =0.00840+0.1414=0.1498m l ssf s (2)压水管路水头损失?h d ?h =?h +?h df d ld ?h =(l+l+l+ l+ l) × i + l×i f d2 3 4 56d1 7d2 =(5.172+1.153+8.112+5.039+1.351) ×(11.7/1000)+1.855×(13/1000) = 0.27 m 2 2?h =ζ×(v/2g) + (2ζ+ζ+ζ+ζ+2ζ+ζ)×(v/2g) + 4356789104ld 2(ζ+ζ+ζ)×(v/2g) 1112135 2=0.21×(4.67/2g)+(2×0.45+0.07+0.18+0.2+2×0.9+0.32) × 22(2.63/2g)+(0.5+1.5+0.06) ×(2.63/2g) =2.185m 故 ?h =?h +?h =0.27+2.185=2.455 m df d ld 式中 ζ—DN300×400渐放管，ζ=0.21 44 ζ—DN400钢制45?弯头，ζ=0.4555 ζ—DN400液控蝶阀，ζ=0.0766 ζ—DN400伸缩接头，ζ=0.1877 ζ—DN400手动蝶阀，ζ=0.288 ζ—DN400钢制90?弯头，ζ=0.999 ζ—DN400×300渐放管，ζ=0.321010 ζ—DN600钢制斜三通，ζ=0.51111 ζ—DN600钢制正三通，ζ=1.51212 ζ—DN600蝶阀，ζ=0.06 1313 从泵吸水口到输水干管上切换阀闸间的全部水头损失为: ?h=?h +?h =0.1498+2.455=2.60m ds 因此，水泵的实际扬程为: 设计枯水位时，H =23.86+17.16+2.60+2=45.62m max 设计洪水位时，H =8.52+17.16+2.60+2=30.28m min 由此可见，初选的水泵符合要求。 7、水泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算 为了便于用沉井法 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 ，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而水泵为自灌式工作，所以水泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无须计算。 已知吸水间最低动水位标高为0.16m,为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为-1.09m(吸水管上缘的淹没深度为0.16-(-1.09)-D/2=1m)。 取吸水管下缘距吸水间底板0.7m。 则吸水间底板标高为-1.09-(D/2+0.7)=-2.04m。 洪水位标高为15.84m，考虑1.0m的浪高， 则操作平台标高为15.84+1.0=16.84m。 故泵房筒体高度为:H=16.84+2.04=18.88m 8、附属设备的选择 1)起重设备 最大起重量是电机重量w=1660kg，最大起吊高度为m 17.88+2.0=19.88m,(其中2.00是考虑操作平台上汽车的高度)。为此，选用CD1型电动葫芦起重机，跨度为22.5，起重量为2t，起吊高度 为24m。 2)排水设备 由于泵房较深，故采用电动水泵排水。沿泵房内壁设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽回到吸水间去。 3取水泵房的排水量一般按20~40 m/h考虑，排水泵的静扬程按17.5m计，水头损失大约5m，故总扬程在17.5+5=22.5m左右，可选用IS65-50-160A型离心泵两台，一台工作，一台备用，配套电机为Y100L-2。 3)通风设备 选用两台T35-11型轴流风机(叶轮直径700mm，转速 3960r/min，叶片角度15?，风量10127 m/h，风压90Pa,配套电机 YSF-8026,N=0.37kw)。 (4) 计量设备 本泵站不需要计量设备。 9、泵房建筑高度的确定 泵房建筑高度已知为17.88m,操作平台以上的建筑高度，根据起重设备及起吊高度、电梯井机房的高度、采光及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼板的距离为8.80m，从平台楼板到房顶底板净高位11.30m. 10、泵房平面尺寸的确定 根据水泵机组、吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备的设置情况，从给水排水设计手册中查出有关设备和管道配件的尺寸(如图1)。通过计算，求得泵房内径为22m