水泵与水泵站课程设计.docx
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水泵与水泵站课程设计
水泵与水泵站课程设计
目录
1.给水泵站基础资料3
1.1.基础资料的收集3
1.2参考资料收集3
1.3设计实际参数4
2.设计流量的确定和设计扬程的估算4
2.1设计流量的确定4
2.2设计扬程的确定5
2.2.1自流管的损失5
2.2.2输水管的损失5
2.2.3设计扬程估算5
2.3初选泵和电机6
2.4机组基础尺寸的确定。
6
2.4.1机组基础平面尺寸6
2.4.2机组基础的高度6
2.5吸水管路与压水管路的计算7
2.6机组与管道的布置7
2.6.1机组的平面布置7
2.7取水泵站的水力校核8
2.7.1吸水管路水头损失8
2.7.2压水管路水头损失8
2.7.3总扬程的校核9
3水泵的安装高度的确定和泵房的高程布置9
3.1集水池的容积9
3.2水泵吸水管的安装高度9
3.2.1集水井的尺寸及吸水管的安装高度9
3.2.2集水池与吸水管的标高10
3.3泵房的整体高程布置10
4附属设备的选择10
4.1起重机设备10
4.2排水设备10
4.3通风设备11
4.4输水设备11
1.给水泵站基础资料
1.1.基础资料的收集
(1)设计任务书。
(2)规划、人防、卫生、供电、航道、航运等部门同意在一定地点修建泵站的正式许可文件。
(3)地区气象资料:
最低、最高气温,冬季采暖计算温度,冻结平均深度和起止日期,最大冻结层厚。
(4)地区水文与水文地质资料:
水源的洪水位、常水位、枯水位资料,河流的含砂量、流速、风浪情况等,地下水流向、流速、水质情况及对建筑材料的腐蚀性等。
(5)泵站所在地附近地区一定比例的地形图。
(6)泵站所在地的工程地质资料,抗震设计烈度资料。
(7)用水量、水压资料(污水泵站还应有水质分析资料)以及给水排水制度。
(8)泵站的设计使用年限。
(9)电源位置、性质、可靠程度、电压、单位电价等。
(10)与泵站有关的给水排水构筑物的位置与设计标高。
(11)水泵样本,电动机和电器产品目录。
(12)管材及管配件的产品规格。
(13)设备材料单价表,预算工程单位估价表,地方材料及价格,劳动工资水平。
(14)对于扩建或改建工程,还应有原构筑物的设计资料、调查资料、竣工图 或实测图。
1.2参考资料收集
(1)地区内现有水泵站的运行情况调查资料,水泵站形式,建筑规模和年限,结构形式,机组台数和设备性能,历年大修次数,曾经发生的事故及其原因分析和解决办法,冬季采暖,夏季通风情况,电源或其他动力来源等。
(2)地区内现有泵站的设计图、竣工图或实测图。
(3)地区内已有泵站的施工方法和施工经验。
(4)施工中可能利用的机械和劳动力的来源。
(5)其它有关参考资料。
1.3设计实际参数
近期流量:
10万t/d
远期流量:
15万t/d
地面标高:
23.0m
洪水位标高:
22.5m
枯水位标高:
19.2m
常水位标高:
21.0m
净水配水井水面标高:
31.6m
自流引水管长度:
180m
输水管干管长度:
1800m
2.设计流量的确定和设计扬程的估算
2.1设计流量的确定
考虑输水干管渗漏和净水厂本身的用水,取自用水系数为
,一天用水时间t为24h,则
近期设计流量
远期设计流量
2.2设计扬程的确定
2.2.1自流管的损失
自流管管径的确定按照远期的正常流量确定,自流管设置两根,在未知城市实际经济流速的情况下,取经济流速为0.9~1.4m/s,则查给排水设计手册第一册得到流速为1.2m/s时,管径为D=1000mm。
采用DN1020×10钢管。
计算自流管沿程损失的时,按照事故流量计算,即
查给排水设计手册第一册,得流速为1.76,1000i=3.31,计算水头损失
其中1.1系包括局部损失而加大的系数。
2.2.2输水管的损失
输水管设置两根,输水管管径选择远期正常输水流量,按照经济流速1.2m/s,查给排水设计手册第一册,得到管径D=1000mm。
采用DN1000×10钢管。
计算输水管的沿程损失时,按照事故流量计算,即
查给排水设计手册第一册,得流速为1.76,1000i=3.31,计算水头损失
其中1.1系包括局部损失而加大的系数。
2.2.3设计扬程估算
净水厂水位标高为31.6m,
洪水期静扬程为9.1m,枯水期静扬程为12.4m,常水位静扬程为10.6,估计泵站内的管路水头损失
则水泵的设计扬程为:
枯水期:
洪水期:
常水期:
2.3初选泵和电机
近期设计流量为Q=4500m3/h,取水泵站的水量变化较小,则近期设三台泵,型号为24SA—18D,(Q2160~3450m3/s,扬程H=23.2~14.2m,总量为3300kg)两台工作一台备用。
远期增设一台同型号的水泵,三台工作一台备用。
根据泵型的要求选用Y400-50-8型异步电动机。
(功率200kw,重量为2700kg)
2.4机组基础尺寸的确定。
2.4.1机组基础平面尺寸
机组基础长度为水泵与电机最外端螺孔间距加上0.4~0.6m,则实际的基础长度为
机组基础宽度为水泵或电机的最外端螺孔间距加上0.4~0.6m,则实际实际基础宽度为
2.4.2机组基础的高度
机组的总重量为
基础深度可按照如下公式计算:
设基础底面高度高出地面0.15m,则基础总高度为
基础为混凝土浇筑,其的总重量为
,
是机组总重量的2.5~4.5倍,符合要求。
2.5吸水管路与压水管路的计算
远期每台泵设单独的吸水管和压水管,则吸水管、压水管的流量为
查设计手册第一册,当中、大流量时,选取经济流速为1.25m/s采用D=800mm,1000i=2.25
压水管的速度为1.64m/s,D=700mm,1000i=4.56
2.6机组与管道的布置
2.6.1机组的平面布置
设计基础资料显示,集水井的水面标高(常水位)为21m,距离地下的深度为23-21=2m。
所以选择矩形泵站进行设计。
远期设计时共有四台同型号机组,以横向顺反反顺形式排列。
泵房压水管上设液控蝶阀和手控蝶阀,吸水管上设有手控闸板闸阀。
集水井设两格,大管道相连。
设备中的斜三通、大小头无全国通用标准,设计中采用自制配件。
吸水管路大小头尺寸为:
800×600,长度
,阻力系数为0.20
压水管路大小头尺寸为:
500×700,长度
,阻力系数为0.24
斜三通的角度为45度,阻力系数为0.5
斜三通的渐扩管尺寸:
800×1000,阻力系数为0.18
正三通阻力系数为1.5
蝶阀阻力系数为0.15
手动闸阀,开度为1/8的阻力系数为0.15
钢制45度弯头阻力系数为0.51
2.7取水泵站的水力校核
在取水系统中,选取一条最不利情况管路进行校核,即管路最长,水力损失最大,水位最低情况。
2.7.1吸水管路水头损失
其中,
则吸水管路总水头损失为
2.7.2压水管路水头损失
压水管路总损失为
其中
压水管的总水头损失为
2.7.3总扬程的校核
管路的总水头损失为
实际总扬程为
所选用水泵符合实际的要求。
3水泵的安装高度的确定和泵房的高程布置
3.1集水池的容积
不小于最大一台泵抽升5min的流量
3.2水泵吸水管的安装高度
3.2.1集水井的尺寸及吸水管的安装高度
水泵吸水管在水面以下0.5~1.0m处,悬空高度不小于0.8D,及上下的尺寸界线为0.7m、0.65m,集水池的有效水深为
总容积为
能满足上述容积要求。
3.2.2集水池与吸水管的标高
1.集水池底板的标高:
19.2-0.6554-2.15=16.4m。
2.集水池的顶部标高
由于水泵设在河边,应在水泵最高位追加1.0m防浪袭高度,则集水池的顶部标高为23.5m
3.吸水管的标高:
19.2-0.6554-0.7-0.4=17.4446m。
3.3泵房的整体高程布置
泵房与集水井合建,并共用底板,则泵站内水泵采用自灌式工作,其安装高度小于允许吸上真空高度,符合要求。
1.泵房的底板标高:
16.4m
2.泵房的操作平台高度:
23.5m
4附属设备的选择
4.1起重机设备
泵房内最大的设备为电机,其重量为3300kg,最大的起吊高度为23.5+2=25.5m。
采用LH型电动葫芦双梁式起重机(起重10t。
起吊高度为12m,跨度为7~22.5m)
4.2排水设备
设计采用电动泵排水,沿泵房内壁设排水沟,将水汇聚到集水坑内,集中抽送至集水井。
按照泵房的排水量在20~40m3/h,扬程为6.9+3=10m的要求选泵IS80-50-200(Q=15~30m3/h,H=13.2~11.8,转速为1420r/min,重量为51kg。
)
4.3通风设备
采用轴流风机进行泵房内换气。
水泵采用水冷式工作,无需空调调节室温。
设计选用两台T35-11型轴流风机。
4.4输水设备
在泵房内,水泵水封用水用自来水管道输水,故在泵房内设一条DN400自来水管道。
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- 水泵 课程设计