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他
们的经济工作范围(即高效段),一般在0.85Qp~1.05Qp之间(Qp为泵铭牌上的ppp
额流量值)。
(4)近远相结合的观点在选泵的过程中应给予相当的重视,特别是在经济
发展活跃的地区和年代,以及扩建比较困难的取水泵站中,可考虑近期用小泵大
基础的办法,近期发展采用还大泵轮以增大水量,远期采用换大泵得办法。
(5)大中型泵站需要选泵方案比较。
考虑因素:
(1)泵的构造形式对泵房的大小、结构形式和泵房内部布置等有影响,因
而对泵站的造价很有关系。
(2)应保证泵的正常吸水条件,在保证不发生汽蚀的前提是下,应充分利
用泵的允许席上真空高度,以减少泵的埋深,降低工程造价。
(3)应选择效率较高的泵,劲量选用大泵,因为一般而言大泵比小泵要要
效率高,
(4)根据供水对象对供水可靠性的不同要求,选用一定数量的备用泵,以
满足在事故情况下的用水要求:
①再不允许减少供水量的情况下,应有两套备用机组。
②允许短时间内减少供水量的情况下,备用泵只保证事故用水量。
③允许短时间内中断供水时,可只设一台备用泵,城市给水系统中的泵站,
一般也只设一台备用泵,通常备用泵的型号可以和泵站中最大的工作泵相同。
④当管网中无水塔且泵站内机组较多时,也可考虑增设一台备用泵,它的型
号和最长运行的工作泵相同。
(5)如果给水系统中就有足够大容积的高的水池或水塔时,可以部分或全
部代替泵站进行短时间供水,则泵站中可不设备用泵,仅在仓库中贮存一套备用
机组即可。
2.初选水泵
本设计为了在一级供水是进行灵活调度,减少能量浪费,利用选泵参考特性
曲线选择几台水泵并联工作来满足一级供水流量和扬程的需要,在二级供水时,
减少并联泵台数来满足二级供水需要。
在选泵参考特性曲线上作出设计扬程曲线H60.43m,选取与其相交的水泵并
联。
可选用KQSN300-M斓中开式单级双吸离心泵(一用一备)与KQSN350-M9
型中开式单级双吸离心泵(一用一备)两种水泵组合来满足供水要求。
一级供水
时,一台KQSN300-M型水泵与一台KQSN350-M型水泵并联供水,二级供水时,
台KQSN350-M型水泵供水。
选一台KQSN350-M型水泵加上变频装置改成变频
泵,来增大调节范围,减少能量浪费。
所选水泵的性能见表2
水泵
型号
规
格
流里
(L/s)
扬程
(m)
转速
(r/min)
轴功率
(kW
效率
(衿
(NPSHr
重量
(kg)
KQSN300-M9
445
68
1480
70
606
60
84
53
80
KQSN350-M9
453
77
1204
63
83
55
79
表2
3.确定电机
采用水泵厂家所指定的配套电机,见表3
水泵型号
规格
电动机型号
一电机功率(Kw)]
质量(kg)
Y315M-4
185
985
Y355M-4
280
1530
表3
四、机组布置和基础设计
1.机组布置
采用单行顺列布置,便于吸、压管路直进直出布置,减少水力损失,同时也可简化起吊设备。
2.基础尺寸
查《给水排水设计手册第11册》得到KQSN300-M9中开式单级双吸离心泵
与KQSN400-M1型中开式单级双吸离心泵安装尺寸如表(mm):
电动机型号
L
Li
L2
L3
B
H
W
A
C
K
2352
1270
730
1840
560
1295
763
508
457
28
2945
1620
800
2220
700
1590
951
610
基础长度L地脚螺钉间距+(400~500)
450WC(400〜500)
450763457500
2170mm
取2500mm;
基础宽度B=地角螺钉间距+(400〜500)
=550(400〜5005505001050mm
取1500mm;
基础高度H=2.5~4.0W水泵W电机/LB
3.0606985/2.51.52400
0.38m(取0.5m)
其中w7K泵——水泵重量(kg)
W电机——电机重量(kg)
L——基础长度(m)
B——基础宽度(m)
——基础密度(kg/m3)(混凝土密度2400kg/m3)
最终确定KQSN300-M型水泵基础占地2.5m1.5m0.5m。
同理KQSN350-M型泵基础占地3.0m1.5m1.0m。
五、吸水管和压水管路设计
1.管路布置
根据当地条件,气候寒冷,泵房选用半地下式,吸、压水管可与室外0.7m
冻土层下的管道平接。
每台水泵设有独立的吸水管直接从吸水井吸水,各泵在泵
房内以横向联络管相连接,且以两条输水干管送至管网。
吸水井中最高水位为318.83m,吸水管上设闸阀,以便停泵检修时使用。
吸水井中最低水位为314.83m,此时水泵为自吸式引水,需要相应的引水设备,管路布置如图2所示。
2.管径计算
根据每台泵的设计流量初步选定吸水管和压水管管径,计算结果见表4
水泵型号
(L/s
)
吸水管
压水管
管径(mm)
流速(m/s)
1000i
220
450
350
320
600
400
表4
横向联络管的流量按一级供水量计算,Q539.1L/s,取
d50cmmv2.65m/s,i18.1103。
每条输水管按近期一级供水量的75%^虑,即Q539.180.75404.39./s,取
d700mmv1.05n/s,i1.9210。
3.管路附件选配
吸水管路选用Z41T-10型明杆楔式闸阀:
DN450mmL=510mmDN600mm,L=600n瓶用偏心渐缩管:
D=450/300mmL=250mm选用90°
弯头。
压水管路选用Z41T-10型明杆楔式闸阀:
DN350mmL=450mmDN400mmL=480mm选用H44T(X)-10型旋起式止回阀:
DN350mmL=800mm重量300kg,DN400mmL=900mm重量508kg;
联络管上闸阀采用Z41T-10型明杆楔式闸阀:
DN500mmL=540mm
管路附件见表5
名称
型号规格
主要尺寸
喇叭口X2
DN60CKDN450
L=750mm
DN900KDN600
L=1500mm
90°
弯头X2
DN450
DN600
闸阀X2
L=510mm
L=600mm
偏心渐缩管X2
DN4)0XDN300
L=250mm
DN600XDN350
L=650mm
渐扩管X2
DN250KDN350
L=350mm
DN250KDN400
L=450mm
止回阀X2
DN350
L=800mm
DN400
L=900mm
L=480mm
十字管X2
DN700<
DN700
DN350KDN500
DN400<
DN500
DN50CKDN700
L=550mm
DN500
L=540mm
表5
六、泵房机器间长度与宽度
因电机功率大于55Kw故基础间距需大于1.2m,本设计取2m基础与墙壁间距取为2nl除四个泵基础外,机器间右端按最大一台机组布置,设一块检修场地,平面尺寸为3.0m1.5m,故得机器问总长度:
L2.523.032524m
吸水管闸阀距墙取2m压水管闸阀一侧留1.5m宽的检修通道,水泵基础与墙壁净距按水管配件安装的需要确定,故得机器间宽度:
B2.00.60.651.50.450.90.4839.58m
考虑到水泵出水侧是管理、操作的主要通道,水泵基础与墙壁净距不宜小
于3m机器间采取标准预制构件屋面梁,机器间平面尺寸最后确定为长24m宽10m
七、吸水井设计
吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进口喇叭口的要求。
吸水井最低水位314.83m;
水泵吸水管进口喇叭口大头直径D(1.3~1.5)d,取1.5600900mm;
水泵吸水管进口喇叭口长度
L(3.0~7.0)(Dd),取5.0(900600)1500mm;
喇叭口距吸水井井壁距离L(0.75~1.0)D,取1.0900900mm;
喇叭口之间的距离L(1.5〜2.0)D,取2.09001800mm;
喇叭口距吸水井井底距离L(0.8〜1.0)D,取1.0900900mm;
喇叭口淹没水深h(0.5〜1.0)m,取1.0m;
吸水井井底标高:
314.8310.9312.93mo
所以,吸水井长度为10800mm(根据水泵机组之间距离调整为20000mm,吸水井宽度为2700mm(最终调整为3000mm,吸水井高度为6770mm(包括超高0.37m)。
计算草图如下:
九、复核水泵与电机
根据已经确定的机组布置和管路情况,重新计算泵房内的管路水头损失,复
核所需扬程,然后校核水泵机组。
取最不利管线,如图3所示。
图3
1.吸水管路水头损失
DM50吸水管直长:
L19m,is5.76103吸水管的沿程水头损失:
hfsisL195.761030.052m
吸水管路局部水头损失hls计算结果见表7。
管道直径
/mm
管件
阻力系
数(
流量/(L/s)
流速v/
(m/s)
v2/2g
水头损
失v2/2g
喇叭口
弯头
闸阀
450X300
偏心渐缩管
合计
吸水管路水头损失:
hshfshls0.0520.1770.229m
2.压管路水头损失压水
DN350直管长L212m,idi19.7103
DN500直管长L36m,idl18.1103
压水管路沿程水头损失:
hfdiL19.71031218.110360.345m
压水管路局部水头损失计算见表8:
阻力系数
油/
(L/S)
流速v/(m/s)
止回阀
250X350
渐扩管
350X500
500
闸阀X2
X2
500X700
十字管
表8
压水管路总水头损失:
hdhfdhld0.3451.2981.643m
从水泵吸水口到输水管上切换蝶阀之间的全部水头损失:
h2hshd0.2291.6431.872m
3.水泵的实际扬程
HiHsthhdHc
_LSIsdc
370.41314.831.872259.452m
可见初选水泵符合要求。
十、消防校核
就二泵站来说,消防属于紧急情况。
消防用水其总量一般占整个城市或工厂的供水量的比例虽然不大,但因消防期间供水强度大,使整个给水系统负担突然加重。
因此,应作为一种特殊情况在泵站中加以考虑。
Q41833.12m3/d673.40L/S,按两处同时着火计,qt60L/s。
可见,
使泵站的负荷增加%流量增为733.4L/S,可选用两台KQSN300-M疆泵与一台KQSN350-M9泵并联运行满足消防用水需求。
校核以消防时最不利管径水头损失增加20%+,则
H349.4314.83(370.41349.401.872)1.2264.028m
参照该泵的具体资料,所选泵可以满足消防时的要求。
十、泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算
1.水泵最大安装高度
即泵轴距水面高度Hss计算公式如下:
2
v入口
2g
式中Hs——修正后米用的允许吸上真空度(m);
Hs水泵厂给定的允许吸上真空度(m),取4.6m;
ha——安装地点的大气压值(m),取9.8m;
hva——实际水温下的饱和蒸汽压力(m),取0.18m。
HssHs(10.33ha)(hva0.24)
4.6(10.339.8)(0.180.24)4.13m所以2
Hss4.13———0.2293.804m,考虑吸水井最低水位,取1.50m。
29.8
则泵轴标高314.831.50316.33m
十一、各工艺标高设计
KQSN300-M壑泵轴标高为316.33m,由《给水排水设计手册第11册》可查
KQSN300-M9泵轴致基础顶面距离H0.520.160.68m
泵基础顶面标高二泵轴标高-泵轴致基础顶面距离
316.330.68315.65m
基础高出泵房底按0.3m计,可得泵房室内地坪高程为
315.650.3315.35m
其他工艺标高见表9
进水管中
心标图/m
泵轴致基础
顶面图度/m
基轴标图
/m
出水管中心
标图/m
表9
泵房室内地坪高程为,室外地坪高程为,故泵房为半地下式,地下部分高度为4.15m。
2.起重设备
最大起重设备为电机,重量为1530kg,故选用LX型电动单梁悬挂起重机,性能参数:
最大起重量为,跨度8.0m,起升高度12m选用ZDY12-4型电机,运行速度20m/min,配套CD型电动的产,起升速度8m/min,运行速度20m/min。
5.3.5.3泵房筒体高度泵房高度计算公式如下:
HH1H2
H1abdeh
式中Hi泵房地面上度(m);
a——单轨吊车梁的高度(m),取900mm
b——滑车高度及起重的产在钢丝绳绕紧状态下的长度(m),取900mm
d——起重绳的垂直长度(m),(对于水泵为);
B——最大一台水泵或电机的宽度(m),B取1500mm
e——最大一台水泵或电机高度(m),取1.50m;
h——吊起物底部与泵房进口处室内地坪高差(m),取2.0m;
H2泵房地面下图度(m)o
H10.90.90.851.51.52.06.58m
H2泵房外地面标高泵房内地面标高
4.15m
所以HH1H26.584.1510.73m,取11.5m。
十二、附属设备的选择
1.引水设备
启动引水设备,选用水环式真空泵,真空泵的抽气流量
(m3/min)
小WHg
K
THgZs
式中Wi——吸水管内空气容积(m3);
W2——泵壳内空气容积,大约相当于吸入口面积乘吸入口到出水闸门的距离(m3);
Hg——大气压的水柱高度(m,取10.33m;
Zs——水泵安装几何高度(自吸水井水位到水泵轴中心或基准面的
垂直高度)(m3);
T水泵充水时间(min),不宜超过5min;
K漏气系数,米用~;
1.10
2.540.12
10.33
10.333.145
1.402m3/min
真空泵的最大真空值Hvmax:
HVmaxZs9.83.1459.830.82kPamiaxs
根据W和Hvmax选取2BEX103-0型水环真空泵2台,一备一用,布置在泵房靠墙边处。
2.计量设备
在压水管上设超声波流量计,选取SP-1型超声波流量计2台,安装在泵房外输水干管上,距离泵房7m
在压水管上设压力表,型号为Y—60Z,测量范围为〜。
在吸水管上设真空表,型号为Z-60Z,测量范围为0〜760mmHg
4.排水设备
设潜水排污泵2台,一用一备,设集水坑一个,容积为
xx=3.0m
选取型潜水排污泵,其参数为:
Q10.5~18m3/h;
H16.5~14m;
n2900r/min;
N1.5kW
5.防水锤设备
采用缓闭阀门来减少水锤的冲击
6.通风设备
本泵站采用自然通风。
十三、泵房的建筑高度和平面尺寸的确定
水泵机组采用单排横向排列式布置。
泵房左端设以进出设备的大门,控制室、
配电室、值班室设在泵房左侧地上一层。
水泵间距2m,水泵距吸水管侧墙3.0m;
泵房长24.0m,宽10.0m,净高10.0m。
十四、送水泵站的平面图和剖面图
见图纸1、2。
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