一 设 计 说 明 书 < 一 > 工 程 概 述 ( 一 ) 工 程 概 括 市 因 发 展 需 要, 原 有 的 第 一 水 厂 已 不 能 满 足 居 民 的 用 水 要 求, 因 此, 规 划 设 计 日 产 水 能 力 为 9.5 万 m 3 的 第 二 水 厂, 给 水 管 线 设 计

目 录 一 设 计 说 明 书...1 < 一 > 工 程 概 述...1 二 设 计 概 要...1 三 设 计 计 算...2 < 一 > 设 计 流 量 的 确 定 和 设 计 扬 程 估 算 :...2 < 二 > 初 选 泵 和 电 机...3 < 三 > 吸 水 管 路 的 设 计...7 < 四 > 压 水 管 路 的 设 计...8 < 五 > 水 泵 间 布 置...9 < 六 > 水 泵 房 安 装 高 度...11 < 七 > 辅 助 设 备 设 计...13 四 参 考 文 献...15

一 设 计 说 明 书 < 一 > 工 程 概 述 ( 一 ) 工 程 概 括 市 因 发 展 需 要, 原 有 的 第 一 水 厂 已 不 能 满 足 居 民 的 用 水 要 求, 因 此, 规 划 设 计 日 产 水 能 力 为 9.5 万 m 3 的 第 二 水 厂, 给 水 管 线 设 计 已 经 完 成, 现 需 设 计 该 水 厂 取 水 泵 房 ( 二 ) 设 计 资 料 市 新 建 第 二 水 厂 工 程 近 期 设 计 水 量 为 85000m 3 /d, 要 求 远 期 发 展 到 95000m 3 /d, 采 用 固 定 取 水 泵 房 用 两 条 直 径 为 800mm 的 自 流 管 从 江 中 取 水 水 源 洪 水 位 标 高 为 38.00m, 枯 水 位 标 高 为 24.60m 净 水 构 筑 物 前 配 水 井 的 水 面 标 高 为 57.20m, 自 流 取 水 管 全 长 280m, 泵 站 到 净 化 场 的 输 水 干 管 全 长 1500m 自 用 水 系 数 α=1.05~1.1, 取 水 头 部 到 泵 房 吸 水 间 的 全 部 水 头 损 失 为 10kPa, 泵 房 底 板 高 度 取 1~1.5m 二 设 计 概 要 取 水 泵 站 在 水 厂 中 也 称 一 级 泵 站. 在 地 面 水 水 源 中, 取 水 泵 站 一 般 由 吸 水 井 泵 房 及 闸 阀 井 三 部 分 组 成 取 水 泵 站 由 于 它 靠 江 临 水 的 确 良 特 点, 所 以 河 道 的 水 文 水 运 地 质 以 及 航 道 的 变 化 等 都 会 影 响 到 取 水 泵 上 本 身 的 埋 深 结 构 形 式 以 及 工 程 造 价 等 其 从 水 源 中 吸 进 所 需 处 理 的 水 量, 经 泵 站 输 送 到 水 处 理 工 艺 流 程 进 行 净 化 处 理 本 次 课 程 设 计 仅 以 取 水 泵 房 为 例 进 行 设 计, 设 计 中 通 过 粗 估 流 量 以 及 扬 程 的 方 法 粗 略 的 选 取 水 泵 ; 作 水 泵 并 联 工 况 点 判 断 各 水 泵 是 否 在 各 自 的 高 效 段 工 作, 以 此 来 评 估 经 济 合 理 性 以 及 各 泵 的 利 用 情 况 取 水 泵 房 布 置 采 用 圆 形 钢 筋 混 凝 土 结 构, 以 此 节 约 用 地, 根 据 布 置 原 则 确 定 各 尺 寸 间 距 及 长 度, 选 取 吸 水 管 路 和 压 水 管 路 的 管 路 配 件, 各 辅 助 设 备 之 后, 绘 制 得 取 水 泵 站 平 面 图 及 取 水 泵 站 立 体 剖 面 图 各 一 张 设 计 取 水 泵 房 时, 在 土 建 结 构 方 面 应 考 虑 到 河 岸 的 稳 定 性, 在 泵 房 的 抗 浮 抗 裂 抗 倾 覆 防 滑 波 等 方 面 均 应 有 周 详 的 计 算 在 施 工 过 程 中, 应 考 虑 到 争 取 在 河 道 枯 水 位 时 施 工, 要 抢 季 节, 要 有 比 较 周 全 的 施 工 组 织 计 划 在 泵 房 投 产 后, 在 运 行 管 理 方 面 必 须 很 好 地 使 用 通 风 采 光 起 重 排 水 以 及 水 锤 防 护 等 设 施 此 外, 取 水 泵 站 由 于 其 扩 建 比 较 困 难, 所 以 在 新 建 给 水 工 程 时, 可 以 采 取 近 远 期 结 合, 对 于 本 例 中, 对 于 机 组 的 基 础 吸 压 水 管 的 穿 插 嵌 管, 以 及 电 气 容 量 等 我 们 应 该 考 虑 到 远 期 扩 建 的 可 能 性, 所 以 用 远 期 的 容 量 及 扬 程 计 算 对 于 机 组 的 配 置, 我 们 可 以 暂 时 只 布 置 三 台 500S59A 型 水 泵 ( 一 台 备 用, 两 台 工 作 ), 远 期 需 要 扩 建 时, 再 增 加 一 台 同 型 号 的 水 泵 06033137 周 智 同 1

三 设 计 计 算 < 一 > 设 计 流 量 的 确 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 的 尺 寸, 节 约 基 建 投 资, 在 这 种 情 况 下, 我 们 要 求 一 级 泵 站 中 的 泵 昼 夜 不 均 匀 工 作 因 此, 泵 站 的 设 计 流 量 应 为 : Qd Qr T 式 中 Qr 一 级 泵 站 中 水 泵 所 供 给 的 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 自 身 用 水 而 加 的 系 数, 一 般 取 α=1.05-1.1 T 为 一 级 泵 站 在 一 昼 夜 内 工 作 小 时 数 考 虑 到 输 水 干 管 漏 损 和 净 化 厂 本 身 用 水, 取 水 自 用 系 数 α=1.05, 则 85000 近 期 设 计 流 量 为 Q=1.05 =3718.75m 3 /h=1.033 m 3 /s 24 95000 远 期 设 计 流 量 为 Q=1.05 =4156.25m 3 /h=1.155 m 3 /s 24 (2) 设 计 扬 程 H ST 1 静 扬 程 H ST 的 计 算 通 过 取 水 部 分 的 计 算 已 知 在 最 不 利 情 况 下 ( 即 一 条 自 流 管 道 检 修, 另 一 条 自 流 管 道 通 过 75% 的 设 计 流 量 时 ), 从 取 水 头 部 到 泵 房 吸 水 间 的 全 部 水 头 损 失 为 1m, 则 吸 水 间 中 水 面 标 高 为 38.00-1.00=37.00m, 最 低 水 面 标 高 为 24.60-1.00=23.60m, 所 以 泵 所 需 静 扬 程 H ST 为 : 洪 水 位 时,H ST =57.20-37.00=20.20m 枯 水 位 时,H ST =57.20-23.60=33.60m 2 输 水 干 管 中 的 水 头 损 失 h 设 采 用 两 条 DN800 的 铸 铁 管 并 联 作 为 原 水 输 水 干 管, 当 一 条 输 水 管 检 修, 另 一 条 输 水 管 应 通 过 75% 的 设 计 流 量 ( 按 远 期 考 虑 ), 即 Q=0.75 4156.25=3117.2m 3 /h=0.866m 3 /s, 查 水 力 计 算 表 得 管 内 流 速 v=1.72m/s,i=4.25, 所 以 输 水 管 路 水 头 损 失 ; h =1.1 0.00425 1500=7.0125m ( 式 中 1.1 包 括 局 部 损 失 而 加 大 的 系 数 ) 3 泵 站 内 管 路 中 的 水 头 损 失 h 06033137 周 智 同 2

粗 估 1.8m, 安 全 水 头 2m, 则 泵 设 计 扬 程 为 : 枯 水 位 时 :H max =33.60+7.0125+1.8+2=44.4125m 洪 水 位 时 :H min =20.20+7.0125+1.8+2=31.0125m < 二 > 初 选 泵 和 电 机 (1) 管 道 特 性 曲 线 的 绘 制 管 道 特 性 曲 线 的 方 程 为 H=H ST + h =H ST +SQ 2 式 中 H ST 最 高 时 水 泵 的 净 扬 程,m; h 水 头 损 失 总 数,m; S 沿 程 摩 阻 与 局 部 阻 力 之 和 的 系 数 ; Q 最 高 时 水 泵 流 量,m 3 /s H ST =33.60m, 把 Q=4156.25m 3 /h,h=44.41m, 代 入 上 式 得 :S=8.10 所 以 管 路 特 性 曲 线 即 为 :H= H ST +8.10Q 2 =33.60+8.10Q 2 可 由 此 方 程 绘 制 出 管 路 特 性 曲 线, 见 图 1 表 1 管 路 特 性 曲 线 Q-H 关 系 表 Q(m 3 /h) 0 600 1000 1700 2000 h(m) 0.00 0.23 0.63 1.81 2.50 H(m0 33.60 32.83 33.23 34.41 35.10 Q(m 3 /h) 2500 2800 3400 3900 4200 h(m) 3.91 4.90 7.23 10.80 12.10 H(m) 36.51 37.50 39.83 44.41 44.70 (2) 水 泵 选 择 选 泵 的 主 要 依 据 : 流 量 扬 程 以 及 其 变 化 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 的 高 效 段 4 要 近 远 期 相 结 合 小 泵 大 基 础 5 大 中 型 泵 站 需 作 选 泵 方 案 比 较 根 据 上 述 选 泵 要 点 以 及 离 心 泵 性 能 曲 线 型 谱 图 ( 图 2) 和 选 泵 参 考 书 综 合 考 虑 初 步 拟 定 以 下 : 近 期 选 择 三 台 500S59A 型 泵, 两 台 工 作 一 台 备 用, 单 泵 工 况 点 为 (1980,44.5), 满 足 近 期 工 况 的 要 求 远 期 增 加 一 台 500S59A 型 泵, 三 台 工 作 一 台 备 用 远 期 三 台 水 泵 并 联 时 单 泵 工 况 点 为 (1860,50.06), 此 时 三 台 泵 均 工 作 在 高 效 段 工 作 06033137 周 智 同 3

H(m) 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 三 台 500S59A 型 泵 并 联 工 况 点 管 路 特 性 曲 线 500S59A 型 泵 特 性 曲 线 两 台 500S59A 型 水 泵 并 联 特 性 曲 线 三 台 500S59A 型 泵 并 联 特 性 曲 线 0.00 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Q(m3/s) 图 1 水 泵 并 联 工 况 点 的 求 解 图 500S59A 型 泵 基 本 参 数 06033137 周 智 同 4

图 2 离 心 泵 性 能 曲 线 图 06033137 周 智 同 5

(3) 水 泵 参 数 500S59A 型 单 能 双 吸 式 离 心 式 水 泵 性 能 参 数 如 下 : 流 量 Q=1500~2170m 3 /s, 扬 程 H=57~39m, 转 数 n=970r/min, 泵 轴 额 定 功 率 : N=333kW, 电 动 机 型 号 为 Y400-54-6 型 异 步 电 动 机, 配 电 机 功 率 为 400 kw, 效 率 为 72%~74%, 气 蚀 余 量 :Hs=6m 表 2 500S59A 型 水 泵 外 型 尺 寸 ( 不 带 底 座 )( 单 位 :m) L L 1 L 2 L 3 B B 1 3510 1860 1167 580 1000 810 B 3 A H H 1 H 2 H 3 800 710 400 800 370 480 E h W 水 泵 W 电 机 n φd 800 1200 2235 N 3000 N 4 35 表 3 进 口 法 兰 尺 寸 DN 1 D 01 D 1 n 1 -d 1 500 620 670 20-26 表 4 出 口 法 兰 尺 寸 DN 2 D 02 D 2 n 2 -d 2 350 460 505 16-22 500S59A 型 泵 工 作 曲 线 图 06033137 周 智 同 6

500S59A 型 泵 安 装 尺 寸 < 三 > 吸 水 管 路 的 设 计 (1) 流 量 Q 4156.25 Q1= =1385.52 m 3 /h = 0.385 m 3 /s 3 (2) 吸 水 管 路 的 要 求 1 不 漏 气 管 材 及 接 逢 2 不 积 气 管 路 安 装 3 不 吸 气 吸 水 管 进 口 位 置 4 设 计 流 速 : 管 径 小 于 250 mm 时,V 取 1.0~1.2 m/s (3) 吸 水 管 路 直 径 管 径 等 于 或 大 于 250 mm 时,V 取 1.2~1.6 m/s 采 用 DN600 8 钢 管, 则 V=1.32m/s,i=3.56 (4) 吸 水 管 路 的 管 件 布 置 <1> 喇 叭 口 设 计 喇 叭 口 扩 大 直 径 D (1.3~1.5)d=1.4 600=840 mm 取 800 mm 喇 叭 口 高 度 4(D-DN)=4 (800-600)=800 mm 喇 叭 口 距 墙 壁 的 距 离 a>(0.75~1.0)d 取 a=0.9 800=720 mm 取 700 mm 喇 叭 口 距 室 底 的 距 离 h 1 (0.6~0.8)D=0.75 800=1200 mm 06033137 周 智 同 7

喇 叭 口 之 间 距 离 l 1 (1.5~2.0)D=1.5 800=1200 mm 喇 叭 口 淹 没 深 度 h2 (1.0~1.25)D=1.25 800=1200 mm 喇 叭 口 中 心 线 与 后 墙 的 距 离 C=(0.8~1.0)D=0 9 800=720 取 700 mm 喇 叭 口 与 进 水 室 的 距 离 l 3D=2400 mm <2.> 手 动 闸 阀 采 用 Z45T 10 正 齿 轮 转 动 暗 杆 楔 式 闸 阀, 其 规 格 为 : 500S59A: DM=700 mm,l=660 mm 3 偏 心 渐 缩 管 为 了 防 止 吸 水 管 积 有 空 气, 所 以 采 用 偏 心 渐 缩 管, 查 表 得 : 500S59A: DN700 500,L=600 mm,ζ=0.20 <4>90 弯 头 500S59A: DN600, T=700 mm, ζ=1.06 < 四 > 压 水 管 路 的 设 计 (1) 流 量 Q 4156.25 Q1= =1385.52 m 3 /h = 0.385 m 3 /s 3 (2) 压 水 管 路 要 求 1 要 求 坚 固 而 不 漏 水, 通 常 采 用 钢 管, 并 尽 量 焊 接 口, 为 便 于 拆 装 与 检 修, 在 适 当 地 点 可 高 法 兰 接 口 为 了 防 止 不 倒 流, 应 在 泵 压 水 管 路 上 设 置 止 回 阀 2 压 水 管 的 设 计 流 速 : 管 径 小 于 250 mm 时, 为 1.5~2.0 m/s 管 径 等 于 或 大 于 250 mm 时, 为 2.0~2.5 m/s 3 压 水 管 的 选 取 采 用 DN450 6 钢 管, 则 V=2.34 m/s,i=16.2 (3) 压 水 管 路 配 件 1 止 回 阀 采 用 HH44-10 微 阻 缓 闭 式 止 回 阀, 其 规 格 为 500S59A: DN600,L=1180 mm,ζ=0.39 2 电 动 闸 阀 采 用 Z945T-10 电 动 暗 杆 楔 式 闸 阀, 其 规 格 为 : 500S59A: DN600, L=600 mm,w=1018 kg, ζ=0.06 3 手 动 闸 阀 设 置 在 水 管 路 上 的 常 开 阀 门, 采 用 Z45T-25 暗 杆 闸 阀, 其 规 格 为 : 500S59A: DN600,L=600 mm,w=1540 kg, ζ=0.06 4 同 心 渐 扩 管 压 水 管 路 上 的 渐 扩 管 规 格 如 下 : 500S59A,DN500 600, L=600 mm, ζ=0.11 06033137 周 智 同 8

5 设 在 联 络 管 上 的 渐 扩 管 规 格 : DN600 800,L=800mm, ζ=0.34 DN500 800,L=800mm. ζ=0.31 6 三 通 管 DN500 800,L=1200, ζ=0.78 < 五 > 水 泵 间 布 置 (1) 基 础 尺 寸 确 定 机 组 基 础 的 作 用 是 支 撑 和 固 定 机 组, 便 其 运 行 不 致 发 生 剧 烈 震 动, 更 不 允 许 产 生 基 础 沉 陷 因 此 对 基 础 的 要 求 如 下 : a) 坚 实 牢 固, 除 能 承 受 机 组 的 静 荷 载 外, 还 能 承 受 机 械 振 动 荷 载 b) 要 浇 在 较 坚 实 的 地 基 上, 不 宜 浇 在 松 软 的 地 基 或 新 填 土 上, 以 免 发 生 基 础 下 沉 或 不 均 匀 沉 陷 结 合 以 上 要 点 及 所 选 泵 的 类 型, 本 次 设 计 选 用 混 凝 土 块 式 基 础 由 于 所 选 泵 均 不 带 底 座, 所 以 基 础 尺 寸 的 确 定 如 下 : 基 础 长 :L= 水 泵 地 脚 螺 钉 间 距 ( 长 度 方 向 )+(400~500) 基 础 宽 :B= 水 泵 地 脚 螺 钉 间 距 ( 宽 方 向 )+(400~500) 基 础 高 :H=(2.5~4.0) (W 水 泵 +W 电 机 )/(Lβρ) 因 此,500S59A 型 泵 : L=B+L2+L3+(400~500)=1000+1167+580+453=3200 mm B=A+450=710+450 B+450=1250 取 1250 mm H=3.0 (3000+2235) (3.2 1.25 2400)=1630 取 1700 mm 电 机 基 础 高 H 0 =1700+800-400=2100 mm (2) 基 础 布 置 基 础 布 置 情 况 见 取 水 泵 站 祥 图 泵 机 组 布 置 原 则 : 在 不 妨 碍 操 作 和 维 修 的 需 要 下, 尽 量 减 少 泵 房 建 筑 面 积 的 大 小, 以 节 约 成 本 <1> 机 组 的 排 列 方 式 采 用 机 组 横 向 排 列 方 式, 这 种 布 置 的 优 点 是 : 布 置 紧 凑, 泵 房 跨 度 小, 适 用 于 双 吸 式 泵, 不 仅 管 路 布 置 简 单, 且 水 力 条 件 好 同 时 因 各 机 组 轴 线 在 同 一 直 线 上, 便 于 选 择 起 重 设 备 06033137 周 智 同 9

<2> 机 组 与 管 道 布 置 本 取 水 泵 房 采 用 圆 形 钢 筋 混 凝 土 结 构, 此 类 泵 房 平 面 面 积 相 对 较 小, 可 以 减 少 工 程 造 价 为 了 尽 可 能 地 充 分 利 用 泵 房 内 的 面 积 将 四 台 机 组 交 错 并 列 成 两 排, 两 台 为 正 常 转 向, 两 台 为 反 向 转 向, 在 订 货 时 应 予 以 说 明 每 台 泵 有 单 独 的 吸 水 管 压 水 管 引 出 泵 房 后 两 两 连 接 起 来 对 于 房 内 机 组 的 配 置, 我 们 可 以 采 用 近 期 购 买 安 装 三 台 500S59A 型 水 泵, 两 台 工 作, 一 台 备 用 远 期 需 扩 建 时, 再 添 加 一 台 500S59A 型 水 泵, 三 台 工 作, 一 台 备 用 <3> 水 泵 间 平 面 尺 寸 的 确 定 水 泵 机 组 采 用 四 台 交 错 并 列 布 置 成 两 排, 泵 房 采 用 圆 形 钢 筋 混 凝 土 结 构 横 向 排 列 各 个 部 分 尺 寸 应 满 足 下 列 要 求 : 1D1: 进 水 侧 泵 与 墙 壁 的 净 距 D1 1000, 取 D1=1200 mm 2B1: 出 水 侧 泵 基 础 与 墙 壁 的 净 距 B1 3000, 取 B1=3000 mm 3A1: 泵 凸 出 部 分 到 墙 壁 的 净 距 A1= 最 大 设 备 宽 度 06033137 周 智 同 10

+0.5m=1250+1000=2250 mm 取 2700 mm 4C1: 电 机 凸 出 部 分 与 配 电 设 备 的 净 距 C1= 电 机 轴 长 +0.5m 所 以 C1=1860+500=2360 mm 但 是, 低 压 配 电 设 备 应 C1 1.5m; 高 压 配 电 设 备 应 C1 2m,C1 取 2360 mm 应 该 是 满 足 的 5E1: 泵 基 础 之 间 的 净 E1 值 与 C1 要 求 相 同, 即 E1=C1=2360 mm 6B: 管 与 管 之 间 的 净 距 B 0.7m 7F: 管 外 壁 与 机 组 突 出 部 分 的 距 离 对 于 功 率 大 于 50KW 的 电 机,F 要 求 大 于 1000 mm, 取 F=1225 mm 8A2: 泵 及 电 机 突 出 部 分 长 度 A2=200~250 mm 9D1: 压 水 管 路 管 径 D1=450 mm 10L: 机 组 基 础 长 度 L=3200 mm 所 以, 可 得 R=B1+F+ 2 1 D1+L+ 2 1 E1=3000+225+1225+3200+1350=9000 mm < 六 > 水 泵 房 安 装 高 度 (1) 水 泵 安 装 高 度 H ss = Pa -H sv- hs -h va g 式 中 H ss 安 装 高 度, 泵 轴 至 最 低 水 位 的 几 何 高 度 ; P a 水 面 上 的 绝 对 大 气 压 ; H sv 水 泵 的 气 蚀 余 量 ; hs 吸 水 管 路 总 水 头 损 失 ; h va 实 际 水 温 下 的 饱 和 蒸 汽 压 力 1.01 500S59A: H ss = 1.0 5 10 4 10-6-0.51-0.43=3.16 m 吸 水 间 最 低 水 位 =24.60-280 4.25 =23.41 m 泵 轴 标 高 = 吸 水 间 最 低 水 位 +Hss=23.41+3.26=26.67m (2) 泵 房 中 各 标 高 确 定 1 泵 房 内 底 地 面 标 高 = 泵 轴 标 高 -h 1-0.4 =26.67-1.3-0.4 =24.97m(0.4 为 基 础 突 出 地 面 高 ) 2 水 泵 基 础 顶 标 高 = 泵 轴 标 高 +H 1 =26.67+0.5=27.17m 3 水 泵 基 础 底 标 高 =26.67-0.8=25.87m 4 电 机 基 础 顶 标 高 =27.17+1.2=28.37m 5 水 泵 进 水 口 中 心 标 高 = 泵 轴 标 高 - H 2 =26.67-0.37=26.30m 6 水 泵 出 水 口 中 心 标 高 = 泵 轴 标 高 - H 4 06033137 周 智 同 11

=26.67-0.47=26.20m 7 地 下 部 分 筒 体 高 度 = 室 外 地 面 高 度 - 泵 房 内 底 标 高 =34.60-24.97=9.63 m 泵 房 筒 体 高 度 = 操 作 平 台 标 高 - 泵 房 内 底 标 高 =( 洪 水 位 标 高 +1m 浪 高 )- 泵 房 内 底 标 高 =(38.00+1)-24.97 =14.03m 8 泵 房 上 层 建 筑 高 度 根 据 起 吊 高 度 和 采 光, 通 风 要 求, 从 操 作 平 台 到 房 顶 楼 板 间 距 离 设 计 为 操 作 平 台 标 高 = 洪 水 位 标 高 +1m 浪 高 =38.00+1=39.00m 9 泵 房 顶 标 高 = 操 作 平 台 标 高 + 泵 房 地 上 部 分 高 度 =39.00+5.8=44.80m 10 总 的 筒 体 高 度 = 泵 房 顶 标 高 - 泵 房 内 底 标 高 =44.80-24.97=19.83m < 七 > 吸 水 管 与 压 水 管 的 水 损 计 算 中 心 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 1 吸 水 管 路 中 水 头 损 失 h s: h s= h fs+ h ls 1 吸 水 管 路 沿 程 水 头 损 失 : h fs=l 1 i s =3.56 6.870=0.024m 2 局 部 水 头 损 失 : 2 1 v2 v1 h ls=(ζ 1 +ζ 2 ) + ζ 3 2 g 2g 式 中 ζ 1 吸 水 管 进 口 局 部 阻 力 系 数,ζ 1 =0.075 06033137 周 智 同 12

考 虑,ζ 2 =0.45;1.905 ζ 2 DN600 8 钢 管 闸 阀 局 部 阻 力 系 数, 按 开 启 度 ζ 3 偏 心 渐 缩 管 DN700 500,ζ 3 =0.80 a =0.125 d 2 2 1.26 1.81 则 h ls=(0.75+0.45) +0.2 =1.934m 2 9.8 2 9.8 所 以 吸 水 管 路 总 水 头 损 失 为 : h s= h fs+ h ls=1.934+0.024=1.96m 2 压 水 管 路 水 头 损 失 h d: h d= h fd+ h ld 1 压 水 管 路 沿 程 水 头 损 失 : h fd=il=0.0039 4+0.00323 10+0.00843 5=0.08m 2 局 部 水 头 损 失 : 2 v2 h ld=(ζ 1 +ζ 2 +ζ 3 +ζ 4 +ζ 5 +ζ 6 +ζ 7 ) 2 g 式 中 ζ 1 止 回 阀 局 部 阻 力 系 数 :0.41; ζ 2 手 动 闸 阀 局 部 阻 力 系 数 :0.06; ζ 3 压 水 管 上 的 电 动 闸 阀 局 部 阻 力 系 数 :0.06; ζ 4 同 心 渐 扩 管 局 部 阻 力 系 数 :0.21; ζ 5 连 接 三 通 的 同 心 渐 扩 管 局 部 阻 力 系 数 :0.31; ζ 6 出 水 管 上 的 电 动 机 闸 阀 局 部 阻 力 系 数 :0.06; ζ 7 三 通 局 部 阻 力 系 数 :1.02; v 2 压 水 管 的 流 速 :1.81m/s 2 1.81 h ld=(0.41+0.06 3+0.21+0.31+1.02) =0.63m 2 9.8 所 以 压 水 管 路 总 水 头 损 失 为 h d= h fd+ h ld=0.08+0.63=0.71m 则 泵 站 内 水 头 损 失 : h= s + d =1.96+0.71=2.67m, 符 合 假 设 的 实 际 水 头 损 失 < 七 > 辅 助 设 备 设 计 (1) 引 水 设 备 选 用 真 空 泵 作 为 引 水 设 备, 其 特 点 是 水 泵 引 水 快, 运 行 可 靠, 易 于 实 现 自 动 化 控 制, 真 空 泵 的 排 气 量 计 算 : k( Q v w ) p ws H a = T ( ) H 式 中 Q v 真 空 泵 排 气 量, 单 位 为 m 3 /min; W p 泵 站 内 最 大 一 台 水 泵 泵 壳 内 的 空 气 容 积, 相 当 于 泵 吸 入 口 到 出 水 闸 阀 的 距 离 乘 以 吸 入 口 面 积, 单 位 为 m 3 ; a H SS 06033137 周 智 同 13

k 漏 气 系 数, 取 k=1.05; W s 吸 水 井 最 低 水 位 算 起 到 吸 水 管 中 空 气 容 积, 单 位 为 m 3 ; H a 大 气 压 的 水 柱 高 度, 取 10.33m; H ss 离 心 泵 安 装 高 度, 单 位 为 m; T 水 泵 充 水 时 间, 取 5 min 500S59A 型 水 泵 的 各 部 分 参 数 : W p = 0.7 2 10=3.85m2 4 Ws= 4 0.5 2 (0.6+1.18+0.267)=0.40m2 则 Q v = 1.05 (3.85 0.40) 10.33 =1.27 m 3 /min 5 (10.33 3.03) 最 大 真 空 值 : H smax =H ss 73.6=3.206 73.6=235.96mmHg 因 此 选 择 2 台 SZ 2 型 水 环 真 空 泵 ( 一 台 备 用 ), 其 性 能 如 下 : 抽 气 量 1.36 m 3 /min, 极 限 真 空 度 -88.5Kpa, 耗 水 量 10 L/min, 重 量 W=140kg, 配 套 电 机 :Y112M-4, 功 率 4Kw, 转 速 n=1450 r/min. 6 9 SZ-2 型 真 空 泵 外 形 尺 寸 ( 带 底 座 ):( 单 位 :mm) L L 1 L 2 L 3 L 4 B 1 1001 809 590 527 190 495 B 2 B 3 B 4 H 1 H 2 H 3 445 393 343 472 282 82 基 础 尺 寸 : 基 础 长 度 =809+(150~200)=809+200=1009, 取 1000mm 基 础 宽 度 =445+155=600mm 基 础 高 =82+(150~200)=82+200=282mm, 取 300mm (2) 起 重 设 备 的 选 择 1 选 型 由 前 面 设 计 可 知, 最 大 设 备 的 重 量 为 Y400 54 6 型 电 动 机, 其 重 量 为 3000 kg, 泵 房 宽 18000mm, 据 此 选 用 LDT3.2S 型 电 动 双 梁 式 起 重 机, 最 大 起 重 量 为 3200kg, 配 电 葫 芦 型 号 为 AS416 162/1, 配 UE 小 车, 起 升 速 度 8m/min 工 字 钢 630mm 其 安 装 尺 寸 : W=2500mm, E=476mm, H=687mm, L 1 =1131mm, L 2 =1790mm, b 1 =1125mm 1 泵 房 高 度 确 定 泵 房 高 度 : H 1 =a+c+d+e+h 06033137 周 智 同 14

式 中 a 双 轨 吊 车 高 度,0.687m; c 行 车 轨 道 底 至 起 重 机 钩 中 心 的 距 离,1.125m; d 起 重 绳 的 垂 直 长 度 ( 电 动 机 1.2x,x 为 起 重 机 部 件 长 度,1.86m); e 电 机 高 度,1.2m; h 起 吊 物 与 平 台 距 离, 取 0.5m 则 泵 房 地 上 部 分 高 度 H 1 =0.687+1.125+1.86 2+1.2+0.5=5.744m, 为 了 安 全 起 见 取 5.8m 所 以 泵 房 总 高 度 =17.94+5.8=23.74m (3) 排 水 设 备 由 于 泵 房 较 深, 故 采 用 电 动 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 取 水 泵 房 的 排 水 量 一 般 按 20~40 m 3 /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 (Q=15~ 28m 3 /h, H=27~22m, N=3kW, n=2900 r/min) 两 台, 一 台 工 作 一 台 备 用, 配 套 电 机 为 Y100L 2 (4) 通 风 设 备 由 于 与 泵 配 套 的 电 机 为 水 冷 式, 无 需 专 用 通 风 设 备 进 行 空 空 冷 却, 但 由 于 泵 房 筒 体 较 深, 仍 选 用 风 机 进 行 换 气 通 风 选 用 两 台 T35 11 型 轴 流 风 机 ( 叶 轮 直 径 700mm, 转 速 960 r/min, 叶 片 角 度 15, 风 量 10127m 3 /h, 风 压 90Pa, 配 套 电 机 YSF 8026, N=0.37 kw) (5) 计 量 设 备 由 于 在 净 化 场 的 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 四 参 考 文 献 (1) 泵 与 泵 站 ( 第 五 版 ), 中 国 建 筑 工 业 出 版 社 (2) 二 级 泵 站 设 计 例 题, 徐 礼 园 老 师 (3) 给 水 排 水 设 计 手 册 从 书 (4) 给 水 排 水 工 程 快 速 设 计 手 册 1- 给 水 工 程 (5) 给 水 排 水 工 程 快 速 设 计 手 册 5 水 力 计 算 表 06033137 周 智 同 15