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1、 取水泵站工艺设计说明某水厂新建水源工程近期设计水量为101070m3/d，要求远期发展到151605m3/d,采用固定式取水泵房用两条自流管从江中取水。水源洪水位标高为90.25米(1%的频率),枯水位标高为75.50米(97%的频率),常年平均水位为81.75米。净化场反应池前配水井的水面标高为108.25米,自流管全长为200米。取水泵站到净化场输水干管全长为500米。水厂的自用水系数为1.1。其泵站枢纽布置图如下:设计流量的确定和设计扬程估算：设计流量Q近期设计流量为Q1.1101070/24=4632.375 m3/h=1.287 m3/s远期设计流量为Q=1.54632.375=6
2、948.563m3/h=1.93 m3/s设计扬程H水泵所需静扬程Hst通过取水部分的计算已知在最不利情况下(即一条自流管检修,另一条自流管通过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6.214kPa,则吸水间中最高水面标高为90.25-6.214/10=89.629m,最低水面标高为75.50-6.214/10=74.879m。所以水泵所需静扬程Hst为： 洪水位时，Hst=Yh(108.25-89.629)=186.21kPa枯水位时，Hst=Yh(108.25-74.879)=333.71kPa输水干管的水头损失h设采用两条DN1200钢管并联作为原水输水干管，当一条
3、输水管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量，即：Q=0.756948.563m3/h=5211.422m3/h=1.448m3/s,查水力计算表得管内流速v=1.291m/s,1000i=1.407，所以h=1.11.407/100050010=7.739kPa。(式中1.1系包括局部损失而加大的系数)。3) 泵站内管路中的水头损失 粗估为20kPa则水泵设计扬程为设计枯水位时，Hmax=333.717.7392020=381.449kPa设计洪水位时，Hmin=186.217.7392020=233.949kPa2. 初选水泵和电机 近期3台500S59型水泵(Q=2340m3/h，H
4、=47m，N=374.4kw，Hs=7.5m，武汉水泵厂生产)，两台工作，一台备用。远期增加一台同型号水泵，三台工作一台备用。根据500S59型水泵的要求选用湘潭电机厂电机厂生产的Y450-46-6型异步电动机(450kw，6kv)。3. 机组基础尺寸的确定查水泵与电机的样本，计算出500S59型水泵机组基础平面尺寸为33901640mm，机组总量W=WpWm=2750034200=61700N.基础深度H按下式计算:H=3.0W/(LBy)式中L基础长度，L=3.39； B基础宽度,B=1.64；y基础所用材料的容重，对于混凝土基础，y=23520N/m3H=3.061700/(3.391.
5、6423520)=1.416m.基础实际深度连同泵房底板在内，应为3m。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) 吸水管已知Q1=1.93/3=0.643m3/s 采用DN800钢管,则v=1.290m/s,i=0.239(2) 压水管采用DN600钢管, 则v=2.220m/s,i=1.015. 机组与管道布置为了布置紧凑，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，两台为反常转向，在订货时应予以说明。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。水泵出水管上设有D971X-0.6型对夹式电动蝶阀和手动蝶阀(D371X-0.6)，吸水管设
6、手动闸板闸阀(Z548T-10型伞形齿轮传动法兰暗杆平行式双闸板闸阀)。为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条DN1200的输水干管用DN1200蝶阀（D41X-0.6）连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶阀（D41X-0.6）一个。6. 吸水管路和压水管路中水头损失的计算DN600L6=500 取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀为止为计算线路图DN600L5=5867DN600L2=5000DN800L1=1250DN600L4=8000DN600L3=800L7=1800(1) 吸水管路中水头损失hshs=hfs+hlshfs=l1*is=52.3910-3=0.0
7、1195kPahls= Yh(1+2)v22/2g3*v12/2g)式中, 1-吸水管进口局部阴力系数， 1=0.75； 2-DN800闸阀局部阻力系数,按全开考虑, 2=0.3； 3-偏心渐缩管DN800500, 3=0.21； 则 hls=h(0.750.3)1.292/2g0.212.272/2g)=1.42kPa 故 hs=hfshls=0.01195+1.42=1.432 kPa(2) 压水管路水头损失hd hd=hfdhld hfd=h(l2l3l4l5l6)id1l7id2 =10(5.0+0.8+8.0+5.87+0.5) 0.011+1.81.40710-3 =2.2244k
8、Pa hld=h4v32/2g(256782910)v42/2g(11212213)v52/2g 式中4-DN350600渐放管，4=0.3 5-DN600钢制450弯头, 5=0.51 6-DN600液控蝶阀, 6=0.315 7-DN600伸缩接头, 7=0.21 8-DN600手动蝶阀, 8=0.15 9-DN600钢制弯头, 9=1.01 10-DN6001200渐放管, 10=0.33 11-DN1200钢制斜三通, 11=0.5 12-DN1200钢制正三通, 12=1.5 13-DN1200蝶阀, 13=0.15则 hld=h0.39.12/2g(20.510.3150.210.
9、1521.010.33)2.32/2g (0.521.520.15)1.2912/2g =h1.242151.09170.2806= 26.1445kPa故 hd=hldhfd=2.2244+26.1445=28.37 kPa 从水泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为:h=hdhs=1.432+28.37=29.8kPa因此,水泵的实际扬程为:设计枯水位时,Hmax=334.37.73920+29.8=391.84kPa设计洪水位时,Hmin=186.87.73920+29.8=244.34kPa待添加的隐藏文字内容3由此可见，出选的水泵机组符合要求。水泵安装高度的确定和泵房简体高度
10、计算为了便于用沉井法施工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74.879,为保证吸水管的正常吸水，取吸水管的中心标高为72.5m。（吸水管上缘的淹没深度为74.87972.5D/2=1.979）。取吸水管下缘距吸水间底板0.7m,则吸水间底版标高为71.4m。 洪水位标高为90.25，考虑1.0m的浪高，则操作平台标高为91.25m。故泵房筒体高度为： H=91.25-71.4=19.85m8. 附属设备的选择(1) 起重设备最大起重量为Y450-46-6型电机重量Wm=3420kg，最大起
11、吊高度为19.85+2=21.85m。为此，选用LDH环型吊车（起重量10T，单梁，跨度22.5m，CD1电动葫芦，起吊高度24m）。(2) 引水设备水泵系自灌工作，不需引水设备。(3) 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。 取水泵房的排水量一般按2040m3/h考虑，排水泵的静扬程按90.25-71.4=18.85m计，水头损失大约5m，故总扬程在18.85+5=23.85左右，可选用2BA-6型离心泵（Q=30m3/h,H=24m,N=3.09kW,n=2900/min）2台，一台工作，一台备用，配套电机为Y112M-2
12、型电机（N=4Kw,380V）。 (4) 通风设备由于与水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C400-1.5型轴流风机(转速2960r/min,风量400m3/min,风压50Pa，配套电机Y400-4,N=500kW，6Kw)。(5) 计量设备在净化场的送水泵让内安装电磁流量计统一计量，故本泵让内不再设计量设备。9. 泵房建筑高度的确定泵房筒体高度为19.85,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8.8m,从平台楼板到房顶底板净高为10.0m。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，能过计算，求得泵房内径为9.25m。参考资料1.给水排水设计手册（1、3、11册） 中国建筑工业出版社2.给排水设计手册续册2 材料设备 中国建筑工业出版社3.室外给水设计规范（GBJ）4.建筑设计防火规范5. 教材给水工程、水泵及水泵站 6.现代给水排水工程设计 谢水波、余健主编，湖南大学出版社
