净水厂毕业设计论文18666.doc

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1、目 录前 言11 方案比较与方案的选择21.1 设计任务书及净水厂的设计原则21.1.1 设计任务书21.1.2 净水厂的设计原则41.2 取水构筑物及净水工艺的选择与确定51.2.1 净水厂取水构筑物的选择与确定51.2.2 净水厂工艺的选择与确定52 取水工程的设计计算152.1 设计水量152.1.1 各项用水量152.1.2 最高日设计用水量162.1.3 取水构筑物、一级泵站、原水输水管、水处理构筑物设计流量162.2 取水工艺计算162.2.1 取水头部的设计与计算162.2.2 集水井的设计与计算162.3 取水水泵选配及取水泵房工艺布置172.3.1 取水泵房的平面形式及设计要

2、求172.3.2 设计参数182.3.3 设计计算183 净水厂工艺设计与计算263.1 稳压塔设计263.2 投药工艺计算273.2.1 药剂的选择及投加方式273.2.2 药剂溶解池和溶液池计算273.3 混合283.4 絮凝303.4.1 设计条件303.4.2 设计计算313.5 沉淀353.5.1 设计条件363.5.2 设计计算363.6 过滤393.6.1 平面尺寸计算413.6.2 滤池高度423.6.3 配水系统433.6.4 洗砂排水槽473.6.5 滤池反冲洗503.6.6 进出水系统513.7 消毒523.7.1 设计概述523.7.2 设计条件543.7.3 设计计算

3、543.7.4 设备选择543.7.5 加氯间布置543.8 清水池553.8.1 平面尺寸计算553.8.2 管道系统563.8.3 清水池的附属设备573.9 二级泵站583.9.1 水泵和电机的选择583.9.2 吸水管、出水管流速管径的确定593.9.3 泵站的确定593.9.4 配套设备624 净水厂总体布置644.1 净水厂平面布置644.1.1 生产区的布置644.1.2 生活区的布置644.1.3 道路的绿化654.1.4 水厂管线布置654.2 净水厂高层布置664.2.1 构筑物之间的水头损失664.2.2 高层计算685 总 结70致 谢71参考文献72附录A73附录B7

4、6前 言水是生命之源,是人类生活、工农业生产和社会经济发展的重要资源,科学用水和排水是人类社会发展史上最重要的社会活动和生产活动内容之一。给排水分给水工程和排水工程两部分。给水工程是的任务是向城镇居民、工矿企业、公共设施等提供用水,且保障水质、水量、水压要求。水在日常和生产生活中占有极其重要的地位,我的毕业设计题目是阜新市的给水工程设计,设计内容包括一泵站、净水厂、二泵站的设计。毕业设计是本科生教学环节中重要的一环,通过毕业设计,可以把所学习的理论知识进行系统地实践,培养学生的综合分析问题和解决问题的能力,为今后的实际工作奠定必要的基础,同时把书本上学到的知识系统化。我们在今后的实践中还需要不

5、断学习,不断探索,不断总结经验。从这个意义上说,毕业设计是我们在大学期间最接近工程实践的一次训练,通过它我们可以掌握工程中的一般 计也是一次最重要最正规的大型考核。1 方案比较与方案的选择1.1 设计任务书及净水厂的设计原则1.1.1 设计任务书1. 设计题目四川内江市给水厂设计2. 设计原始资料(1)城市自然条件城市地处西南中部,属亚热带,西南季风气候,年平均气温15.4。绝对最高气温为34.5,最低气温-4.3,年平均降雨量1300mm,80%以上的降雨发生在6月至10月的五个月中,多年平均最大时降雨量为59.45mm,最大日降雨量为156.2mm,常年最大风速为2.9m/s,主导风向为西

6、南风。该县水源主要为河流。有工厂近两百个,地震频繁,为8度地震设防区。(2)城市用水情况:城市用水按近期人口30万人,远期规划人口2030万人计算,室内卫生设备情况为:室内有给排水设施,有淋浴设备。(3)靠城市水厂供水的工业企业情况:工厂总用水量为8000m3/d,职工总人口数为10000人,热车间人数占总人数的15%。淋浴人数占30%。水质要求:同生活饮用水水质。(4)单位用水:医院用水量为1000m3/d,学校用水量为1500m3/d,用水时间10h。(5)其它用水:1)道路洒水 近期 60米3/日 远期 80米3/日;2)绿化用水 近期 80米3/日 远期 100米3/日;3)消防用水按

7、规范计算;4)配水管网漏损按10%12%计,未预见水量按8%10%计;5)给水普及率按100%计算;(6)出厂水要求水压3.0公斤,水源至水厂为压力输水,水头损失为20m。水源资料(1)该城市虽有地下水,但不能大量开采。(2)河水水文资料:1)河流概述:河床稳定、主流靠岸,枯水季节水深大于2米,岸陡、岸边系红砂岩构造,位于城西北方向。2)水位、流速、流量资料:水位 水位标高 流速 流量最高水位 1959米 5米/秒 12200米3/秒最低水位 1952米 4米/秒 1万米3/秒 (3) 水源水质资料见表1-1。表1-1 水资源Table 1-1 water resources分析项目单位测定值

8、最大最小水温18.53.5色度度502浑浊度度700小于60pH值7.87.0细菌总数个/毫米100448大肠菌群个/ml33耗氧量mg/L1.640.26游离氨mg/个0.280总硬度度195.04酚mg/L00铜mg/L0.650铁mg/L100锰mg/L20砷mg/L-0锌mg/L0.240硒mg/L00氰化物mg/L00汞mg/L00铬mg/L00镉mg/L0.001503. 设计任务1) 确定给水处理厂净水工艺流程2) 确定各处理构筑物及设备的类型和数量3) 进行各处理构筑物及设备的工艺设计计算4) 确定水厂的附属构筑物和建筑物5) 取水泵房的设计计算6) 进行水厂的平面布置以及各种

9、管渠等总体布置7) 进行水头损失计算,确定水厂的高程布置4. 参考资料给水厂处理设施设计计算崔玉川等,化学工业出版社;给水排水设计手册(第三册),中国建筑工业出版社,1985.4;净水厂设计,钟淳昌,中国建筑工业出版社;生活饮用水水质标准(GB5749-2006);给水工程,严煦世、范瑾初,中国建筑工业出版社;中小城镇给水,中国建筑工业出版社;给水排水工程快速设计手册1:给水工程严煦世主编 ,中国建筑工业出版社,1995.7 。1.1.2 净水厂的设计原则1.水处理构筑物的生产能力,应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计,并按原水水质最不利情况进行校核。水厂自用水量取决于所采用的处理方法、构筑

10、物类型及原水水质等因素,城镇水厂自用水量一般采用供水量的5%10%,必要时可通过计算确定。2.水厂应按近期设计,并考虑远期发展。根据使用要求及技术经济合理等因素,对近期工程亦可做分期建设的可能安排。对于扩建、改建工程,应从实际出发,充分发挥原有设施的效能,并应考虑与原有构筑物的合理配合。3.水厂设计中应考虑各构筑物或设备进行检修、清洗及部分停止工作时,仍能满足用水要求、主要设备应有备用量;处理构筑物一般不设备用量,但可通过适当的技术措施,在设计允许范围内提高运行负荷。4. 水厂自动化程度,应本着提供水水质和供水可靠性,降低能耗、药耗,提高科学管理水平和增加经济效益的原则,根据实际生产要求,技术

11、经济合理性和设备供应情况,妥善确定。5. 设计中必须遵守设计规范的规定。如果采用现行规范中尚未列入的新技术、新工艺、新设备和新材料,则必须通过科学论证,确证行之有效,方可付诸工程实际。但对与确实行之有效、经济效益高、技术先进的新工艺、新设备和新材料,应积极采用,不必受现行设计规范的约束。1.2 取水构筑物及净水工艺的选择与确定1.2.1 净水厂取水构筑物的选择与确定1. 取水构筑物形式的选择根据所确定的取水位置,综合其位置的水深,水位及其变化幅度,岸坡,河床的形状,河水含砂量分布,冰冻与漂浮物,取水量及安全度等因素确定选用河床式自流管及设集水孔进水井取水构筑物形式。河床式自流管及设集水孔进水井

12、取水构筑物特点: (1) 在非洪水期利用自流管取得河心较好的水,而在洪水期利用集水井上的进水孔取得上层水质较好的水; (2) 比单用自流管进水安全可靠; (3) 集水井设于河岸上,可不受水流冲刷河冰凌的影响; (4) 进水头部升入河床,检修和清洗方便; (5)冬季保温,防冻条件比岸边好;1.2.2 净水厂工艺的选择与确定1. 净水工艺流程选择以一般水源净水工艺流程选择作为参考:表1-2 净水工艺流程比较Table 1-2 water purificationprocess净水工艺流程适用条件 原水混凝沉淀或澄清过滤消毒一般进水浊度不大于2000-3000NTU,短时间内可达5000-10000

13、NTU 原水接触过滤消毒进水浊度一般不大于25NTU,水质较稳定且无藻内繁殖原水混凝沉淀过滤消毒(洪水期)原水自然预沉接触过滤消毒(平时)山溪河流。水质经常清晰,洪水时含泥沙量较高原水混凝气浮过滤消毒经常浊度较低,短时间不超过100NTU原水(调蓄预沉或自然预沉或混凝预沉)混凝沉淀或澄清过滤消毒高浊度水二级沉淀(澄清)工艺,适用于含沙量大、砂峰持续时间较长的原水处理原水混凝气浮(沉淀)过滤消毒经常浊度较低,采用气浮澄清;洪水期浊度较高,则采用沉淀工艺取水水源为河水,根据原水水质的分析结果经综合比较后选用原水混凝沉淀过滤消毒的工艺。2. 水处理工艺选择水处理工艺的选择,应根据原水水质及设计生产能

14、力等因素,通过调查研究,必要的实验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验,经技术经济比较后确定。由于水源不同,水质各异,饮用水处理系统的组成和工艺流程有多种多样。在净水处理工艺中,常见的混合工艺有:管式静态混合器,水泵混合,机械混合;絮凝池有:折板絮凝池,机械絮凝池,网格絮凝池;沉淀池有:平流沉淀池,斜管沉淀池,辐流沉淀池;滤池有:普通快滤池,虹吸滤池,V型滤池。3. 水处理工艺技术比较(1) 药剂表3-1 常用混凝剂及其特点Table 3-1 common coagulantand its characteristics名称分子式一般介绍 精制硫酸铝 .18 制造工艺复杂,水解作用缓慢;含无水

15、硫酸铝50%52%;适用于水温为2040 当PH=4-7时,主要去除有机物;PH=5.7-7.8时,主要去除悬浮物;PH=6.4-7.8时,处理浊度高,色度低(小于30度)的水。 粗制硫酸铝 .18 制造工艺简单,价格低;设计时,含无水硫酸铝一般可采用20%25%;含有20%30%不溶物,其他同精制硫酸铝三氯化铁 .6 不受水温影响,絮体大,沉淀速度快,效果好。易溶解,易混合,残渣少。 对金属(尤其对铁)腐蚀性大,对混凝土亦腐蚀,对塑料会因发热而引起变形原水PH=6.08.4之间为宜,当原水碱度不足时应加适量石灰;处理低浊水时效果不显著 聚合氯化铝 ,简称PAC 净化效率高,用药量少,出水浊度

16、低,色度小,过滤性能好,原水浊度高时尤为显著 温度适应性高,PH值使用范围宽(PH=5-9),因而可调PH值。 操作方便,腐蚀性小,劳动条件好,成本低聚丙烯酰胺又名三号絮凝剂,简写PAM 处理高浊度水池效果显著,既可保证水质,又可减少混凝剂用量和沉淀池容积,目前被认为是处理高浊水最有效的絮凝剂之一,适当水解后,效果提高,常与其他混凝剂配合使用或作助凝剂,其单体丙烯酰胺有毒,用于饮用水净化应控制用量本次设计的原水水源为河水,其浊度在60-500之间,PH值为7,结合这些特点,选用聚合氯化铝为混凝剂,该混凝剂腐蚀性较小,原料易得,价格便宜,被大多数水厂所采用,有一定的管理经验,并且劳动条件有保障。

17、(2)混合设备混合的主要作用是让药剂迅速而均匀地扩散到水中,使其水解产物与原水中的胶体颗粒充分作用完成脱体脱稳,以便进一步去除,对混合的基本要求是快速与均匀,一般混合时间10-30s,混合方式基本分为两大类:水力混合和机械混合,水力混合简单,但不能适应流量的变化,机械混合可进行调节,能适应各种流量的变化,具体采用何种混合方式,应根据净水工艺布置、水质、水量、投加药剂品种及数量以及维修条件等因素确定。混合方式基本有两大类:水力和机械。利用水力的混合设备,如压力水管、静态混合器等。虽然比较简单,但混合强度随着流量的增减而变化,因而不能达到预期的效果。利用机械进行混合,机械混合池的效果好,但须有相应

18、的设备,并增加维修工作量。不同的混合方式的区别和运动条件参见表13表13 混合方式及其特点Table 1 -3 mixedmode and its characteristics混合方式优缺点适用条件管式混合优点:1、设备简单2、不占地缺点:1、当流量减小时,可能在管中反应沉淀2、一般的管道混合效果较差,采用静态混合器效果较好,但水损较大混合池混合优点:1、混合效果好2、某些池型能够调节水头高低,适应水量变化缺点:1、占地面积较大2、某些进水方式会带进大量气体适合于大中型水厂水泵混合优点:1、设备简单2、混合效果较好3、不需另耗能量缺点:吸水管路较多时,投药设备需增加,安装管理较麻烦适用于一级

19、泵房离处理构筑物120m以内的各种规模的水厂桨板式机械混合优点:1、混合效果较好2、水头损失较小缺点:需耗动能,管理维护复杂适用于各种规模的水厂综上所述,因为水厂水量变化不大,占地面积有限,以整体经济效益而言是最具有优势的,根据本设计实际情况采用孔板管式混合器。(3)絮凝池絮凝过程就是在外力作用下,使具有絮凝性能的微絮粒相互接触碰撞,而形成更大具有良好沉淀性能的大的絮凝体。目前国内使用较多的是各种形式的水力絮凝及其各种组合形式,主要有隔板絮凝、折板絮凝、栅条(网格)絮凝、和穿孔旋流絮凝。表14 絮凝池的类型及特点 Table 1 -4 flocculationpooltypes and cha

20、racteristics类 型特点适用条件隔板式絮凝池往复式优点:絮凝效果好,构造简单,施工方便缺点:容积较大,水头损失较大,转折处钒花易破碎水量大于30000m3/d的水厂;水量变动小者回转式优点:絮凝效果好,水头损失小,构造简单,管理方便缺点:出水流量不宜分配均匀,出口处宜积泥水量大于30000m3/d的水厂;水量变动小者;改建和扩建旧池时更适用旋流式絮凝池优点:容积小,水头损失较小缺点:池子较深,地下水位高处施工较难,絮凝效果较差一般用于中小型水厂折板式絮凝池优点:絮凝效果好,絮凝时间短,容积较小缺点:构造较隔板絮凝池复杂,造价高流量变化较小的中小型水厂网格絮凝池优点:絮凝效果好,水头损

21、失小,絮凝时间短缺点:末端池底易积泥根据以上各种絮凝池的特点以及实际情况并进行比较,本设计选用往复式隔板絮凝池。(4)沉淀池选择沉淀池类型时,应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求,并考虑原水水湿变化、处理水量均匀程度以及是否连续运转等因素,结合当地条件通过技术经济比较确定沉淀池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个。经过混凝沉淀的水,在进入滤池前的浑浊度一般不宜超过10度,遇高浊度原水或低湿低浊度原水时,不宜超过15度。设计沉淀池时需要考虑均匀配水和均匀集水,沉淀池积泥区的容积,应根据进出水的悬浮物含量、处理水量、排泥周期和浓度等因素通过计算确定。当沉淀池排泥次数较多时,宜采用机械化

22、或自动化排泥装置,应设取样装置。表15 沉淀池的类型及特点Table 1-5 types and characteristics of sedimentation tank类 型优点缺点适用条件平流式沉淀池优点:造价较低,操作管理方便,施工较简单;对原水浊度适应性强,处理效果稳定,采用机械排泥设施时,排泥效果好缺点:采用机械排泥设施时,需要维护机械排泥设备;占地面积大,水力排泥时,排泥困难一般适用于大中型水厂斜管(板)沉淀池优点:沉淀效率高,池体小,占地小缺点:斜管(板)耗材多,对原水浊度适应性较平流池差;不设排泥装置时,排泥困难,设排泥装置时,维护管理麻烦1.适用于大、中型水厂2.适用于旧沉

23、淀池的扩建、改建和挖建竖流式沉淀池优点:排泥较方便,占地面积小缺点:上升流速受颗粒下沉速度所限,出水量小,一般沉淀效果较差,施工较平流式困难一般用于小型净水厂,常用于地下水位较低时结合优缺点,本设计采用斜管沉淀池。(5)滤池供生活饮用水的滤池出水水质经消毒后应符合现行生活饮用水卫生标准的要求;供生产用水的过滤池出水水质,应符合生产工艺要求;滤池形式的选择,应根据设计生产能力、原水水质和工艺流程的高程布置等因素,结合当地条件,通过技术经济比较确定。表16 氯池的类型及特点Table 1-6 types and characteristics of chlorine in pool形式优缺点适用条

24、件普通快滤池单层砂滤料优点:材料易得,价格低;大阻力配水系统,单池面积较大,可采用减速过滤,水质好缺点:阀门多,价格高,易损坏,需设有全套冲洗设备一般用于大中水厂,单池面积不宜大于100石英砂锰砂双层滤料优点:含污能力大,可采用较大滤速;可采用减速过滤,水质好,冲洗用水少缺点:滤料价格高,易流失;冲洗困难,易积泥球适用于大中型水厂,宜采用大组理赔水系统,单池面积不宜大于100,需要采用助冲设备 砂煤重质矿石三层滤料优点:含污能力大,可采用较大滤速;可采用减速过滤,水质好,冲洗用水少缺点:滤料价格高,易流失;冲洗困难,易积泥球使用于中型水厂,宜采用中阻力配水系统,单池面积不宜大于50-60,需要

25、采用助冲设施V型滤池优点:采用气水反冲洗,有表面横向扫洗作用,冲洗效果好,节水;配水系统一般采用长柄滤头冲洗过程自动控制缺点:采用均质滤料,滤层较厚,滤料较粗,过滤周期长适用于大中型水厂虹吸滤池优点:不需大型阀门,易于自动化操作,管理方便缺点:土建结构复杂,池深大单池面积小,冲洗水量大;等速过滤,水质不如变速过滤适用于中型水厂,单池面积不宜大于25-30双阀滤池 单层砂滤料优点:材料易得,价格低,大阻力配水系统,单池面积可大,可采用减速过滤,水质好,减少两只阀门缺点:必须有全套冲洗设备,增加形成虹吸的抽气设备适用于中型水厂,单池面积不宜大于25-30移动罩滤池 优点:造价低,不需要大型阀门设备

26、,池深浅,结构简单;自动连续运行,不需冲洗设备;占地少,节能缺点:减速过滤,需移动冲洗设备,罩体与隔墙间密封技术要求高;起始滤速较高,因而平均设计滤速不宜过高适用于大中型水厂,单格面积小于10 综上所述,本设计采用运行成熟的普通快滤池。(6)消毒常用的消毒方法有氯、二氧化氯、臭氧、紫外线等。采用氯消毒经济有效,且余氯具有持续消毒作用。常用消毒方法如下所示表4-6 常用消毒方法Table 4-6 common sterilization methods方法分子式优缺点适用条件液氯Cl2优点:1、具有余氯的持续消毒作用2、价值成本较低3、操作简单,投量准确4、不需要庞大的设备缺点:1、原水有机物高

27、时会产生有机氯化物2、原水含酚时产生氯酚味3、氯气有毒,使用时需注意安全,防止漏氯液氯供应方便的地方二氧化氯ClO3优点:1、不会生成有机氯化物2、较自由氯的杀菌效果好3、具有强烈的氧化作用,可除臭、去色、氧化锰、铁等物质4、投加量少,接触时间短,余氯保持时间长缺点:1、成本较高2、一般需现场随时制取使用3、制取设备较复杂4、需控制氯酸盐和亚氯酸盐等副产物适用于有机污染严重时紫外线消毒优点:1、杀菌效率高,需要的接触时间短2、不改变水的物理、化学性质,不会生成有机氯化物和氯酚味缺点:1、没有持续的消毒作用,易受重复污染2、电耗较高、灯管寿命还有待提高适用于工矿企业,集中用户用水,不适用管路过长

28、的供水在上面所述的各种消毒剂中,液氯是最早被用来作为饮用水消毒的消毒剂,它除了以上的优点之外,在水厂消毒过程中积累的大量的实践经验,可以借鉴,劳动量较小,消毒效果比较稳定。所以,本次设计采用液氯作为消毒剂。4. 工艺的确定本设计以地表水为水源,水源水质较好,根据上述评价结果可以看出:原水一级泵房稳压塔管式静态混合器隔板絮凝池斜管沉淀池普通快滤池液氯消毒清水池二级泵房的方案,具有出水水质好,技术可靠且易实现自动化控制、管理方便等优点,适合处理该原水水质,因此选择此方案为本次设计的净水处理工艺流程。2 取水工程的设计计算2.1 设计水量2.1.1 各项用水量设计给水工程首先要确定设计水量。通常将设

29、计用水量作为设计水量。设计用水量是根据设计年限内用水单位数,用水定额和用水变化情况所预测的用户用水总量。设计用水量包括::1、城市最高日综合生活用水量(包括公共设施生活用水量);2、工业企业生产用水量;3、工业企业职工的生活用水和淋浴用水量;4、浇洒道路和大面积绿地用水量;5、未预见水量和管网漏失水量;6、消防用水量;根据原始资料,可知各用水量:1、综合生活用水量 2、工业企业生产用水量 3、 其他用水水量 3、未预见水量和管网漏失水量 4、消防用水量 2.1.2 最高日设计用水量设计用水量先分项计算,最后进行汇总,由于消防用水量是偶然发生的,不累计到设计总用水量中,仅作为设计校核使用。2.1

30、.3 取水构筑物、一级泵站、原水输水管、水处理构筑物设计流量 ( 21 ) -为自用水量系数,设计中取1.05;-为给水系统连续制水厂时数,设计中取24小时; I=2.2 取水工艺计算2.2.1 取水头部的设计与计算1. 取水头部的选择取水头部选用蘑菇取水头部,头部外形选用菱形,分两格。 (1) 头部高度较大,要求枯水期有一定的水深; (2) 进水方向系自帽盖底下曲折流入,一般泥沙和漂浮物带入较少; (3) 帽盖可做成装配式,便于拆卸和检修; (4) 施工较困难;取水头部外形选用菱形a取60度,水力条件较好,施工条件,设备布置和安装方便。2. 自流管的设计自流管一般埋设在河床下0.5-1.0m

31、,以减少其江河水流的影响和免受冲击。自流管如需敷设在河床上时,需用块石或支敦固定。自流管的坡度和坡向应视具体条件决定,可以坡向河心、坡向集水间或水平敷设。本设计采用两条自流管,单管流量520.5,选用管径DN=800mm的钢管,L=240m,v=1.05m/s,i=1.74,水头损失为0.3m2.2.2 集水井的设计与计算1. 集水井的设计集水井设为岸边式,采用与泵房合建式,平面形状为矩形,集水井由进水室、格栅、格网和吸水室组成,也可联结自流管或虹吸管。2. 集水井的计算(1) 集水井的体积: ( 22 ) 式中 通过集水井的流量,m3/s; 停留时间,h;取0.1h 构筑物尺寸:(2) 平板

32、格网尺寸平板格网的面积:式中:平板格网的面积,; 通过格网的流量,; 通过格网的流速,一般采用; 网丝引起的面积减少系数, ,b为网眼尺寸,mm;d为金属丝直 径,mm; 格网阻塞后面积减少系数,一般采用0.5; 水流收缩系数,一般采用0.640.80。通过平板格网的水头损失,一般采用0.12.3 取水水泵选配及取水泵房工艺布置2.3.1 取水泵房的平面形式及设计要求取水泵房平面布置形式有矩形、圆形、椭圆形、半圆形、棱形及其他组合形式。矩形泵房常用于深度小于10m的泵房,水泵和管道易于布置。水泵台数多(4台以上)时更为合适。圆形泵房适用于深度大于10m的泵房,其水力条件和结构受力条件较好,在水

33、位变化幅度大和泵房较深时比矩形泵房更为经济,但水泵台数不宜多,最好小于4台(立式泵出外)。椭圆形(适用于流速较大的河心泵房)和棱形平面的泵房可根据实际情况通过技术经济比较确定。 取水泵房平面布置要求如下: (1) 取水泵房除安装水泵机组的主要建筑物外,还应考虑到附属建筑物的布置,如值班室、高低压配电室、控制室、维修间、生活间等。平面布置应从方便操作及维护管理方面统一考虑。远离城市且检修又比较复杂的大型取水泵房,除水泵机组旁边应有修理场地外还需设专门的检修场地。 (2) 取水泵房与集水井可以合建也可以分建。目前合建式常采用的两种形式为:合建式中圆形泵房取水小半圆作为集水井。集水井附于泵房外壁采用

34、矩形。合建式泵房布置紧凑,节省面积,水泵吸水管短,但是结构处理困难。在泥砂含量较高的河流中取水时,为防止吸水管路堵塞,尽量缩短吸水管的长度,常将集水井深入中间,取得较好的效果。湿井泵房或小型泵房中可以采用集水井置于泵房的底部。 (3) 为了减少泵房的平面尺寸,可以将阀门,逆止阀,水锤消除器,流量计等放置在室外的阀门井内。泵房内可以设置不同高度的平台,放置真空泵,配电盘等辅助设备,宜充分利用空间。 (4) 水泵台数在满足需要的前提下,不宜过多,水泵台数越多,占地面积越大。一般包括备用泵在内36台为宜。圆形泵房最好不大于4台。(立式水泵除外) (5) 取水泵房的布置以近期为主,考虑远期发展并留有一

35、定的余地,可以适当增大泵的机组合墙壁的净距,留出小泵换大泵或另行增加水泵所需的位置。2.3.2 设计参数采用合建式自流管取水构筑物,用固定式取水泵房用两条直径为800mm自流管从江中取水。地面标高1961.0m水源洪水位标高1959.0m,枯水位标高1952.0m。净水构筑物前稳压塔的水面标高为1969m,自流取水管全长240m,泵站到净化场的输水干管全长750m。取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为0.3m。2.3.3 设计计算1. 流量的设计近期设计流量为:1.042. 设计扬程H泵所需静扬程从进水间到泵房吸水间的全部水头损失为0.3m ,则吸水间中的最高水面水面标高为:1959-0.3=

36、1958.7m,最低水面标高为:1952-0.3=1951.7m.故泵所需静扬程:洪水位时,=1969-1964.7=4.7m枯水位时,=1969-1951.7=17.7m输水干管中的水头损失设采用两条DN1000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,即:查水力计算表得管内流速,1000i=2.52,管长74m。故泵站内管路中的水头损失粗估为2m 则泵设计扬程为: 枯水位时, 洪水位时,3. 初选水泵和电动机近期三台32SA-19J型泵,其性能参数:Q=960L/s,H=28.6m,=87.8%,汽蚀余量3.5m,轴功率231.5KW,重量6000k

37、g,两台工作,一台备用;远期增加一台同型号泵,三台工作,一台备用。根据32SA-19J型泵的要求选用JSQ14810型电动机,功率230KW,重量3000kg。水泵进口法兰直径为800mm,出口法兰直径600mm。4. 机组基础尺寸的确定 查给水排水设计手册 第11册 常用设备,32SA-19J型水泵机组平面尺寸为: LB4026mm1240mm,泵重6000Kg,电机重3000Kg则机组总重量为:(6000+3000)9.8188290N基础深度H可以按下式计算 ( 23 ) 式中:L 基础长度,L=4.026m B 基础宽度,B=1.24m r 基础所用材料的容重,对于混泥土基础,r=23

38、520N/m3则 =2.26m5. 吸水管路与压水管路计算 每台水泵有单独的吸水管和压水管。(1) 吸水管 吸水管内流量为Q1=1.033/2=0.516 采用DN800的钢管,查水力计算表得,流速V1.23m/s, 1000i=2.18(2) 压水管设计流量为0.516,采用DN600钢管,V2.12m/s,1000i=9.166. 水泵间布置(1) 基础尺寸的确定本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: =水泵和电动机最外端螺孔间距+(0.4-0.6)m;并长于水泵和电机总长基础宽: =水泵或电动机最外端螺孔间距+(0.4-0.6)m基础高: = (

39、 24) 其中 基础所用材料的容重,对于混凝土所以,32SA-19J型泵:L=B+L2+L3+(400-600)=0.457+0.851+0.58+0.45=2.338mB=A+450=0.508+0.450.8 +0.45 取1.25mH=(2) 基础布置 水泵机组布置原则: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)水泵机组布置方式 采用直线单排布置。其特点是:泵房跨度较小;进出水管顺直,水力条件好;可减少水头损失和电耗;但泵房较长,管道配件拆装不便。 2)机组与管道布置将3台机组单排直线布置,每台水泵均有单独的吸水管和压水管。吸水管上设暗杆闸阀Z45T25,偏心

40、渐缩管,弯头。出水管上有Z945T10电动暗杆楔式闸阀,同心渐扩管,HH4410微阻缓闭式止回阀,伸缩接头。(3) 水泵间平面尺寸的确定 图2-1 机组直线单排布置 Figure 2-1 unit linear single row layout 1出水管 2进水管 3配电设备 水泵凸出部分到墙壁的净距:但不得小于2m; 2m 进水侧水泵基础与墙壁的净距采用Z45T10正齿轮转动暗杆楔式闸阀,其规格为:L=660mm,DN=700mm,但1000mm,因此=2.1m 出水侧侧水泵基础与墙壁的净距采用HH4410微阻缓闭式止回阀,其规格为:DN600,L=1180采用Z945T10电动暗杆楔式闸

41、阀,其规格为:DN600, L=6003m是水泵出水侧管理操作的要道所以=3.1m 电动机凸出部分与配电设备的净距,应保证电动机转子检修时能拆卸,并保持一定的距离2m 取2m但是,低压配电设备应C11.5m; 高压配电设备应C12m,C1取2m应该是满足的。 水泵基础之间的净距所以水泵房的尺寸: 水泵房选用直径为18m的圆形7. 吸水管路和压水管路水头损失(1) 吸水管路水头损失 ( 25 ) 吸水管的沿程水头损失:=il1=2.1810-35=0.011m吸水管的局部水头损失: ( 26 ) 式中 吸水管进口局部阻力系数,取0.75; DN800闸阀局部阻力系数,按开启度a/d=1/8考虑,=0.15;偏心渐缩管DN800500,=0.2;则:吸水管路水头损失0.011+0.130.14m(2) 压水管路水头损失 ( 27 ) DN50

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