河南城建送水泵站设计讲解Word文档格式.docx
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城市送水泵站技术设计的工艺部分。
(1)根据水量、水压变化情况选泵,工作泵和备用泵型号和台数。
(2)泵房型式的选择。
(3)机组基础设计;
平面尺寸及高度。
(4)计算水泵吸水管和压水管力直径:
选用各种配件和阀件的型号、规格种及安装尺寸(说明特点)。
(5)吸水井设计:
尺寸和水位。
(6)布置机组和管道。
(7)泵房中各标高的确定:
室内地面、基础顶面、水泵安装高度、泵房建筑高度
等。
(8)复核水泵及电机:
计算吸水管及泵站内压水管损关、求出总扬程、校核所选
水泵,如不合适,则重选水泵及电机。
重新确定泵站的各级供水量。
(9)进行消防和转输校核。
(10)计算和选择附属设备。
①设备的选择和布置。
②计量设备。
③起重设备。
④排水泵及水锤消除器等。
(11)确定泵站平面尺寸、初步规划泵站总平面泵房的长度和宽度,总平面布置包括:
配电室、机器间、值班室、修理间等。
1.1.4图纸要求
泵站平面及剖面图(机器间),应绘出主要设备、管路、配件及辅助设备的位置、尺寸、标高,列出主要设备表和村料表(比例尺1:
100)。
1.2二级泵站设计资料
1.2.1泵站设计水量为6.25万m3/d
1.2.2管网设计的部分成果:
①根据用水曲线确定的二级泵站工作制度,分
(2)级工作。
第一级,从(22)时到(5)时,每小时占全天用水量的(2.5)%;
第二级,从(5)时到(22)时,每小时占全天用水量的(4.85)%。
②城市的设计最不利点的地面标高(130)米,建筑层数(7)层,自由水压
(35)米。
③管网平差得出的泵站至最不利点的输水管和管网的总水头损失为(21)米;
④消防流量为(200)m3/h,消防扬程为(15)米。
⑤清水池所在地面标高为(120)米;
清水地最低水位在地面以下(5)米。
1.2.3.城市冰冻线为(1.5)米,最高温度为(30)℃,最低温度为(-25)℃
1.2.4.泵站所在地土壤良好,地下水位为(25)米。
1.2.5.泵站为双电源。
第2章计算说明书
2.1水泵和电机的初步选择
2.1.1二级泵站的组成及特点
2.1.1.1二级泵站的组成
(1)水泵机组包括水泵和电动机,是泵站中最重要的组成部分;
(2)吸压管路指水泵的吸水(进水)管路和压水(出水)管路,水泵通过吸水管从吸水井(池)中吸水,经水泵加压后通过压水管路送至用户;
(3)引水设备指真空引水设备(如真空泵、引水罐等)和灌水设备。
当水泵工作为吸入式启动时,需引水设备;
(4)起重设备指泵站内设备及管道安装,检修用的吊车、电动葫芦等设备;
(5)排水设备指排水泵、排水沟、集水坑等,用以排除泵站地面污水;
(6)计量设备指流量计、压力计、真空泵、温度计等;
(7)采暖及通风设备指采暖用的散热器、电热器、火炉及通风机等设备;
(8)电气设备指变、配电设备;
(9)防水锤设备指水锤消除器等;
(10)其他设备包括照明、通信、安全与防水设施等。
在泵站中除设有机器间(安装水泵机组的房间)外,还设有高低压配电室、控制室、值班室、修理间等辅助房间。
2.1.1.2二级泵站的特点:
二级泵站通常设在净水厂内,经水厂净化后的水进入清水池储存,清水池中水经管道自流入吸水井,水泵从吸水井吸水,经加压后送入城市输配水管网。
其工艺流程如:
清水池—吸水井—送水泵站—输配水管网—用户。
基本特点:
泵站埋深较浅,通常建成地面式或半地面式,为了适应用户水量、水质的变化,需要设置多台水泵机组,因而,泵房面积较大,泵房一般为矩形形状,砖混结构。
2.1.2泵站设计参数的确定
设计流量的确定
泵站工作时的设计流量:
设计扬程的确定:
其中:
H—泵站所需扬程(m)
—地形高差(m)
—自由水压(m);
—总水头损失(m);
——泵站内损失(初步估计为2m)
Hc—安全水头1.5m
2.1.3选择水泵
2.1.3.1水泵选择的基本原则
(1)所选水泵机组应满足用户最高日各个时刻(含最大的)流量和扬程的要求,
保证供水的安全可靠性。
(2)依据所选水泵建造的泵站的造价低。
(3)水泵机组长期在高效率下工作,运行及管理费用低。
(4)水泵性能好,使用寿命长,便于安装和检修。
(5)在水泵供水能力上应考虑近、远期结合,留有发展余地。
2.1.3.2初选水泵
根据Q=1864.571L/s和=43.2m,在泵的综合性能图上作出该点。
当时,输水管和配水管网中水头损失很小,假定此时总水头损失之和为2米,所需泵的扬程为H=5.6+28+2+2=37.6m,在图上作出这点。
两点连接成参考管道特性曲线,选取与参考管道特性曲线相交的水泵并联,其泵型分别为500S59A型、500S59型、800S55型,性能参数如表2-1所示。
其中500S59型、800S55型的杨程显然不满足设计要求,所以三个方案中只有方案一比较合适,即选用500S59A型单级双吸离心泵。
表2-1单级双吸离心泵的性能表
型号
流量Q(m3/h)
扬程H(m)
转速
n(r/min)
泵轴功率N(kW)
效率
(%)
允许吸上真空高度Hs(m)
泵重(kg)
500S59A
1497~2167
416~602
39~57
970
327.17
70~74
3.5
1200
500S59
1620~2340
450~650
47~68
383.32
800S55
4597~6894
1277~1915
48~59
600
1037.9
求出管路特性曲线方程中的参数,因为:
所以:
根据上表泵的性能参数以及泵的特性曲线,可确定设计方案为:
四台500S59A泵并联,其中有一台为备用泵。
图2-1500S59A单级双吸离心泵性能特性曲线
供水时(三台水泵并联工作),工况点(见M点)
图2-2三台500S59A型号泵并联工作曲线
2.2水泵机组的基础设计
表2-2500S59A型单级双吸离心泵安装(mm)(不带底座)
L
L1
L2
L3
B
B1
3510
1860
1167
580
1000
810
B3
A
H
H1
H2
H3
800
710
400
370
480
E
h
W水泵
W电机
n—φd
2235N
3000N
4—35
图2-3500S59A型单级双吸离心泵(不带底座)安装尺寸图
500S59A型水泵不带底座,所以选定其基础为混凝土块式基础,则
基础长度:
L=水泵地脚螺钉间距(长度方向)+(400~500)
L=B+L2+L3+(400~500)=1000+1167+580+453=3200㎜
基础宽度:
基础宽:
B=水泵地脚螺钉间距(宽方向)+(400~500)
B=A+450=710+450〈B+450=1250取1250㎜
基础高度:
H=(2.5~4.0)×
(W水泵+W电机)/(Lβρ)
H=3.0×
(3000+2235)÷
(3.2×
1.25×
2400)=1630取1700㎜
电机基础高:
H0=1700+800-400=2100㎜
2.3水泵吸水管路和压水管路设计
当泵站供水时,三台500S59A型单级双吸离心泵并联工作,其流量Q=1864.571L/s,单台水泵出水量Q=416.66L/s;
水泵吸、压水管所通过的流量应按Q=416.66L/s(最大)设计,管材采用钢管。
2.3.1吸水管路
2.3.1.1吸水管路布置要求
吸水管路通常处在高压状态下工作,所以对吸水管路的基本要求是不漏气、不积气、不吸气,否则会使水泵的工作产生故障。
为此常采取一下措施:
(1)为保证吸水管路不漏气,要求管材必须严格。
(2)为使水泵及时排走吸水管路中的气体,吸水管应有沿水流方向连续上升的坡度。
(3)吸水管的安装与敷设应避免在管道内形成气囊。
(4)吸水管安装在吸水井内,吸水井有效容积应不小于最大一台泵5min的抽水量。
(5)吸入式工作的水泵,每台水泵应设单独的吸水管。
(6)当吸水池水位高于水泵轴线时,吸水管上应设闸阀,以利于水泵检修。
(7)当水中有大量杂质时,喇叭口下面应设置滤网。
(8)吸水管设计流速一般为:
DN<250mm时,v=1.0~1.2m/s;
DN≥250~1000mm时,v=1.2~1.6m/s;
DN﹥1000mm时,v=1.5~2.0m/s.
2.3.1.2吸水管管径
当Q=416.66m/s时,由钢管水力计算表查得管径d=的800mm,流速V=0.23m/s,单位管段的水头损失i=0.104mm/m。
2.3.2压水管路
2.3.2.1压水管路布置要求
对压水管路的基本要求是耐高压、不漏水、供水安全、安装及检修方便。
(1)压水管路常采用钢管,采用焊接接口,与设备连接处或需要经常检修处采法兰接口。
(2)为了避免管路上的应力传至水泵,以及安装和拆卸方便,可在压水管路适当位置上设补偿接头或可挠性接头。
(3)离心泵必须要关闸启动。
(4)当不允许水倒流时,需设止回阀。
(5)压水管设计流速为:
DN<250mm时,v=1.5~2.0m/s;
DN≥250mm时,v=2.0~2.5m/s;
2.3.2.2压水管管径
当Q=416.661L/s时,由钢管水力计算表查得管径D=700mm,流速V=0.3m/s,阻力系数i=0.197mm/m
2.3.3管路附件选配
每台水泵都单独设有吸水管,并设有闸阀,型号为500S59A,DN=700mm,
L=540mm,W=681Kg。
压水管设有止回阀,型号为H44T(X)-10,DN=700mm,L=900mm,W=508kg。
水泵控制阀,型号D371X(H、F),DN=700mm,L=102mm,W=128kg。
具体管路附件选配如下:
表2-3500S59A型水泵进出口尺寸
型
号
进口法兰尺寸mm
出口法兰尺寸mm
DN1
D01
D1
n1-Фd1
DN2
D02
D2
n2-Фd2
500
620
670
20-26
350
460
505
16-22
表2-4管路附件选配表
名称
规格
单位
数量
喇叭口
DN1100
个
4
90度弯头
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