泵与泵站课程设计南昌大学Word格式文档下载.docx
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进水管→中格栅→集水井→提升泵站1→调节池→提升泵站2→循环厌氧池→A/O池→二沉池→消毒池→排水堰→受纳水体。
调节池最高水位标高为30米,提升泵站至调节池的水平距离为15米,污水的时变化系数取2.0,中格栅水头损失0.2米,试设计提升泵站1。
如还要请你设计提升泵站2,那么还需要哪些条件?
设计要求:
1.设计内容
选泵;
水泵机组及其平面布置;
集水井、泵房平面及高度;
吸、压水管道;
泵房辅助设备。
2.设计成果
设计成果包括两大部分。
(1)设计说明书
要求文字通顺,字体工整,简明扼要,内容完整,其内容包括:
设计概述;
取水泵站流量和扬程的确定;
水泵机组和电机的选择及布置;
吸压水管的设计计算及布置;
泵站辅助设备的选择;
泵站平面及高度的确定。
(2)设计图纸
图纸用A3图纸,内容包括:
泵站工艺的平、剖面图,主要设备材料表。
图面要整洁。
(3)时间安排
本课程设计时间为二周。
设计计算书
一、水泵的选择
1.1流量的确定
该泵站提升的一期设计最大流量为,采用三用一备,则一台泵的流量为Q=833.4/3=277.8。
1.2选泵前扬程的估算
水泵提升的静扬程为调节池水位(30m)与集水井最低水位之差,集水井的有效水深为2m,通过格栅的水头损失为0.2m。
集水井最高水位取进水管水位,进水管充满度为1,则
,
静扬程
水泵吸水管和压水管水头损失估算为2.0m,自由水头取1.0m,则水泵扬程为:
1.3泵的选定
由和H=14.4m可知,选用150WLI-300-16型水泵四台,三用一备,其性能参数如表1。
表1
型号
流量Q
扬程
H/m
转速N
R/min
轴功率
W/kw
电动机功率w/kw
效率
汽蚀余量m
重量
kg
150WLI-300-16
300
16
1450
17.5
22
75%
4.6
980
n-d
A
B
C
D
E
F
G
H
4-27
4250
900
600
450
355
470
590
670
二、吸、压水管实际水头损失的计算及水泵扬程的核算
2.1管径及流速的确定
,吸水管选用DN300mm的钢管,压水管选用DN250mm的钢管,则吸水管内流速为。
查《给排水设计手册01》知:
1000i=7.27。
压水管内流速为,查《给排水设计手册01》知:
1000i=11.0。
水泵进出口直径分别是200mm,150mm,所以,。
2.2吸水管路水头损失计算
吸水管上附件有:
一个喇叭口D=1.5*300=450mm,=0.1
DN300的90°
弯头一个,=0.78
DN300闸阀一个=0.07,D300*200的偏心渐缩管一个=0.18
吸水管局部水头损失为
。
设吸水管为3m,则。
2.3压水管水头损失计算
压水管上附件有:
DN150*250渐放管一个,=0.18
DN250的截止阀一个,=3.0
DN250闸阀一个,=0.07
DN250的90°
弯头四个=0.87
压水管局部水头损失为:
设压水管长为30m,则压水管沿程水头损失为
所以总的水头损失为h=0.11+0.02+0.74+0.33=1.2m
水泵的扬程为H=11.4+1.2+1.0=13.6m<
16m能够满足需求,故选泵合适。
三、集水井设计
3.1集水井形式
本设计,把集水井设在泵房外面,集水井内设有污泥斗,池底做成不小于0.01的坡度坡向污泥井。
3.2集水井容积的计算
集水井容积按最大一台泵5分钟的出水量计算,有效水深取2.0m,,则集水池的面积。
由于太小,泵的台数太多,把它扩大,做成面积为28平方米;
3.3集水井的排沙
污水杂质往往在集水井内沉积,时间长了容易发臭,甚至堵塞集水坑,影响正常吸水。
因此,在压水管路设DN150mm的压力冲洗管伸进集水坑冲洗。
四、水泵基础的确定和污水泵站的布置
(1)基础要浇在坚实的基础上,一面发生不均匀的沉降或下沉。
查手册算得水泵基础尺寸为900mm*700mm,机组的总质量W=980+335=1315kg,基础的深度,取。
(2)污水泵站的布置
采用矩形,泵房内采用横向双行排列,泵房的长度为18米,宽为6米(不包括值班室、配电间)。
集水井的长为14米,宽为2米。
五、泵房高度的确定
5.1地下部分
集水井最高水位标高=20.6m,最低水位为=18.6m吸水管的中心标高在最低水位以下0.6m。
则吸水管中心线标高为=18.6-0.6=18m,所以
泵轴标高:
=18+0.3+0.42=18.72m
基础顶标高:
=18.72-0.42=18.30m
基础底面标高:
=18.3-0.2=18.1m
泵房地下埋深为=26-18.1=7.7m
5.2地上部分
=n+++d+e+h=100+140+930+0.85*900+3000+200=5.14m。
其中,n取100m,行车梁高度;
a取140mm;
行车梁底至起吊中心距离c取930mm;
起重绳的垂直长度d=0.85x=0.85*900=765mm;
最大一台水泵或电动机的高度e取3000mm;
起吊物底部与泵房进口处室内地坪的距离h取200mm。
所以泵房的高度为
,水泵的开启方式为自灌式。
六、泵房附属设施及尺寸的确定
6.1水位控制
污水泵房采用自动控制机组运行,根据水位变化,应用可编程序控制系统PLC实现水泵开停的自动控制。
启动停车自动控制的信号有水位继电器发出。
6.2计量设备
由于污水中含有机械杂质,其计量设备考虑被堵的问题,可采用电磁流量计作为计量设备。
6.3排水
在机械间的地板上设排水沟和集水坑。
排水沟沿墙设置,坡度i=0.01,集水坑平面尺寸为1m*1m,深为1m,在吸水管上接出DN100mm,的小官伸到集水坑内,当水泵工作时把坑内的积水抽走。
七、采光、采暖和通风
(1)位于南方地区,可以不需要采暖设备。
(2)泵房在上层工作间设置窗户,保证有充足的阳光,检修操作采用集中照明。
(3)泵房通风主要解决高温散热和空气污染问题,污水泵站的机械间机组台数越多,功率越大,除四周设置窗户外,还要设置机械通风和通气管。
八、起吊设备
泵房起重设备根据最大一台设备的重量进行选择,有水泵机组重量W=1315kg,可选用CD型16T电动葫芦,基本性能参数如表2:
表2.CD型16T电动葫芦明细表
九、泵房值班室、控制室及配电间
值班室设在机器间一侧,有门相通,并设置观察窗,根据运行控制要求设置控制台和配电柜,其面积为12-18平方米,能满足1-2个人值班。
本设计泵房和控制室合建,并建在泵房外面,面积取3m*9m,配电间取3m*9m。
十、门窗及走廊、楼梯
(1)门:
机器间至少要满足设备最大部件搬迁出入的门,取宽3.5米,高3.5米,泵房靠近值班室一侧设有小门,取高2米,宽1米。
泵房与配电间之间设有小门,尺寸与值班室小门一样,配电间通往室外的门也与其一样。
(2)窗:
未来便于通风采光,开窗面积不小于泵房面积的五分之一,所以开6个窗子,尺寸为2500mm*2000mm。
(3)走道:
在泵房思卓设有走道,走道栏杆高1米,在机器间的一侧设有楼梯,楼梯倾角约为1/0.75、宽0.8米,扶手1米。
(4)卫生设备:
为了管理员使用方便,就近设厕所。
欲设计提升泵站2,需要的条件是:
1.知道提升泵站2的地面标高;
2.提升泵站2下一道工序的地面标高;
3.这两地之间的水平距离;
4.提升泵站2前一道工序的最低液位和最高液位。
总结
历经两周的课程设计终于快结束了,在这次的课程设计中,为了按照有关要求认真完成设计任务,从设计说明书到设计计算书,花费了大量的时间和精力查找文献资料以获得相关的设计和计算参数。
同时,也在不经意间收获了很多东西,掌握了整个课程设计的方法和流程,学会了如何将书本上的理论知识运用于实际工程实践当中解决实际问题,也对大气污染控制工程专门课程有了更深入的了解和掌握。
此次课程设计让我明白了作为一个环保工程设计人员应该具备的素质和基本能力,明白了如何利用网络,利用图书馆等搜索自己需要的资料。
在本次设计过程中最大的难题是很多参数不知如何选取,在老师的指导和与同学讨论交流下借助设计手册逐步确定了各项参数,并最终圆满完成设计任务。
以上经历为以后的工作学习打下了很扎实的理论和实践基础,同时也在运用CAD画图的过程中又一步提高了CAD软件的应用能力,可以说这次课程设计对思考和实践能力都有着巨大的贡献。
参考书目
1.《泵站设计规范》(GB/T50265-97),国家质量技术监督局、建设部
2.《室外排水设计规范》(GB50014-2006),国家计委、建设部
3.《水泵与水泵站》(第五版)(2007年)
中国建筑工业出版社
姜乃昌主编
4.《给水排水设计手册(1、3、5、11、12)》(第二版)(2000年)
5.《给水排水工程快速设计手册(1、2、5)》(第一版)(1996年)
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