泵及泵站课程设计讲义Word格式.docx
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1、通读《给水排水工程专业课程设计》,张志刚主编,化工出版社;
2、通读给排水设计手册第3册第4、5章地表水取水(重点岸边固定式取水);
泵房;
3、通读《泵站设计规范》。
1、设计步骤
一、选择机组类型及台数
1、估算装置扬程(水位:
最高、最低、设计;
净水厂配水井水位、输水干管水损、站内损失按净扬程的10%或2m估算)
2、估算设计流量(最高日平均时流量、泵站自用水系数取1.02、近期、远期)25万吨/日为最高日处理量;
3、为了方便远期处理工艺构筑物设计及运行调度,一般远期处理量为近期的整数倍,或者所增加的处理量满足整数个同型尺寸工艺池的处理量。
4、根据设计工况点及零流量工况点之间的连线(近似等于管路特性线)选2-3种方案泵,经过经济比较(参考教材P131表4-1),选出泵型及台数
方案比较:
出水量等于或稍大于设计流量;
装置效率高(扬程利用率、泵效率)、机组台数4-6台、水泵允许吸上真空高度大等
二、水泵安装高程及泵房筒体高度计算
1、非自灌式:
进水管长度与进水建筑物设计有关,在进水建筑物尚未设计之前只能估计进水管长度,以此确定安装高
自灌式:
根据最低动水位标高、最小淹没水深、吸水管喇叭口直径
2、泵房筒体高度:
底板高度:
由吸水管最小悬空高度及安装高程确定
操作平台高度:
洪水位标高、浪高、安全超高(手册三P308)
三、机泵基础设计
查水泵及电机样本,基础平面尺寸、机组重量、基础尺寸(手册三P416)
四、水泵机组以及吸、压水管路布置(参考教材)
五、确定管道材料、数目、直径及管路附件
1、管材:
进水管道宜采用焊接钢管,室内出水管道宜采用法兰连接钢管或铸铁管,室外可采用铸铁管和承插式预应力钢筋混凝土管
2、数目及管径:
采用独立进水管,管径由设计流量和流速确定;
出水管因考虑水锤,流速不宜过大,管径算法同进水管
3、管路附件:
进水闸阀、出水闸阀和逆止阀、弯头、三通(查样本确定直径、长度)(新手册12册)
4、室外出水管道的敷设与支撑承插式预应力钢筋混凝土管可采暗式敷设,连续管床支撑、包角采用120°
、转弯处、三通处设镇墩
六、取水构筑物型式及泵房位置
1、站址根据地形图布置
2、取水构筑物:
(1)取水头部(新手册3册P228,老手册三P301):
箱式取水头部(取水量较大、含沙量少、冬季潜冰较多)
(2)自流管设计及管道冲洗(手册三P305)
(3)集水井布置(进水室、吸水室、格栅、格网布置)、排泥及冲洗设施
3、泵房型式考虑两种方案(手册三P281)
●岸边式取水泵房:
圆形泵房(沉井法施工)或矩形泵房(开挖施工);
合建式、分建式(岸边地质条件差,泵房离开集水井),自灌式或非自灌式泵站
●河床式取水泵房:
从江心底层取水(河床稳定、岸边水质差),与泵房合建或分建,自流管及设进水孔集水井取水,自灌式或非自灌式泵站
方案选择考虑因素:
河流水位变幅、河床及岸坡地形条件、含沙量、取水规模及安全度、航运要求、冰情条件
七、进、出水构筑物及吸、压水管路的水力计算
1、取水头部、自流管
2、集水井
3、吸水管路中水头损失
4、压水管路中水头损失
表:
管道沿程损失计算表:
(公式)
部位
管段
管长
管径
管材
造率
并联点前
进水管
出水管
并联点后
1号水泵
管道局部损失计算表(公式:
)
附件
注:
上述计算取最不利水泵
5、净水厂配水井(淹没出流)
八、工况点校核
1、设计工况:
根据管道布置方案,计算并联管路并联运行,单泵工况点;
单泵运行工况点
2、事故工况:
一根输水管事故,按正常供水量的75%供水时,并联运行单泵工况点
3、消防工况:
满足在规定的时间内向清水池补充消防储备水(教材P131),一般不另设消防泵而启用备用泵供水(校核备用泵流量)(消防时按两处同时着火计60L/S)
工况校核结果分析
校核工况
管路情况
水位情况
Q
H
N
设计流量
并联管路并联工作
设计水位
最低水位
最高水位
最小流量
并联管路单泵工作
事故工况一条输水管事故
消防工况增加消防流量
九、泵房辅助设备
1、起重设备(据此确定泵房高)(手册三P349)
2、通风设备(手册三P353-P440):
上层自然通风、地下层机器间采用机械通风,设置风道,计算风量、风压,并据此选用抽风机和排风机.
3、引水设备:
针对吸上式泵装置,采用水环真空泵,选用SZB型水环式真空泵二台;
4、排水设备:
在干室泵房内,为排除废水及漏水,在泵房内设置排水沟,并设置(长宽深为0.8X0.8X0.8米)集水井一个,沟井相通,用排水泵在集水井内抽吸废水排至进水池。
排水泵的流量和扬程,根据实际需要选用。
5、计量设备:
真空表、压力表、超声波流量计或电磁流量计
一十、泵房设计
1、泵房高度设计(手册三P435)
2、泵房平面布置(机器间、集水间、配电间、检修、值班)及尺寸设计
3、泵房型式及构造(屋面形式、侧墙底板尺寸、防渗及穿墙套管、基础)
(1)泵房型式
根据本地区情况,可采用普通干室型泵房,在洪水位以下的泵房,采用钢筋混凝土整体结构,洪水位以上的泵房采用24厘米砖围墙加砖柱。
(2)屋面形式及构造
当地木材缺乏,故采用钢筋混凝土预制槽形板平屋顶,预制钢筋混凝土采用T形梁,构造如图
(3)侧墙、底板的防渗与管子的穿墙
干室型泵房的侧墙、底板均位于水下,从防渗要求考虑,在侧墙外围及底板下采用三油二毡防水层,并在侧墙外围做半砖墙作为防水层的保护层,以防三油二毡老化,在底板下用素混凝土垫底层,厚10厘米,以利于施工并保证底板的结构强度。
(4)基础
机组为混凝土基础与泵房连接成整体结构,当检修间或配电间没有地下结构时,为了避免检修间或配电间与钢筋混凝土干室之间有不均匀沉陷,可将检修间或配电间的基础适当加深,不能做在填方上,基础构造见参考资料。
(5)楼梯与栏杆
楼梯间设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ16)和《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045)的有关规定。
●楼梯踏板的前沿连成的直线和水平夹角称为楼梯的斜度。
室内楼梯的斜度一般为30°
左右最为舒适。
室外楼梯一般斜度要求比较平坦。
●楼梯梯段净宽不应小于0.9m(注:
楼梯梯段净宽系指墙面至扶手中心之间的水平距离);
●室内楼梯的踏板宽度应不小于24厘米,一般在28厘米最舒适;
立板的高度应不高于20厘米,一般在18厘米最舒适;
●扶手高度不应小于0.90m。
楼梯水平段栏杆长度大于0.50m时,其扶手高度不应小于1.05m。
●楼梯栏杆、垂直杆件间净空不应大于0.11m;
●楼梯平台净宽不应小于楼梯梯段净宽,且不得小于1.20m;
●楼梯平台的结构下缘儿至人行通道(注:
垂直高度)不应低于2m。
●入口处地坪与室外地面应有高差,并不应小于0.10m;
(6)门窗
通行汽车大门:
(H×
B)3.0×
3.7,3.0×
3.6,3.5×
3.5,4.0×
4.2(米)
便门:
净宽0.8~1.0米,净高2.0~2.2米
木制开关窗:
(B×
H)1.8×
2.4,1.8×
2.1,1.5×
2.1,2.1×
1.8
(7)屋面结构
石子保护层
二毡三油沥青卷材防水层
水泥砂浆抹平层2cm
矿渣钢筋混凝土保温层8cm
承重基层
十一、泵房设备统计
序号
设备名称
规格或型号
数量
备注
画图参考资料
箱式取水头部画法(数据具体计算,注意进水管喇叭口方向不同)
出水侧交通桥(管线沿地面,尽量贴合开挖线)
集水井:
井筒的弧顶,或可分为斤进水间(具体情况可设旋转滤网)和吸水间(设闸门),
吸、压水管路
墙管和穿墙套管
管件画法
参照侧墙、楼梯、门窗、屋面画法
管沟、支墩画法
输水管出口闸门
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