某廠新建水源工程的取水泵站設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書.docx

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1、泵與泵站課程設(shè)計(jì)某廠新建水源工程的取水泵站設(shè)計(jì)目 錄摘 要2第一章 概述5一、工程概要5二、設(shè)計(jì)任務(wù)6第二章 泵站設(shè)計(jì)計(jì)算7一、設(shè)計(jì)流量的確定與設(shè)計(jì)揚(yáng)程估計(jì)71、設(shè)計(jì)流量計(jì)算72、設(shè)計(jì)揚(yáng)程H7二、初選泵和電機(jī)71、選泵原則82、選泵方案9三、吸壓水管路計(jì)算錯誤！未定義書簽。1、吸水管錯誤！未定義書簽。2、壓水管錯誤！未定義書簽。3、輸水干管錯誤！未定義書簽。4、管路附件錯誤！未定義書簽。四、吸壓水管路最不利管線損失計(jì)算 錯誤！未定義書簽。五、工況點(diǎn)校核 錯誤！未定義書簽。1、設(shè)計(jì)工況校核錯誤！未定義書簽。2、事故工況校核錯誤！未定義書簽。3、消防工況校核錯誤！未定義書簽。第三章 泵房設(shè)計(jì)錯誤！

2、未定義書簽。一、泵房選址3二、水泵安裝高程3三、機(jī)泵基礎(chǔ)尺寸3四、泵房內(nèi)部布置31、泵機(jī)組的布置原則34、泵機(jī)組布置3五、水泵間布置錯誤！未定義書簽。1、水泵安裝高度以及泵房內(nèi)標(biāo)高的確定292、泵房內(nèi)平面布置31六、泵房形式及構(gòu)造錯誤！未定義書簽。1、泵房形式錯誤！未定義書簽。2、屋面形式以及構(gòu)造錯誤！未定義書簽。3、側(cè)墻、底板構(gòu)造錯誤！未定義書簽。4、基礎(chǔ)構(gòu)造錯誤！未定義書簽。5、樓梯與欄桿錯誤！未定義書簽。6、門窗錯誤！未定義書簽。7、屋面結(jié)構(gòu)錯誤！未定義書簽。七、附屬設(shè)備的選擇錯誤！未定義書簽。1、起重設(shè)備錯誤！未定義書簽。2、通風(fēng)設(shè)備錯誤！未定義書簽。3、引水設(shè)備錯誤！未定義書簽。4、

3、排水設(shè)備錯誤！未定義書簽。5、計(jì)量設(shè)備錯誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn)：3第一章 概述一、工程概要某廠新建水源工程，近期設(shè)計(jì)水量25萬噸/天，要求遠(yuǎn)期發(fā)展40萬噸/天，采用固定式取水泵房，用兩條直徑為1.4米的自流管從江中取水，水源洪水位標(biāo)高為37.00米（頻率1%），設(shè)計(jì)水位25.00米（頻率95）枯水位標(biāo)高為23.53米（頻率97%），凈化場反應(yīng)池前配水井的水面標(biāo)高為57.83米，自流取水管全長200米，泵站到凈化場輸水干管全長1150米，泵站樞紐布置圖見水泵及水泵站課本圖4-81。利用下述資料進(jìn)行取水泵站工藝設(shè)計(jì)。建廠地區(qū)地形較開闊，附近有10千伏電網(wǎng)通過，并靠近公路，交通運(yùn)輸方便。當(dāng)?shù)厥陷^

4、豐富，木材缺乏。站址附近，地形比較簡單，垂直與泵站軸線80米范圍內(nèi)，變化很小，可用泵站縱斷面圖代替站址地形圖，表1：泵站縱斷面各地形點(diǎn)高程表:樁號高程（米） 備注 0+000 23.50 引水自流管末端 0+190 27.10 坡地與田地交點(diǎn) 0+237 27.20 下田塊末端 0+237 32.70 上田塊始端 0+320 32.75 上田塊末、坡地起點(diǎn) 0+378 43.50 坡地末、臺地起點(diǎn) 0+385 43.80 臺地末、坡地起點(diǎn) 0+413 49.30 坡地末、坡地起點(diǎn) 0+420 49.50 坡地末山包頂 0+430 50.20 山包頂站址附近多為黃粘土，濕容重，內(nèi)摩擦角，凝聚力（

5、水下凝聚力為0）?；靥钔恋膬?nèi)摩擦角，凝聚力為0，地基允許承載力 。二、設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)所給的設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行取水泵站的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：泵機(jī)組類型與數(shù)目的確定、機(jī)組布置、吸壓水管管徑管長的確定以及管路的布置、相關(guān)閥門附件的確定、相關(guān)輔助設(shè)備的選型、泵房的選址以及相關(guān)尺寸的確定、泵房的布置等。設(shè)計(jì)成果應(yīng)該包括以下幾個部分：1、設(shè)計(jì)說明書兩份：要求1000012000字。2、 圖紙兩張（1號圖紙）：取水泵站平、剖圖各一套，圖紙內(nèi)容包括合建式泵房、集水池、水泵機(jī)組、出水管道、輔助設(shè)備、設(shè)備材料一覽表等，圖上要表示原地面高程線及開挖線、泵站各建筑物的尺寸、高程與樁號。第二章 泵站設(shè)計(jì)計(jì)算一、設(shè)計(jì)流量的確定

6、和設(shè)計(jì)揚(yáng)程估計(jì)1、設(shè)計(jì)流量計(jì)算為了減小取水構(gòu)筑物、輸水管道各凈水構(gòu)筑物的尺寸，節(jié)約基建投資，在這種情況下，我們要求一級泵站中的泵晝夜不均勻工作。因此，泵站的設(shè)計(jì)流量應(yīng)為：式中 Qr一級泵站中水泵所供給的流量(m3h)；Qd供水對象最高日用水量(m3d)；為計(jì)及輸水管漏損和凈水構(gòu)筑物自身用水而加的系數(shù)；T為一級泵站在一晝夜內(nèi)工作小時數(shù)。考慮到輸水干管漏損和凈化廠本身用水，取自身用水系數(shù)為=1.02,為減小取水構(gòu)筑物、輸水管渠和凈水構(gòu)筑物的尺寸，要求一級泵站中的泵晝夜均勻工作，故一級泵站的設(shè)計(jì)流量一般按照最高日平均時設(shè)計(jì)，則：一級泵站近期設(shè)計(jì)流量為：一級泵站遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量為：2、設(shè)計(jì)揚(yáng)程H：（1）泵

7、所需靜揚(yáng)程Hst靜揚(yáng)程即為凈化廠配水井水面高程與集水井水面高程差。從取水口到集水井的自流管內(nèi)的水損約為1m，泵房吸水間水位標(biāo)高： 枯水水位：H=23.53-1.00=22.53（m）設(shè)計(jì)水位：H=25.00-1.00=24.00（m）洪水水位：H=37.00-1.00=36.00（m）所求靜揚(yáng)程為Hst：洪水位時：Hst=57.83-36=21.83（m）設(shè)計(jì)水位時：Hst=57.83-24=33.83(m) 枯水位時：Hst=57.83-22.53=35.3（m）（2）管路水損H輸水管內(nèi)損失（按靜揚(yáng)程10%取）洪水位時：h1=0.10*21.83=3.27（m）設(shè)計(jì)水位時：h2=0.10*3

8、3.83=3.38(m) 枯水水位時：h3=0.10*35.3=3.53（m）泵站內(nèi)損失取2m安全水頭取2m（3)設(shè)計(jì)揚(yáng)程：洪水位時：H=Hst+H=21.83+3.27+2+2=29.1(m) 設(shè)計(jì)水位時：H=Hst+H=33.83+3.38+2+2=41.21（m） 枯水位時：H=Hst+H=35.3+3.53+2+2=42.83（m） 二、初選泵和電機(jī)1、選泵原則該取水泵站的選泵主要依據(jù)以下原則：（1）在滿足用戶的流量、揚(yáng)程需求的條件下確保單泵的高效運(yùn)行。（2）選取效率較高的泵。（3）泵型號盡量保持整齊，互為備用。（4）充分考慮遠(yuǎn)期用水流量的影響。（5）考慮必要的備用機(jī)組。（6）進(jìn)行消防

9、工況和事故工況以及枯水位的校核。（7）盡量選用當(dāng)?shù)爻膳a(chǎn)的泵。2、選泵方案（1）查給排水設(shè)計(jì)手冊第三冊可知該取水泵站屬于V級小型泵站（裝機(jī)流量在210m3/s）,泵站內(nèi)部配備采用多臺泵并聯(lián)布置，統(tǒng)一供水。在選定泵的臺數(shù)后可以根據(jù)泵站的設(shè)計(jì)總流量計(jì)算出單泵的設(shè)計(jì)流量，再結(jié)合泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程查給排水設(shè)計(jì)手冊第一冊內(nèi)由于泵型號參數(shù)的內(nèi)容，即可選出流量揚(yáng)程滿足要求又能高效工作的泵及其組合。所選的泵均定位為調(diào)速泵，可適應(yīng)流量和揚(yáng)程的變化。（2）考慮到用水量的變化，確定用水量變化范圍，用最高日最高時用水量代替最大用水量，平均日平均時用水量代替最低用水量，則：取時變化系數(shù)為Kh=1.3，日變化系數(shù)為Kd=1.

10、3，則：近期最高日最高時用水量為：Qh=2.95*1.3=3.835（）近期平均日平均時用水量為：Qa=遠(yuǎn)期最高日最高時用水量為：Qh=4.72*1.3=6.136（）遠(yuǎn)期平均日平均時用水量為：Qa=（3）選泵方案比較設(shè)計(jì)流量及揚(yáng)程： 在泵綜合曲線上做出點(diǎn)a，當(dāng)Q=30l/s時，泵站內(nèi)水頭損失甚小，此時輸水管和配水管網(wǎng)中水頭損失也很小，假定水損之和為2m，則H=Hst+2m=31.83+2=33.83m，在綜合曲線上做出b點(diǎn)。與兩點(diǎn)之間所連直線相交的泵型流量和揚(yáng)程滿足條件時可以考慮。根據(jù)選泵要點(diǎn)以及所需流量和揚(yáng)程大小初定以下三種方案。表2：近期枯水位時設(shè)計(jì)揚(yáng)程（m）45.80 單泵設(shè)計(jì)流量（m

11、/h）3541.67 設(shè)計(jì)水位時44.33 3541.67 洪水位時32.33 3541.67 遠(yuǎn)期枯水位時設(shè)計(jì)揚(yáng)程（m）43.51 單泵設(shè)計(jì)流量（m/h）4250.00 設(shè)計(jì)水位時42.04 4250.00 洪水位時30.04 4250.00 方案一：三臺相同型號的泵，三用一備，遠(yuǎn)期增加一臺水泵。表3：泵型號Sp(摩阻系數(shù))流量Q揚(yáng)程H（m）轉(zhuǎn)速n（r/min）m3/hl/s800S-47A5.52350097045730507014104060001670 36功率N（KW）效率（%）必需汽蝕余量（m）重量Kg軸功率Pa電機(jī)功率529.3710816.5 7300620.389683.78

12、6根據(jù)最小二乘法計(jì)算出來的泵的特性曲線方程為：hp=50.29-5.52q1.852方案二：三用一備，遠(yuǎn)期增加一臺泵表4：泵型號Sp(摩阻系數(shù))流量Q揚(yáng)程H（m）轉(zhuǎn)速n（r/min）m3/hl/s800S-767.3830008305458544001220495500153043功率N（KW）效率（%）必需汽蝕余量（m）重量Kg軸功率Pa電機(jī)功率448.66308047900541.188606.885根據(jù)最小二乘法計(jì)算出來的泵的特性曲線方程為：hp=51.56-7.85q1.852方案三：四用一備，遠(yuǎn)期增加一臺泵表5：泵型號Sp(摩阻系數(shù))流量Q揚(yáng)程H（m）轉(zhuǎn)速n（r/min）m3/hl/

13、s600S-477.382160600549703170880473600100043功率N（KW）效率（%）必需汽蝕余量（m）重量Kg軸功率Pa電機(jī)功率401.9540797.53850460.988507.783根據(jù)最小二乘法計(jì)算出來的泵的特性曲線方程為：hp=61-7.38q1.852。泵效率曲線： 方案比較：表6：方案編號用水變化范圍（l/s）運(yùn)行臺數(shù)泵揚(yáng)程所需揚(yáng)程揚(yáng)程利用率泵效率第一方案選用800S-47A并聯(lián)，近期三用一備，遠(yuǎn)期再增加一臺2270兩臺43.3136.47 84.20%84%2950三臺44.9337.57 83.60%85%3835三臺41.5939.00 93.8

14、0%83% 第二方案選用800S-76并聯(lián)，三用一備，遠(yuǎn)期再增加一臺2270兩臺50.0436.47 72.90%83%2950兩臺44.2137.57 85%83%3835三臺47.7739.00 81.60%84%第三方案選用600S-47并聯(lián)，四用一備，遠(yuǎn)期再增加一臺泵2270三臺50.3136.47 72.50%83%2950三臺43.6437.57 86.10%73%3835四臺44.4739.00 87.80%79%從以上比較可以看出，在流量、揚(yáng)程供給方面，方案一所選的泵更能有效合理地在高效段運(yùn)行，有利于節(jié)約能源，同時有利于泵自身的安全運(yùn)行；而方案二所選的泵則有富余的供給能力，可以

15、應(yīng)付突發(fā)狀況要求的流量、揚(yáng)程的增大。方案三四臺小泵調(diào)節(jié)能力強(qiáng)，可適應(yīng)更多的流量變化，但揚(yáng)程利用率不高。在基礎(chǔ)布置上，方案一、二比方案三少選一臺泵，更有利于泵機(jī)組的布置，同時還可以減少泵房的體積，減少挖方，降低工程造價。在泵自身的性能參數(shù)方面，方案一所選的泵的效率更高，同時所有泵同時運(yùn)行的電機(jī)功率之和小于方案二和方案三，所以方案一更加省電節(jié)能。綜上，從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度上，方案一泵機(jī)組的配套選取優(yōu)于方案二和方案三。三、吸壓水管路計(jì)算吸壓水管路的布置要求：1、吸水管路不設(shè)聯(lián)絡(luò)管；2、壓水管路應(yīng)設(shè)置聯(lián)絡(luò)管，并要求壓水管路可使任何一臺水泵及閘閥停用檢修而不影響其他水泵工作且每臺泵可輸水至任何一條輸水管；3

16、、壓水管上閘閥的設(shè)置，考慮供水安全性和節(jié)水效果。1、吸水管（1） 管徑以及流速設(shè)計(jì)相關(guān)流速的規(guī)定如下:D250mm =1.0-1.2m/sD250mm =1.2-1.6m/s 吸水管中水流速度應(yīng)在1.21.5m/s范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)流速v取1.5m/s。已知近期單泵的設(shè)計(jì)流量取高效段的中間流量值，為1.41，由設(shè)計(jì)流量及設(shè)計(jì)流速計(jì)算管徑得：綜上，設(shè)計(jì)吸水管管徑取1100mm。故近期吸水管內(nèi)實(shí)際流速為（2） 喇叭口布置選用的水泵為800S47A，吸水管直徑d=1100mm，為1.1m最小淹沒水深H：H=0.5m吸水管喇叭口擴(kuò)大直徑D：D=（1.051.1）d,取1.08d=1.19m最小懸空高度h：h

17、=（11.5）D，取1.1D=1.3m圖1 喇叭口示意圖2、壓水管（1）管徑設(shè)計(jì)相關(guān)流速的規(guī)定如下:D250mm =1.52m/sD250mm =22.5m/s 綜上，故設(shè)計(jì)壓水管管徑取900mm。故近期壓水管內(nèi)實(shí)際流速為3、輸水干管輸水干管采用兩根輸水管，按照遠(yuǎn)期流量設(shè)計(jì)，取流速為1.9m/s：故輸水干管管徑取1400mm。3、 管路附件表7：管路序號管道部件數(shù)目尺寸吸水管1吸水管進(jìn)口1DN11000.752伸縮節(jié)1DN11000.213手動閘板閘閥1DN11000.154偏心漸縮管1DN1100*DN8000.2壓水管5等心漸擴(kuò)管1DN600*DN9000.336逆止閥1DN9001.77

18、伸縮節(jié)1DN9000.218液控蝶閥1DN9000.159鋼制90彎頭1DN9001.07出水干管10等心漸擴(kuò)管1DN900*DN14000.4711鋼制正三通1DN14001.512鋼制正三通1DN14001.513鋼制正三通1DN14001.514鋼制正三通1DN14001.515鋼制正三通1DN14001.5輸水干管(兩根)16鋼制90彎頭2DN14001.1117聯(lián)絡(luò)閥（閘閥）2DN14001.517蝶閥2DN14000.2四、 吸壓水管路最不利管線損失計(jì)算取一條最不利線路，從吸水口到輸水干管上切換閘閥止為計(jì)算線路圖： 圖2 最不利管線圖表8：最不利管路損失計(jì)算管路序號管道部件數(shù)目尺寸

19、吸水管1吸水管進(jìn)口1DN11000.752伸縮節(jié)1DN11000.213手動閘板閘閥1DN11000.154偏心漸縮管1DN1100*DN8000.2壓水管5等心漸擴(kuò)管1DN600*DN9000.336逆止閥1DN9001.77伸縮節(jié)1DN9000.218液控蝶閥1DN9000.159鋼制90彎頭1DN9001.07出水干管10等心漸擴(kuò)管1DN900*DN14000.4711鋼制正三通1DN14001.512鋼制正三通1DN14001.513鋼制正三通1DN14001.514鋼制正三通1DN14001.515鋼制正三通1DN14001.5輸水干管16鋼制90彎頭1DN14001.1117蝶閥1

20、DN14000.2因吸水管路的水損太小，忽略不計(jì)。1、壓水管路中水頭損失hdhd=hfd+hld沿程水頭損失忽略不計(jì) 即hfd=0.00m局部水頭損失：令并聯(lián)后總的流量為Q,為設(shè)計(jì)流量： 5 等心漸擴(kuò)管DN600900局部阻力系數(shù)，5 =0.33；6 DN900逆止閥局部阻力系數(shù)，6 =1.7；7 DN900伸縮節(jié)局部阻力系數(shù)，7 =0.21；8 DN900液控蝶閥局部阻力系數(shù)，8 =0.15；9 DN900鋼制90彎頭局部阻力系數(shù)，9 =1.07；10 等心漸擴(kuò)管DN9001400局部阻力系數(shù)，10 =0.47；1115 DN1400鋼制正三通局部阻力系數(shù)， =1.5；16 DN1400蝶閥

21、局部阻力系數(shù)，16 =0.2。則：2、壓水管并聯(lián)點(diǎn)后至輸水干管閘閥水頭損失hb=hfb+hlb 沿程水損：局部水頭損失 16 DN1400鋼制90彎頭局部阻力系數(shù)，13 =1.11；17 DN1400蝶閥局部阻力系數(shù)，17 =0.2。表9：沿程水損部位管段管長管徑（mm）管材造率h程并聯(lián)點(diǎn)前壓水管5900鑄鐵管1000并聯(lián)點(diǎn)后輸水干管11501400鋼筋混凝土1003.49表10：局部水損部位管段管長管徑（mm）管材造率S沿h沿并聯(lián)點(diǎn)前壓水管5900鑄鐵管1000.19 1.42 并聯(lián)點(diǎn)后輸水干管11501400鋼筋混凝土1000.03 0.21 從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥全部水頭損失為h

22、=hs+hd+hb=1.42+3.49+0.21=5.12m五、 工況點(diǎn)校核1、設(shè)計(jì)工況校核（按近期校核）根據(jù)管道布置方案，計(jì)算并聯(lián)管路并聯(lián)運(yùn)行，單泵工況點(diǎn)；單泵運(yùn)行工況點(diǎn)近期工況時，三用一備，只有一條輸水管，按照選取一條最不利管道計(jì)算水損，同上述計(jì)算過程，則：設(shè)計(jì)流量時,總流量Q=2.95,采用三用一備:管道特性曲線為：又由所選泵特性曲線：單泵工作時：并聯(lián)工作時：三臺泵并聯(lián)時求得各水位時的流量和揚(yáng)程，從而確定單泵工作的流量和揚(yáng)程，確定是否在高效區(qū)。最小流量時,總流量Q=2.26，采用兩用一備；管道特性曲線為：單泵工作時：并聯(lián)工作時：將三個特征水位的管道特性曲線與水泵單泵工作和并聯(lián)運(yùn)行的特征曲

23、線并聯(lián)，可得個工況下單泵的工況點(diǎn)：表11：工況點(diǎn)校核校核工況管路情況水位情況單泵Q（m3/s）H（m）N（KW)設(shè)計(jì)流量三臺水泵并聯(lián)，一備枯水位1.28 41.63 0.84619.38 設(shè)計(jì)水位1.34 40.86 0.85629.05 洪水位1.75 34.74 0.82726.29 最小流量兩臺水泵并聯(lián)，一備枯水位1.50 38.60 0.85667.33 設(shè)計(jì)水位1.47 39.07 0.85660.71 洪水位1.18 42.80 0.84588.86 可看出，設(shè)計(jì)水位和枯水位時單泵工況點(diǎn)均在高效區(qū)，流量均滿足要求。當(dāng)?shù)竭_(dá)洪水位時，泵站靜揚(yáng)程減小，這是泵能提供的揚(yáng)程增大，可以滿足要求

24、，也可以通過閘閥調(diào)節(jié)等來使流量平衡。2、事故工況校核（按遠(yuǎn)期校核）事故工況校核要求泵站在一條輸水干管的爆管，僅用一條輸水干管輸水的條件下，在滿足輸水量為設(shè)計(jì)流量的75%，揚(yáng)程達(dá)到設(shè)計(jì)揚(yáng)程的同時，每臺單泵扔然能夠保持高效運(yùn)行。由于近期僅采用一條輸水干管供水，所以放供水的輸水干管破損時，可以采用另一條備用的輸水干管供水。所以該情況對泵站近期的供水影響不大，可以忽略不計(jì)，可以不進(jìn)行事故工況的校核計(jì)算，默認(rèn)為近期泵站運(yùn)行可以滿足事故工況。此時按照遠(yuǎn)期校核，開啟兩根輸水管，其中一根輸水管故障，另一根輸水管的流量為設(shè)計(jì)流量的75%，即Q=Q*0.75=4.72*0.75=3.54此時仍選一條最不利干管計(jì)算

25、水損，計(jì)算結(jié)果與上述相同，管道特性曲線為：此時遠(yuǎn)期用四用一備單泵工作時：并聯(lián)工作時：將三個特征水位管道特性曲線與水泵特性曲線方程；聯(lián)立解得各情況下單泵的工作情況，表12：校核工況管路情況水位情況單泵Q（m3/s）H（m）N（KW)事故工況一條輸水管斷開四用一備枯水位1.08 43.87 0.83561.90 設(shè)計(jì)水位1.14 43.31 0.84573.69 洪水位1.49 38.76 0.85665.08 可看出，事故工況下，雖然損失了部分流量，但是泵機(jī)組仍然能在保證供水流量揚(yáng)程的同時，單泵仍然能夠保持高效運(yùn)行。所以，泵機(jī)組的配置同樣滿足事故工況的校核。3、消防工況校核（按遠(yuǎn)期校核）滿足在規(guī)

26、定的時間內(nèi)向清水池補(bǔ)充消防儲備水，一般不另設(shè)消防泵而啟用備用泵供水（消防時按兩處同時著火計(jì)60L/S）按照遠(yuǎn)期工況校核，四用一備，消防校核時，將總流量加上消防流量，即：Q=Q+O.O6=4.78此時最不利管路的水損與上述算法不同，還要加上輸水干管上的切換閥門的損失及一條輸水干管的沿程損失。1）壓水管路中水頭損失hdhd=hfd+hld沿程水頭損失忽略不計(jì) 即hfd=0.00m局部水頭損失：令并聯(lián)后總的流量為Q，一條輸水管中的流量為Q=1/2Q=2.39： 5 等心漸擴(kuò)管DN600900局部阻力系數(shù)，5 =0.33；6 DN900逆止閥局部阻力系數(shù)，6 =1.7；7 DN900伸縮節(jié)局部阻力系數(shù)

27、，7 =0.21；8 DN900液控蝶閥局部阻力系數(shù)，8 =0.15；9 DN900鋼制90彎頭局部阻力系數(shù)，9 =1.07；10 等心漸擴(kuò)管DN9001400局部阻力系數(shù)，10 =0.47；1115 DN1400鋼制正三通局部阻力系數(shù)， =1.5；16 DN1400蝶閥局部阻力系數(shù)，16 =0.2。則：2）壓水管并聯(lián)點(diǎn)后至輸水干管閘閥水頭損失hb=hfb+hlb 沿程水損：局部水頭損失 17-18 DN1400鋼制90彎頭局部阻力系數(shù)，17=18=1.11；19 DN1400蝶閥局部阻力系數(shù)，17 =0.2。表13：沿程水損部位管段管長管徑（mm）管材造率h程并聯(lián)點(diǎn)前壓水管5900鑄鐵管10

28、00并聯(lián)點(diǎn)后輸水干管11501400鋼筋混凝土1004.73表14：局部水損部位管段管長管徑（mm）管材造率S局h局并聯(lián)點(diǎn)前壓水管5900鑄鐵管1000.19 0.96 并聯(lián)點(diǎn)后輸水干管11501400鋼筋混凝土1000.05 0.26從泵吸水口到輸水干管上切換閘閥全部水頭損失為h=hs+hd+hb=4.73+0.96+0.26=5.95m管道特性曲線為：此時遠(yuǎn)期用四用一備單泵工作時：并聯(lián)工作時：將三個特征水位管道特性曲線與水泵單泵運(yùn)行和并聯(lián)運(yùn)行情況下的特性曲線方程聯(lián)立，解得各情況下單泵的工作情況，表15：工況點(diǎn)校核校核工況管路情況水位情況單泵Q（m3/s）H（m）N（KW)消防工況增加消防流

29、量并聯(lián)管路并聯(lián)工作枯水位1.29 41.46 0.85616.10 設(shè)計(jì)水位1.35 40.68 0.84640.33 洪水位1.77 34.43 0.82727.54 可知，遠(yuǎn)期消防校核時，設(shè)計(jì)水位和最低水位各工況點(diǎn)仍在單泵高效區(qū)內(nèi)，最高水位時，流量滿足，揚(yáng)程略小，但此時開啟備用泵即可。第三章 泵房設(shè)計(jì)一、泵房選址根據(jù)設(shè)計(jì)資料中的泵站縱斷面地形高程表，選擇的泵站建造地址如下圖：圖3 泵房選址圖途中的矩形方框即代表泵房。泵房建造地址在樁號泵房建造地址在樁號0+190到樁號0+237之間。選在此處建址，可以滿足泵房取水自流管不致于太深，且能滿足在枯水位時也能自灌式取水的目的；若泵站布置在樁號0+

30、190之前，則泵房距離河岸過近，地面標(biāo)高在27m以下，略高于河流的設(shè)計(jì)水位，導(dǎo)致泵筒體容易受河水沖刷，對建筑結(jié)構(gòu)不利；同時增加了輸水干管的布置難度；鋪設(shè)到泵房的交通橋過長，增加了工程造價。若泵站布置在樁號0+237以后，地面標(biāo)高為32.7m以上，泵筒體的挖方量較大，且會造成引水自流管的鋪設(shè)困難，同樣會增加工程造價。因此，泵房選址如圖比較合適。二、水泵安裝高程本設(shè)計(jì)采用自灌式取水，水泵吸入口處喇叭口保證淹沒在枯水位下0.5m，這樣就能保證在最不利情況下也能實(shí)現(xiàn)自灌，不用設(shè)置水環(huán)真空泵，雖然這樣水泵的安裝高度較低，但綜合考慮制備成本以及控制的便利條件，這種安裝方式更優(yōu)。水源三個水位標(biāo)高：枯水位：2

31、3.53m設(shè)計(jì)水位：25.00m洪水位：37.00m集水井三個特征水位：（自流管內(nèi)水損取1m）枯水位：23.53-1=22.53m設(shè)計(jì)水位：25-1=24.00m洪水位：37.00-1=36.00m最小淹沒深度0.5m，喇叭口高度0.5*D=0.5*1.1m=0.55m，最小懸空高度1.3m，則集水井最小深度為：H1=0.5+0.55+1.3=2.35m則集水井底板標(biāo)高為：H2=22.53-2.35=20.18m水泵安裝高度（自灌式）： Hss=haHsvhshva 式中 Hss安裝高度,泵軸至最低水位的幾何高度； ha水面上的絕對大氣壓； Hsv水泵的氣蝕余量； hs吸水管路總水頭損失，很小

32、約為0； hva該水溫下的氣化壓力。查泵與泵站第四版表2-8，可知：ha=10.33-（10.33-10.2）*23.5/（100-0）=10.3m； Hsv由銘牌可知為6.5m； hs=0； hva查表2-7可知，水溫20時，hva0.24m則：800SS47A: Hss=10.3-6.5-0-0.24=3.56m三、 機(jī)泵基礎(chǔ)尺寸查泵與電機(jī)樣本計(jì)算出800S-47A型泵機(jī)組基礎(chǔ)平面尺寸為4730mm2200mm，機(jī)組總重量W=Wp+Wm=（7300+4490）9.8=115542N?；A(chǔ)深度計(jì)算如下：式中 L基礎(chǔ)長度，L=4730mm B基礎(chǔ)寬度，L=2200mm 基礎(chǔ)所用材料的容重，此處

33、采用混凝土基礎(chǔ)，=23520N/m3四、泵房內(nèi)部布置1、泵機(jī)組的布置原則泵機(jī)組的排列是泵站內(nèi)布置的重要內(nèi)容，它決定泵房建筑面積的大小。機(jī)組間距以不妨礙操作和維修的需要為原則。機(jī)組布置應(yīng)保證運(yùn)行安全，裝卸、維修和管理方便，管道總長度最短、接頭配件最小、水頭損失最小并應(yīng)考慮泵站有擴(kuò)建的余地。各機(jī)組之間各部尺寸應(yīng)該滿足下列要求：(1)管外壁和墻壁的凈距等于最大設(shè)備的寬度加1m，但不得小于2m。(2)管與管之間的凈距值應(yīng)大于0.7m，保證工作人員能較為方便地通過。(3)管外壁與配電設(shè)備應(yīng)保持一定的安全操作距離。當(dāng)為低壓配電設(shè)備時不小于1.5m，高壓配電設(shè)備不小于2m。(4)泵外形凸出部分與墻壁的凈距，

34、須滿足管道配件安裝的要求，但是，為了便于就地檢修泵，不宜小于1m。如泵外形不凸出基礎(chǔ)，則基礎(chǔ)與墻壁的距離不宜小于1m。(5)電機(jī)外形凸出部分與墻壁的凈距應(yīng)保證電機(jī)轉(zhuǎn)子在檢修時能拆卸，并適當(dāng)留有余地。一般為電機(jī)軸長加0.5m，但不宜小于3m，如電機(jī)外形不凸出基礎(chǔ)，則基礎(chǔ)與墻壁的凈距不宜小于3m。(6)管外壁與相鄰機(jī)組的突出部分的凈距應(yīng)不小于0.7m。如電機(jī)容量大與55KW，則不小于1m。(7)相鄰機(jī)組的基礎(chǔ)之間應(yīng)有一定寬度的過道，以便工作人員通行。電動機(jī)容量不大于55kW時，凈距應(yīng)不小于0.8m；電動機(jī)容量大于55kw時，凈距不小于1.2m。電動機(jī)容量小于20kw時，過道寬度可適當(dāng)減小。但在任何

35、情況下，設(shè)備的突出部分之間或突出部件與墻之間應(yīng)不小于0.7m，如電動機(jī)容量大于55kW時，則不得小于1.Om。 (8)泵站內(nèi)主要通道寬度應(yīng)不小于1.2m2、泵機(jī)組布置泵機(jī)組的的排列方式可以分為縱向排列、橫向排列以及橫向雙行排列。為了布置緊湊，充分利用泵房的面積，泵機(jī)組的布置方式采取橫向雙行排列。即將五臺機(jī)組（遠(yuǎn)期泵用劃入布置規(guī)劃內(nèi)），“前三臺、后兩臺”交錯布置，前三臺為正常轉(zhuǎn)向，后兩臺為反常轉(zhuǎn)向，在與廠家訂貨時應(yīng)予以說明。每臺泵都有獨(dú)自的吸壓水管路。吸水管路上的配件按DN1100伸縮節(jié)、DN1100手動閘板閘閥、DN1100*800偏心漸縮管的順序布置；兩邊的壓水管路上的配件按DN600*90

36、0等心漸縮管、DN900逆止閥、DN900伸縮節(jié)、DN900液控蝶閥的順序布置。出水干管直徑采用DN1400，壓水管與出水干管之間的連接采用DN900*DN1400等心漸擴(kuò)管和DN1400鋼制正三通，輸水管布置采用兩根DN1400預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管，兩根輸水管與鋼筋混凝土管之間的連接采用DN1400鋼制正三通（四通用兩個三通代替）。為了減小泵房建筑面積，閘閥切換井設(shè)在泵房外面，兩條DN1400的輸水干管用兩個DN1400蝶閥連接起來，每條輸水管上再各設(shè)切換用的蝶閥一個。表16：管道類型管材管徑（mm）吸水管焊接鋼管DN1100壓水管鑄鐵管DN900出水干管鑄鐵管DN1400輸水干管預(yù)應(yīng)力鋼筋混

37、凝土管DN1400圖4 泵房立面剖面圖圖5 泵房平面圖五、水泵間布置1、水泵安裝高度以及泵房內(nèi)各標(biāo)高確定泵型號泵外形尺寸（mm）LL1L2L3L4BB1B2B3B3B3B4800S-47A2500-12001000-220087512001000-泵外形尺寸（mm）HH1H2H3H44-d2074120010720720442進(jìn)水法蘭尺寸出水法蘭尺寸Dg1D1Do1b1n-d1Dg2D2Do2b2n-d28001015950422433600780725402030電機(jī)尺寸：泵型號C電動機(jī)電機(jī)尺寸電機(jī)型號功率（kW）電壓（V）L1HhBAn-d1800S-47A6Y500-8710600022

38、2050019001250900442ELL2吐出錐管法蘭尺寸Dg2D2Do2b2n-d2800473015938001015950422433泵房內(nèi)底地面標(biāo)高=集水井地面標(biāo)高=20.15m， 水泵進(jìn)水口中心標(biāo)高=泵房內(nèi)地面標(biāo)高+最小懸空高度+喇叭口直徑-1/2進(jìn)水管直徑=20.15+1.3+1.19-0.5*1.1=22.09m水泵軸標(biāo)高=水泵進(jìn)口中心線標(biāo)高+H3=22.09+0.72m=22.81m電機(jī)軸標(biāo)高=水泵軸標(biāo)高=22.81m水泵底標(biāo)高：22.81-H1=22.08-1.2=21.61m水泵基礎(chǔ)底標(biāo)高：21.61-1.42=20.19m為了將水泵與泵房底板連在一起，水泵基礎(chǔ)增加0.

39、04m，則水泵基礎(chǔ)實(shí)際深度為： 21.61-20.15=1.46m 泵房基礎(chǔ)實(shí)際深度為1.46+2=3.46m水泵壓水管軸線標(biāo)高=偏心漸縮管軸心標(biāo)高=22.09+0.15=22.24m地下部分筒體高度操作平臺高度：洪水位標(biāo)高：37.00m,考慮2.0m浪高，1.0m安全超高操作平臺標(biāo)高H3：H3=37+2+1=40.0m泵房筒體高度=操作平臺標(biāo)高泵房內(nèi)底標(biāo)高 =（洪水位標(biāo)高+2m浪高+1m安全超高）泵房內(nèi)底標(biāo)高 =（37.00+2+1）-20.18 =19.82m2、泵房內(nèi)平面的布置設(shè)計(jì)好泵機(jī)組和吸壓水管路的平面布置后，根據(jù)泵房內(nèi)部設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，充分利用泵房內(nèi)部空間，同時又滿足機(jī)組運(yùn)行與維護(hù)

40、管理的要求。泵房筒體的最大外徑為30.42m，外墻厚度為0.8m。布置操作平臺上的配電室，值班室，控制室，檢修平臺布置如下：圖6 泵房配電間平面圖泵井的詳細(xì)布置見CAD詳圖。六、泵房型式及構(gòu)造1、泵房型式根據(jù)本地區(qū)情況，采用普通干室型泵房。泵房的平面形狀、吸水池與機(jī)器間的組合情況劃分，泵房采用圓形合建式豎井泵房。采用此種泵房型式的原因有下：1）由泵站的近遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)流量可知該取水泵站屬于IV級小型泵站（裝機(jī)流量在210m3/s），比較適合采用圓形。圓形結(jié)構(gòu)受力條件好，便于采用沉井法施工，可降低工程造價，泵啟動方便，易于根據(jù)吸水池水位實(shí)現(xiàn)自動操作。2）地下室豎井泵房人防條件好，結(jié)構(gòu)牢固，抗震條件好。

41、夏季不受陽光照射，室內(nèi)溫度較低。同時站址附近多為黃粘土，易于挖方，施工條件好。3）吸水池與機(jī)器間合建，方便人工的操作管理。電氣設(shè)備位于上層，不易受潮。同時，泵均采用臥式離心泵，自灌工作不需認(rèn)為啟動，因此方便運(yùn)行管理。2、屋面形式及構(gòu)造當(dāng)?shù)啬静娜狈?，故采用鋼筋混凝土預(yù)制槽形板平屋頂，預(yù)制鋼筋混凝土采用T形梁，構(gòu)造如圖2所示。3、側(cè)墻、底板構(gòu)造干室型泵房的側(cè)墻、底板均位于水下，從防滲要求考慮，在側(cè)墻外圍及底板下采用三油二氈防水層，并在側(cè)墻外圍做半磚墻作為防水層的保護(hù)層，以防三油二氈老化，在底板下用素混凝土墊底層，厚10厘米，以利于施工并保證底板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。4、基礎(chǔ)構(gòu)造機(jī)組為混凝土基礎(chǔ)與泵房連接成整

42、體結(jié)構(gòu)，當(dāng)檢修間或配電間沒有地下結(jié)構(gòu)時，為了避免檢修間或配電間與鋼筋混凝土干室之間有不均勻沉陷，可將檢修間或配電間的基礎(chǔ)適當(dāng)加深，不能做在填方上，基礎(chǔ)構(gòu)造見參考資料。下圖為示意圖（圖7）：圖75、樓梯與欄桿樓梯間設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GBJ16）和 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50045）的有關(guān)規(guī)定。相關(guān)規(guī)定如下：a) 樓梯梯段凈寬不應(yīng)小于0.9m（注：樓梯梯段凈寬系指墻面至扶手中心之間的水平距離）；b) 室內(nèi)樓梯的踏板寬度應(yīng)不小于24厘米，一般在28厘米最舒適；立板的高度應(yīng)不高于20厘米，一般在18厘米最舒適；c) 扶手高度不應(yīng)小于090m。樓梯水平段欄桿長度大于050m

43、時，其扶手高度不應(yīng)小于105m。d) 樓梯欄桿、垂直桿件間凈空不應(yīng)大于011m；e) 樓梯平臺凈寬不應(yīng)小于樓梯梯段凈寬，且不得小于120m；f) 樓梯平臺的結(jié)構(gòu)下緣兒至人行通道（注：垂直高度）不應(yīng)低于2m。g) 入口處地坪與室外地面應(yīng)有高差，并不應(yīng)小于010m；6、門窗通行汽車大門 ： （HB）尺寸為：3.0 3.7,3.03.6,3.53.5,4.04.2 （米）便門：凈寬0.81.0米，凈高2.02.2米木制開關(guān)窗：（BH）1.82.4，1.82.1，1.52.1，2.11.87、屋面結(jié)構(gòu)屋面設(shè)置包括：石子保護(hù)層、二氈三油瀝青卷材防水層、水泥砂漿抹平層2cm、礦渣鋼筋混凝土保溫層8cm、承

44、重基層。七、附屬設(shè)備的選擇1、起重設(shè)備最大起重量為所選擇的800S-47A水泵機(jī)組，其重量為7300，最大起吊高度為19.82+2.00=21.82m（其中2.0m是考慮操作平臺上汽車的高度）。所設(shè)計(jì)圓形泵房最大直徑為30.42m，據(jù)此，據(jù)此選用LX型電動單梁懸掛橋式起重機(jī)，最大起重量為10t，雙梁，跨度30.5m，配電動行車。2、通風(fēng)設(shè)備由于泵房筒體較深，因此需用風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)。選用兩臺T35-11型軸流風(fēng)機(jī)（葉輪直徑700mm，轉(zhuǎn)速960r/min，葉片角度15，風(fēng)量10127 m3/h，風(fēng)壓90Pa，配套電機(jī)TSF-8026。3、引水設(shè)備本設(shè)計(jì)采用自灌式工作，不需要引水設(shè)備。4、排水設(shè)備由

45、于泵房較深，故采用電動泵排水。沿泵房內(nèi)壁設(shè)排水溝，將水匯集到集水坑內(nèi)，然后用泵抽回到吸水間去。取水泵房的排水量一般按2040 m3/h考慮，排水泵的靜揚(yáng)程按17.5m計(jì)，水頭損失大約5m，故總揚(yáng)程在17.5+5=22.5m左右，可選用IS65-50-160A型離心泵(流量15-28m3/s，揚(yáng)程27-22m，N=3KW，n=2900r/min)型潛污泵兩臺，一臺工作，一臺備用，配套電機(jī)Y100L-2。5、計(jì)量設(shè)備在凈化廠的送水泵站內(nèi)安裝電磁流量計(jì)統(tǒng)一計(jì)量，故本泵站內(nèi)不再設(shè)計(jì)量設(shè)備。八、工程量表工程量表序號設(shè)備名稱規(guī)格材料單位數(shù)目備注1取水自流管DN1400混凝土管米4002吸水管DN1100焊

46、接鋼管米19.43手動閘板閘閥DN1100焊接鋼管個5Z545T-64伸縮節(jié)DN1100焊接鋼管個55偏心漸縮管DN1100*DN800焊接鋼管個56等心漸擴(kuò)管DN600*DN900焊接鋼管個57壓水管DN900焊接鋼管米15.88逆止閥DN900焊接鋼管個5HDZs41X-109伸縮節(jié)DN900焊接鋼管個510液控蝶閥DN900球墨鑄鐵管個5D2241X-1011鋼制90彎頭DN900球墨鑄鐵管個212等心漸擴(kuò)管DN900*DN1400球墨鑄鐵管個513壓水干管DN1400球墨鑄鐵管米13.514鋼制正三通DN1400焊接鋼管個115鋼制正三通DN1400焊接鋼管個116鋼制正三通DN140

47、0焊接鋼管個117鋼制正四通DN1400焊接鋼管個118鋼制90彎頭DN1400焊接鋼管個119輸水干管DN1400球墨鑄鐵管米230020蝶閥DN1400焊接鋼管個221手動蝶閥DN1400焊接鋼管個2GD371Xp-122取水泵800S-47A/個523取水泵配套電機(jī)Y500-8/個524排水泵IS65-50-160A/個125排水泵配套電機(jī)Y100L-2/個126軸流風(fēng)機(jī)T35-11/個227軸流風(fēng)機(jī)配套電機(jī)YSF-8026/個228剛性防水套管/鋼制個1329環(huán)形吊車/個130風(fēng)管DN720球墨鑄鐵管米1參考文獻(xiàn)：1姜乃昌.泵與泵站M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007；2中國市政工程

48、西南設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊（第1冊常用資料）M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004；3上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院.給水排水設(shè)計(jì)手冊（第3冊城鎮(zhèn)給水）M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004；4中國市政工程西北設(shè)計(jì)院. 給水排水設(shè)計(jì)手冊（第11冊常用設(shè)備）M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004；5中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院. 給水排水設(shè)計(jì)手冊（第12冊器材與裝置）M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果

49、，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立

50、進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項(xiàng)1.設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計(jì)