城地区给水工程一、二级泵站设计.docx

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1、同济大学课程设计任务书课程设计题目：给水泵站设计任务起至日期： 2014年11月12日至 2015年1月10日、设计任务1. A城地区给水工程一、二级泵站设计。、设计资料.基本情况A城地处华东平原，城区建筑多为三层，最高五层。为满足城市生活及生产用 水需要，拟建A城区给水工程。其中一、二级泵站是取水工程和输水工程中的一部 分。A城地区水资源丰富，有沿河地表水及可利用。1 .地质及水文资料在拟建一级泵站的河流断面及净水厂的空地布置有钻孔。由地质柱状图可看 出，。2m深为砂粘土，以下是页岩。沿河A城段百年一遇最高水位40.36m,最 低水位32.26m,正常水位36.51m （系黄海高程）。2 .

2、气象资料年平均气温15.6C,最高气温39.5C,最低气温-8.6,最大冻土深度0.44m。 主导风向，夏季为东南风，冬季为东北风。3 .用水量资料A城最大日用水量为K万吨/日,一期完成。最大日用水量变化情况详见附表 lo最大日用水量变化情况详见附表。4 .净水厂设计资料净水厂内反响沉淀池进水口设计水位45.50m,清水池最高水位42.3m,清水 池最低水位40.2m。A净水厂高程为43.5m。5 ,输水管网设计资料输水管网中未设水塔。出厂水水压要求到达4.0kg/cm26 .其它资料地震等级：五级；地基承载力2.5Kg/cm2；可保证二级负荷供电。7 .建议参考资料：泵站设计规范GB5026

3、5-2010；给水排水设计手册建筑工业出版社；泵与泵站建筑工业出版社，姜乃昌 主编。三、完成设计内容1 .设计计算说明书一份，附有必要的计算，曲线及草图。2 .设计图纸二号图一张：泵房平、剖面图及水泵基础详图。四、同组设计者钱潮，刘凡，王启明，艾静，赵凤潇，李小林指导老师签字年 月 日系主任意见:系主任签字年 月 日一级泵站取水工艺设计报告一、流量确实定和设计扬程估算：（1）设计流量Q考虑到输水干管漏损和净化场本身用水，取自用水系统a =1.1,那么设计流量：Q=l.l X 110000/24=5042m3/h=1400L/s（2）设计扬程H1）泵所需静扬程Hst通过取水局部的计算在最不利情况

4、下（即一条自流管检修，另一条自流管通 过75%的设计流量时），从取水头部到泵房吸水间的全部水头损失为0.52m,那么 吸水间的最高水面标高为40.36-0.52=39.84m,最低水面标高32.26-0.52=31.74m。 所以泵所需静扬程Hst为：洪水位时，HsT=45.50-39.84=5.66m枯水为时，HsT=45.50-31.74=13.80m2）输水干管中的水头损失Eh设采用两条DN1020钢管并联作为原水输水干管，当一条输水管检修，另一条 输水管应通过75%的设计流量（按远期考虑），即：3/h=1.05m3/s 查水力计算表得管内流速v=1.337m/s, i=000191,所

5、以h=Ll X0.00191义 1000=2.1m3）泵站内管路中的水头损失hp粗估为2m那么泵设计扬程为：枯水为时，Hmax=5.66+2.1 +2+2= 11.71m洪水位时,Hmin= 13.80+2.1 +2+2= 19.90m二、初选泵和电机近期三台 20sA-22 型泵（Q=1980m3/h, H=21m, N=133kW）,两台工作，一台 备用。远期增加两台同型号泵，四台工作，一台备用。根据泵的要求选用JR127-6型异步电动机（165kW, 380V, IP44水冷式）。三、机组根据尺寸确实定查泵与电机样本，计算出20SA-22型泵机组基础平面尺寸为3405mmX 1000mm

6、,机组总重量 W=Wp+Wm= 15778+15680=31458N。基础深度H可按下式计算：H=3.0W/(LXBX y)式中 L基础长度，L=2.81mB基础宽度，B=1.21m；Y基础所用材料的容重，丫 =23520N/n?故 H=(3.0X31458) / (3.405X 1.0X23520) =1.18m四、吸水管路与压水管路计算每台泵有单独的吸水管与压水管(1)吸水管 Qi=5042/3=1680.7 m3/h=0.467m3/s采用 DN700X10 钢管，那么 v=1.21m/s, i=2.5X10-3o(2)压水管采用 DN600X 10 钢管，那么 v=1.65 m/s,

7、i=5.7 10%五、机组与管道布置将泵房设计为长方体，四台机组并列布置为一排，每台泵有单独的吸水管、压 水管引出泵房后两两连接起来。泵出水管上设有止回阀和液控蝶阀，吸水管上 设有手动闸板闸阀。为了减少泵房建筑面积，闸阀切换井设在泵房外面，两条 DN1020的输水干管用DN1020蝶阀连接起来，每条输水管上各设切换用的蝶 阀一个。六、吸水管路和压水管路中水头损失的计算取一条最不利线路，从吸水口到输水干管上切换闸阀止位计算线路。(1)吸水管路中水头损失Ehs hs= E hfS+ Z hisXhfs=h*is=5.6X2.5 X lO-3=o 014mLhis=( C i+ C 2)V22/2g

8、+ C 3Vi2/2g式中C 1吸水管进口局部阻力系数，C 1=0.75；匕2DN700闸阀局部阻力系数，按开启度a/d=l/8考虑，C 2=0.15；C 3偏心渐缩管 DN700X500, C 3=0.20.那么 Ehis= (0.75+0.15) X 1.212/2g+0.20 X 2.382/2g=0.13m hs= Z hfs + Z his=0.014+0.13=0.144m吸压水管路水头损失计算线路图压水管路水头损失EhdZ hd= Z hfd+ E hid hfd=(12 + h + 14 + 15 + 16)idi + b id2 =0.23m hid =( C 4+ C 5+

9、 C 6)X v3?/2g+( C 7+ C 8+ C 9+ C 10) V42/2g+( n+ C 12) X V52/2g 式中 4DN700伸缩接头，G 4=0.21；C5DN700 蝶阀，C 5=0.15；C 6DN700 X 500 异径管,(6=0.31；C 7DN600 X 400 异径管,(7=0.25 ；小DN600 蝶阀，C 8=0.15；9DN700伸缩接头，C 9=0.21；C ioDN600 钢制 90 度弯头，C io=l.O8；C 11DN600 钢制正三通，GC 12DN600 X 1000 异径管，C 12=0.45.贝 ij E hid=(0.21+0.15

10、+0.31)X1.212/2g+(0.25+0.15+0.21 + 1.08) X 1.652/2g+( 1.08 X2+1.5+0.45) X 1.192/2g=0.59m故 Z hd= Z hfd+ E hfd=O.23+0.59=0.82m从泵吸水口到输水干管上切换闸阀阀间的全部水头损失为： h= X hs+ Z hd=O. 144+0.82=0.96m因此，泵的实际扬程为：设计枯水位时，Hmax=5.66+2.1 +0.96+2= 10.72m设计洪水位时，Hmin =13.80+2.1+0.96+2=18.86m由此可见，初选的泵机组符合要求。七、泵安装高度确实定和泵房高度计算为了便

11、于用沉井法施工，将泵房机器间底板放在与吸水间底板同一标高，因而 泵为自灌式工作，所以泵的安装高度小于其允许吸上真空高度，无需计算。吸水间最低动水位标高为31.74 m,为保证吸水管的正常吸水取吸水管的中 心标高为30.19 m （吸水管上缘的淹没深度为31.74-30.19-0.35=1.2 m）。取吸水 管下缘距吸水间底板1.2 m,那么吸水间底板标高为30.19- （0.35+1.2） =28.84m。八、附属设备的选择（1）起重设备最大起重量为1610kg,最大起吊高度为15.0+2.0=17.0m （其中2.0是考虑操作平台上汽车的高度），。为此，选用CD12-18D电动葫芦，起重量2

12、3跨度12m,起吊高度12mo（2）引水设备泵系自灌式工作，不需引水设备。（3）排水设备在吸水管闸阀下面设排水沟，将水汇集到集水坑内，然后用水抽出泵房。取水泵房的排水量一般按2040 nWh考虑，排水泵的静扬程按8.5 m计，水头 损失大约5 m,故总扬程在8.5+5=13.5 m左右，可选用IS65-50-160A型离心泵（Q= 15-28 m3/h,H=2722 m,N=3 Kw,n =2900r/min）两台，一台工作一台备用， 配套电机为Y100L-2。九、泵房建筑高度确实定泵房埋在地下局部高度为14.5 m,操作平台以上的建筑高度，根据起重设备及 起吊高度、电梯井机房的高度、采光及通风的要求，吊车梁底板到操作平台楼 板的距离为4.5m,从平台楼板到房顶底板净高为7.4m。十、泵房平面尺寸确实定根据泵机组，吸水与压水管道的布置条件以及排水泵机组和通风机等附属设备 的设置情况，从给水排水设计手册中查出有关设备和管道配件的尺寸，通过计 算，求得泵房长度为30.34m,宽度为11.01m。