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文檔簡介
1、<p><b> 目錄</b></p><p><b> 1設計依據2</b></p><p> 1.1設計主要技術參數2</p><p> 1.2設計主要內容2</p><p> 2水泵機組的選擇2</p><p> 2.1泵站設計參數的確定
2、2</p><p> 2.2 選擇水泵3</p><p> 2.2.1選擇原則3</p><p> 2.2.2選泵計算4</p><p> 2.3 確定電機7</p><p> 3 水泵機組基礎設計7</p><p><b> 3.1基礎長度7</b>
3、;</p><p><b> 3.2基礎寬度7</b></p><p><b> 3.3基礎高度7</b></p><p> 4吸水管路和壓水管路的設計計算8</p><p> 5吸水井的設計計算8</p><p> 6 各工藝標高的設計計算9</p
4、><p> 7 復核水泵機組10</p><p><b> 8消防校核10</b></p><p> 9 泵房形式的選擇及機械間布置11</p><p> 10 泵站的輔助設施計算12</p><p> 10.1引水設備12</p><p> 10.2計量
5、設備12</p><p> 10.3起重設備13</p><p> 10.4排水設備13</p><p> 11 泵站平面布置13</p><p><b> 致謝辭14</b></p><p><b> 參考文獻14</b></p><
6、;p><b> 1設計依據</b></p><p> 1.1設計主要技術參數</p><p> 根據課程設計任務書提供的數據,設計主要技術參數如下:</p><p> G市送水泵站日最大設計水量qvd=5.7×104m3/d,泵站分二級工作。泵站第一級工作從3時到23時,每小時水量占全天用水量的4.90%;第二級工作從2
7、3時到次日3時,每小時水量占全天用水量的2.8%。</p><p> 該市最不利點建筑層數6層,自由水壓為28m,輸水管和給水管網總水頭損失為9.32m,泵站地面標高為650m,泵站地面至設計最不利點地面高差為15.60m,吸水井最低水位在地面以下4.0m。</p><p> 消防水量qvx=160m3/h,消防時,輸水管和給水管網總水頭損失為20m。</p><p
8、><b> 1.2設計主要內容</b></p><p> 根據課程設計任務書要求,主要進行如下設計內容:</p><p> 1.水泵機組的選擇;2、水泵機組基礎設計;3、吸水、壓水管路設計計算4、吸水井設計計算;5、各工藝標高的設計計算;6、復核水泵機組;7、消防校核;8、泵房型式的選擇及機械間布置;9、泵站的輔助設施計算與選型;10、泵站平面布置;11、
9、泵站立面標高計算確定;12、繪制泵站平面圖和縱橫剖面圖(縱剖面圖為選做內容)。</p><p><b> 2水泵機組的選擇</b></p><p> 2.1泵站設計參數的確定</p><p> 泵站一級工作時的設計工作流量</p><p> QI / () = = </p><p>
10、泵站二級工作時的設計工作流量</p><p> QII / () = = </p><p> 水泵站的設計揚程與用戶的位置和高度,管路布置及給水系統的工作方式等有關。泵站的一級工作時的設計揚程</p><p><b> 其中: </b></p><p> ————水泵的設計揚程;</p><
11、;p> ————地形高度差;;</p><p><b> ————自由水壓;</b></p><p> ——— 總水頭損失;</p><p> ——泵站內水頭損失(初估計為1.5);</p><p> ———為保證水泵長期良好工作狀態(tài)而取得安全水頭(m);一般采用1~2m</p><p
12、><b> 2.2 選擇水泵</b></p><p><b> 2.2.1選擇原則</b></p><p> ?、偈紫纫獫M足最高供水工況的流量和揚程要求,并使所選水泵特性曲線的高效率范圍盡量平緩,對特殊工況,必要時另設專用水泵來滿足其要求;</p><p> ②盡可能選用同型號水泵;或揚程相近、流量大小搭配的泵
13、;</p><p> ?、蹜紤]近遠期結合,一般考慮遠期增加水泵臺數或換裝大泵;</p><p> ④一般盡量減少水泵臺數,選用效率較高的大泵,但亦要考慮運行調度方便,適當配置小泵,通常取水泵房至少需設2臺,送水泵房至少2—3臺(不包括備用泵);</p><p> ?、荼脩诟咝识芜\用(特別對經常運行工況);</p><p> ⑥盡可能
14、選用允許吸上真空度值大或必需氣蝕余量值小的泵,以提高水泵安裝高度,減少泵房埋深,降低造價;</p><p> ?、咚眠x擇必需考慮節(jié)約能源,除了選用高效率泵外,還可考慮運行工況的調節(jié); </p><p> ?、喔邼岫人吹娜∷梅繎x用低轉速,耐磨的水泵,有條件可在水泵內殼留道,葉輪表面涂耐磨涂料。</p><p><b> 2.2.2選泵計算</
15、b></p><p> 可用管路特性曲線和型譜圖曲線進行選泵。管路特性曲線和水泵性能曲線交點為水泵工況點。</p><p> 求管路特性曲線就是求管路特性曲線方程中的參數和。因為</p><p><b> 所以 </b></p><p><b> 因此 </b></p>
16、<p> 根據上述公式列表,并根據表在()坐標系中作出管路特性曲線()見圖,參照管路特性曲線和水泵型譜圖,或者根據水泵樣本選擇水泵。</p><p> 表2-1 管路特性曲線()關系表</p><p> 經反復比較初步選定兩個方案:</p><p> 方案一:3臺300-S90A 工作水泵,其工況點如圖2-1所示:</p>&l
17、t;p> 方案二:4臺300-S58工作水泵,其工況點如圖2-2所示:</p><p> 選泵時,首先要考慮水泵的類型如S型,SH型,IS型,JQ型,ZL型等,然后再從選定的類型中選定水泵的型號,如300-S58型號。</p><p> 對上述兩個方案進行比較,主要在水泵的臺數,效率及揚程浪費幾個方面進行比較,比較結果見表2-1方案比較表(表中最小工作流量以1800計):<
18、;/p><p><b> 表2-1方案比較表</b></p><p> 從表2-1中可以看出方案二的揚程利用高于方案一,水泵效率方案二也優(yōu)于方案以。</p><p> 300-S90A 需要電機的功率為280KW,三臺泵同時工作時總功率為840KW;350-S58需要電機的功率為185KW,四臺泵同時工作時為740KW;設計計算證明方案2優(yōu)于
19、方案1,不但減少了成本,而且還降低了運行費用。因此,選定工作泵為4臺300-S58型水泵。其性能參數如下:</p><p> Q = 576~972;H = 50~65m;η = 75~84%;n = 1450r/min;N = 185KW ;質量W = 809kg。</p><p> 4臺300-S58型水泵并聯工作時,其工況點在L點,L點對應的流量和揚程為2965和60m,滿足泵站
20、一級工作時的要求。</p><p> 3臺300-S58型泵站并聯工作時,其工況點在M點,M點對應的流量和揚程為2455和56.53m,稍微大一點,但滿足泵站二級工作時的要求。</p><p> 再選一臺同型號的350-S75A型水泵作為備用,泵站共設有5臺300-S58型水泵,4用1備。</p><p><b> 2.3 確定電機</b>
21、;</p><p> 選型原則:當單機容量N≤75kw時,一般選擇鼠籠式異步電動機。當單機容量75kw<N≤150kw時,一般選擇繞線式異步電動機。當單機容量N>150kw時,一般選擇雙鼠籠式異步電動機或同步電動機。</p><p> 根據水泵樣本提供的配套可選電機,選定電機,其參數如下:</p><p> 額定電壓 V=380V; N= 185
22、KW; n = 1450 r/min; W =1675kg。</p><p> 3 水泵機組基礎設計</p><p> 本設計選不帶地座的300-S58型雙吸離心泵,所以基礎為混泥土塊,其基本計算如下:</p><p><b> 3.1基礎長度</b></p><p> L/mm = 地腳螺釘間距 + (400
23、~500)</p><p><b> = </b></p><p> = 450 + 824 + 560 + 450</p><p><b> = 2284mm</b></p><p><b> 3.2基礎寬度</b></p><p> B/m
24、m = 地面螺釘間距 + (400 + 500)</p><p> = 610 + 480 = 1090mm</p><p><b> 3.3基礎高度</b></p><p> H/mm = ﹛(2.5~4.0)×()﹜/(L×B×ρ)</p><p> 式中:_______水泵的質
25、量(kg)</p><p> ________電機的質量(kg)</p><p> L ___________基礎長度(m)</p><p> B __________ 基礎的寬度(m)</p><p> ρ__________基礎的密度(kg/),混泥土的密度為2400kg/</p><p> H/m =
26、3.2 × (809 +1675)/(2.284 × 1.090 ×2400) = 1.33</p><p><b> 設計取1.4m;</b></p><p> 水泵機組混凝土塊式基礎尺寸(m)為L×B×H=2.284×1.09×1.4。</p><p> 4吸水管路
27、和壓水管路的設計計算</p><p> 由圖2知1臺300-S58型水泵的最大工作量為972(270L/s),以吸水管路和壓水管路所通過的最大流量,初步選定吸水管管徑DN =450mm,壓水管管徑DN =300mm,</p><p> 當吸水管DN =450 mm 時,流速 1.376 m/s,(一般在1.2~1.6范圍內)</p><p> 當壓水管DN =
28、400 mm 時,流速 2.14 m/s,(一般在2.0~2.5范圍內)</p><p> 因此,上述管路選擇合適。</p><p><b> 5吸水井的設計計算</b></p><p> 吸水井尺寸應滿足安裝水泵吸水管進口喇叭口的要求。</p><p> 吸水井最低水位/m = 泵站所在位置地面標高 - 清水池
29、有效水深 - 清水池至吸水井管路水頭損失 = 650 – 3.80 – 0.20 = 646.0</p><p> 吸水井最高水位/m = 清水池最高水位 = 泵站所在位置地面標高 = 650</p><p> 水泵吸水管進口喇叭口大頭直徑DN/mm ≥(1.3~1.5)d = 1.4×450 </p><p><b> = 630<
30、/b></p><p> 水泵吸水管進口喇叭口長度L/mm≥(3.7~7.0)D ×(D-d) = </p><p> = 4.0×(630-450) = 180</p><p> 喇叭口距吸水井井壁距離/mm≥(0.75~1.0)×630 = 1.0 × 630 = 630</p><p&g
31、t; 喇叭口之間距離/mm≥(1.5~2.0)×630 = 2.0 × 630 = 1260</p><p> 喇叭口距吸水井井底距離/mm≥0.8×630 = 504</p><p> 喇叭口淹沒水深h/m≥(0.5~1.0) = 1.2</p><p><b> 所以:</b></p>
32、<p> 吸水井長度 = 水泵吸水管進口喇叭口大頭直徑DN ×5 +喇叭口之間距離×4+喇叭口距吸水井井壁距離×2 = 630×5+1260×4+630×2=9540mm(注:最后還要參考水泵機組之間距離調整確定);</p><p> 吸水井寬度 =水泵吸水管進口喇叭口大頭直徑DN+喇叭口距吸水井井壁距離×2=630+630
33、15;2=1890mm;</p><p> 吸水井高度 = 504+1200+4000+300 = 6004mm</p><p> 6 各工藝標高的設計計算</p><p> 泵軸安裝高度Hss = Hs - </p><p><b> 式中:</b></p><p> Hss____
34、____泵軸安裝高度(m)</p><p> Hs_________水泵吸上高度(m)</p><p> g _________水泵的重力加速度()</p><p> ______水泵吸水管路水頭損失</p><p> 查得水泵吸水管路阻力系數 = 0.01(喇叭口局部阻力系數), = 0.06(90彎頭局部阻力系數),= 0.01(
35、閥門局部阻力系數), = 0.18(偏心減縮管局部阻力系數)。</p><p> 經計算并考慮長期運行后水泵性能下降和管道阻力增加等,取 = 1.00m,則</p><p> 300S58泵軸安裝高度</p><p> /m = 4.6 - /(2 × 9.81) - 1 = 3.50m</p><p> 泵軸標高/m =
36、 吸水井最低水位 + Hss =646.0 + 3.50 = 649.5</p><p> 基礎頂面標高/ = 泵軸標高 – 泵軸至基礎頂面高度H1 = </p><p> = 649.5 - 0.51 = 648.99</p><p> 泵房地面標高/ = 基礎頂面標高 – 0.20 = 648.99 – 0.20 = 648.79 </p>
37、<p><b> 7 復核水泵機組</b></p><p> 根據已經確定的機組布置和管路情況重新計算泵房內的管路損失,復核所需要揚程,然后校核水泵機組。</p><p><b> 泵房內管路水頭損失</b></p><p> 1 + 0.44 = 1.44</p><p><
38、;b> 所以,水泵揚程</b></p><p> = 15.6+4.0+28+9.32+1.44 = 58.36</p><p> 與估計揚程基本相同,選定的水泵合適。</p><p><b> 8消防校核</b></p><p> 消防時,二級泵站的供水量</p><p&
39、gt; 2793+160=2593(820L/s)</p><p> 消防時,二級泵站的揚程</p><p> = 19.6 + 10 + 20 + 1.44 </p><p><b> = 51.04</b></p><p> 其中:——地形高差;</p><p> ——自由水壓,=
40、 10.0m(低壓消防制)</p><p><b> ——總水頭損失;</b></p><p> ——泵站內水頭損失。</p><p> 根據Q火 和 H火,在圖1上繪制泵站在消防時需要的水泵工況,見圖1中的X點,X點在4臺水泵并聯特性曲線的下方,所以,2臺水泵并聯工作就能滿足消防時的水量和水壓要求,說明所選水泵機組能夠適應城市消防滅火的
41、要求。</p><p> 9 泵房形式的選擇及機械間布置</p><p> 根據清水池最低水位標高(653.8)m和水泵Hs(4.6m)的條件,確定泵房為矩形半地下式(附圖1);</p><p> 水泵機組采用單排順序式布置。</p><p> 每臺水泵都單獨設有吸水管,并設有手動常開檢修閥門-VE變偏心蝶閥,型號為VED371,DN
42、 = 450mm。</p><p> 壓水管設有液壓緩閉止回VE變偏心蝶閥,型號為VED371液控止回閥,DN = 400 mm,;電動控制閥門,型號為ZHJD, 閥體公稱通徑:DN50~400mm,公稱壓力:PN1.6 4.0 6.4MPa,連接形式:法蘭式按JB/T78-59 JB79-59對夾式法蘭連接,材料:HT200 ZG25 ZG1Gr18Ni9Ti ZGOCr18Ni12Mo2Ti,壓蓋形式:螺栓
43、壓緊式。</p><p> 設有聯絡管(DN = 450mm)聯絡管上設有手動常開檢修閥門, 型號為VED371,DN = 450mm。。由兩條輸水干管送往城市管網。</p><p> 泵房內,管路采用直進直出布置,直接敷設在室內地板上。</p><p> 選用各種彎頭、三通和變徑管,計算確定機械間長度為30.7m,寬度為13m。</p><
44、;p> 10 泵站的輔助設施計算</p><p><b> 10.1引水設備</b></p><p> 啟動引水設備選用水環(huán)式真空泵,真空泵的最大排氣量為</p><p> Qv /()= K × {(Wp +WS)×Ha}/{T×(Ha+HSS)}</p><p> ?。健?
45、.10 × {(0.25+8.33)× 10.33}/{300 ×(10.33 – 3.7)}</p><p> = 0.049</p><p> 式中: Qv —— 真空泵的最大排氣量(m3/h);</p><p> K —— 漏氣系數(1.05 -1.10);</p><p> Wp ——
46、最大的一臺水泵泵殼內空氣容積(m3);</p><p> Ws —— 吸水管中空氣容積(m3);</p><p> Ha —— 105pa下的水柱高度,一般采用10.33 m;</p><p> T —— 水泵引水時間(h),一般采用5min,消防水泵取3 min;</p><p> Hss —— 離心泵的安裝高度(m);</p
47、><p><b> 真空泵的最大高度</b></p><p> /Pa = HSS × 1.01 × 105/10.33 = 4.00 × 1.01 × 105/10.33 = 39109.4</p><p> 式中 Hvmax —— 真空泵的最大真空(pa);</p><p
48、> Hss ———— 離心泵安裝高度(m),最好取吸水井最低水位至水泵頂部的高差。</p><p> 選取SZB —8型水環(huán)式真空泵2臺,一用一備,布置在泵房靠墻邊處。</p><p><b> 10.2計量設備</b></p><p> 在壓水管上設超聲波流量計,選取SP-1型超聲波流量計2臺,安裝在泵房外輸水干管上,距離泵房7
49、m。</p><p> 在壓水管上設壓力表,型號為Y-60Z,測量范圍為0.0 – 10.0MPa。在吸水管上設真空表,型號為Z-60Z,測量范圍為 – 1.01 x 105 -0Pa。</p><p><b> 10.3起重設備</b></p><p> 選取單(雙)梁懸掛式起重機SD x Q,起重量2t,跨度5.5 -8.0 m,升起
50、高度3.0-10.0m。</p><p><b> 10.4排水設備</b></p><p> 設污水泵4臺,一用一備,設集水坑1個,容積(m³)取為2.0×1.0×1.5 = 3.0。</p><p> 選取50WQ10 - 10 - 0.75型潛水排污泵,其參數為:</p><p>
51、; Q = 10 L/s ; H = 10 m;n = 1440 r/min;N = 4.0 kW。</p><p><b> 11 泵站平面布置</b></p><p> 根據4.9節(jié)中所述的泵站布置原則,考慮到維護檢修方便,巡視交通順暢,將泵站總圖布置得盡可能經濟合理、美觀適用,最終送水泵站工藝布置如附圖1所示。</p><p&
52、gt; 根據起重機的要求計算確定泵房高度為10.8m,泵站長度為30.7m,泵站寬度為13m。</p><p><b> 致謝辭</b></p><p> 本次噪聲控制工程課程設計的進行過程中非常感謝溫高老師對我嚴格要求和悉心指導,導師淵博的學識、非凡的氣質、敬業(yè)的工作作風、獨特的人格魅力,始終感染著我、激勵著我,這些都將成為寶貴的財富讓我享用終身。在題為G市送
53、水泵站工藝設計過程中,溫老師多次幫助我分析思路,開拓視角,在我遇到困難的時候給予我最大的支持和鼓勵。溫老師嚴謹求實的治學態(tài)度,踏實堅韌的工作精神,將使我終生受益。再多華麗的言語也顯蒼白。在此,謹向溫老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 </p><p><b> 參考文獻</b></p><p> [1] 張景成等.水泵與水泵站.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社
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