设计说明书
(一)设计流量的确定和设计扬程的估算:
(1)设计流量Q
考虑到输水干管漏损和净化场本身用水,取自用水系数α=1.05, 则
近期设计流量为 Q=1.05×50000/24=2187.5m3/h=0.6076m3/s 远期设计流量为 Q=1.05×100000/24=4375m3/h=1.2152m3/s
(2)设计扬程H
①泵所需静扬程HST
(即一条自流管道检 通过取水部分的计算已知在最不利情况下
修,另一条自流管道通过75%的设计流量时),从取水头部到吸水间的全部水头损失0.8m。则吸水间中最高水面标高为95m-0.8m=94.2m,最低水面标高为90m-0.8m=89.2m.所以泵所需静扬程HST 为:
洪水位时,HST=115+3-94.2=23.8m 枯水位时,HST=115+3-89.2=28.8m ②输水干管中的水头损失∑h
设采用两条DN800的铸铁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
Q=0.75×4375m3/h=3281.25m3/h=0.9114m3/s, 查水力计算表得管内流速
v=1.81m/s, i=0.00469
所以?h=1.1×0.00469×3200=16.51m (式中1.1是包括局部损失而加大的系数)
③泵站内管路中的水头损失?h 粗估2m,
则泵设计扬程为:
枯水位时:Hmax=28.8+16.51+2+2=49.31m 洪水位时:Hmin=23.8+16.51+2+2=44.31m
(二)、初选泵和电机
近期选择3台500S59A型泵(参数见下表),2台工作,1台备用。远期增加1台同类型泵,3台工作1台备用。 水泵型号 流量L/S 扬程m 39~57 转速r/min 轴功率KW 970 315~333 500S59A 1500~2170
根据500S59A型泵的要求选用Y400-54-6型异步电动机(参数见下表)。
水泵型号 电动机型号 功率KW 500S59A Y400-54-6
100 效率 % 72~74 气蚀余量m 6 (三)、机组基础尺寸的确定
查泵与电机样本,计算出500S59A型泵机组基础平面尺为1637.5mm×1640mm,机组总重量 W = Wp + Wm= 325+16650=16975N。
3.0W 基础深度H可按下使计算H=
L?B??
式中 L —— 基础长度, L=1.6375m B —— 基础宽度, B=1.640m
γ—— 基础所用材料的容重,对于混泥土基础, γ
=23520N/m3
故 H=(3.0*16975)/(1.6375*1.640*23520)=0.81m 基础实际深度连同泵房底板在内,应为2 m。
(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
已知 Q1=4375/3= 1458.33m3/h = 0.4051m3/s 采用DN600钢管,则v=1.39m/s ,i=3.91‰
(2)压水管
采用DN500钢管,则v=1.99m/s,i=10.2‰
(五)、机组与管道布置
详见附件CAD图纸
(六)、吸水管路与压水管路的水头损失的计算
取一条最不利线路,从吸水口到输水干管上切换闸阀止为计算线路图
(1)吸水管路中水头损失∑h s:
∑h s=∑h fs+∑h ls ∑h fs=l1×is=3.91‰×2.000=0.00782m ∑h ls=(ζ1+ζ2)
2v22gv12 + ζ3
2g式中 ζ1———吸水管进口局部阻力系数,ζ1=0.75; ζ2 ———DN600钢管闸阀局部阻力系数,按开启度
a=0.125考d虑,ζ2=0.12;
ζ3 ———偏心渐缩管DN800×600,ζ3=0.18;
则 ∑h ls=(0.75+0.12)×1.392/2g错误!未指定书签。+0.20×3.122/2g=0.185 m
所以吸水管路总水头损失为:
∑h s=∑h fs+∑h ls=0.00782+0.185=0.19282m
(2)压水管路水头损失∑h d:
∑h d=∑h fd+∑h ld
∑h fd =(l2+l3+l4+l5+l6)id1+l7×id2
∑h fd =(5.102+2.450+7.350+4.750+1.324)×10.2‰ +2×46.9‰=0.301m ∑h V52/2g 式中
ζ4-DN300×450渐放管,ζ4=0.25; ζ5-DN500钢制45°弯头, ζ5=0.51; ζ6-DN600液控蝶阀, ζ6=0.315; ζ7-DN600伸缩接头, ζ7=0.21; ζ8-DN手动蝶阀, ζ8=0.15; ζ9-DN600钢制90°弯头, ζ10=1.01; ζ10-DN500×600渐放管, ζ10=0.18; ζ11-DN800钢制斜三通,ζ11=0.5;
ld=ζ4V32/2g+(2ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+2ζ9+ζ10
)V42/2g+(ζ11+ζ12+ζ13)
ζ12-DN800钢制正三通,ζ12=1.5; ζ13-DN800蝶阀,ζ13=0.15 则
∑h ld=0.25×5.242/2g+(2×0.51+0.315+0.21+0.15+2×1.01+0.18)×1.992/2g+(0.5+2×1.5+2×0.15)×1.812/2g=0.350+0.787+0.635 =1.772m
故 ∑h d=∑h fd+∑h ld=0.301+1.772=2.073m 从泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为:
∑h=∑hs+∑hd=0.19282+2.073=2.26582m;
因此,泵的实际扬程为:
设计枯水位时:Hmax=28.8+16.51+2.26582+2=49.57582m 设计洪水位时:Hmin=23.8+16.51+2.26582+2=44.57582m 由此可见,初选的泵机组符合要求。
(七)、泵安装高度和泵房筒体高度计算
为了便于用沉井法施工,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,无须计算。
已知吸水间最低动水位标高为89.20m,为保证吸水管的正常吸水,取吸水管的中心标高为87.00m(吸水管上缘淹没深度为89.20-87.00-(D/2)=1.9m)。取吸水管下缘距吸水间底板0.74,则吸水间底板标高为87.00-(D/2+0.7)=86.00m。洪水位标高为