2.7.5 氧化池高度H
采用:承托层厚度H1=0.60m 填料层厚度H2=2.0m 沙面上水深H3=1.50m 氧化池超高H4=0.30m
则氧化池高度为
H=H1+H2+H3+H4=0.6+2.0+1.5+0.3=4.4m. 2.8 泵房前构筑物高程计算
地面标高为7.50m
2.8.1 澄清池压力配水井内水头标高计算
配水井内水头标高=Z+H-1.0 H-原水到达净水厂后的水头,7.80m Z-进水管中轴线标高,6.70m 1.0-考虑富裕水头1.0m
则配水井内水头标高=6.70+7.80-1.0=13.50m 2.8.2 配水井至澄清池水头计算 沿程损失:
h1=Σil
=0.00158×14.6=0.023m
局部损失: 名称 闸阀 进口 数量(个) 1 1 合计 系数ξ 0.15(a/d=1/8) 0.5 流速m/s 0.89 0.89 局部阻力m 0.006 0.02 0.026 则h=0.026+0.023=0.049m 取h=0.06m
澄清池池体水头损失0.4m
则澄清池水位标高=13.50-0.4-0.06=13.04m
澄清池出水槽,取水头损失0.2m,则水位标高12.84m 2.8.3 澄清池出水槽至滤池水头计算
沿程损失:
h1=Σil=0.00729×3.5+0.00158×4.95+0.0134×51.10=0.72m 局部损失:
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名称 进口 90度弯头(DN600) 90度弯头(DN400) DN600×400渐缩管 DN600正三通 数量(个) 2 2 2 1 2 合计 系数ξ 0.15 1.01 0.90 0.20 1.5 流速m/s 2.57 2.57 1.49 1.49 2.57 局部阻力m 0.10 0.68 0.204 0.023 1.01 2.02 则滤池水位标高=12.84-2.02-0.72=10.10m 2.8.4 滤池到清水池水头计算
移动罩滤池水头损失:1.5m 沿程损失:
h1=Σil=0.00729×19.7+(55.6+7.45)×0.000927=0.20m 局部损失: 名称 进口 DN600×400渐放管 DN1000正三通 90度弯头(DN1000) 90度弯头(DN600) DN600正三通 数量(个) 1 1 2 2 2 1 合计 系数ξ 0.15 0.33 1.5 1.08 1.01 1.5 流速m/s 0.642 1.22 0.95 0.95 1.49 1.49 局部阻力m 0.0032 0.0250 0.1380 0.0994 0.2286 0.1697 0.8336 则清水池水位标高=10.1-1.5-0.2-0.8336=7.57m 2.9 泵房设计
2.9.1 流量和设计扬程估算
设计流量Q (1)泵站内的水头损失hp
粗估为2mH2O
(2)输水干管中的水头损失Σh
采用两条输水干管,当一条输水管检修时,另一条输水管应通过75%的设计流量,即Q=0.75×2700 m3/h =2025m3/h=0.56m3/s,采用DN1000钢管。
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查水力计算表得v=0.71m/s,i=0.00059输水干管全长1100m,则 Σh=1.1×0.00059×1100=0.71m(式中1.1为因局部损失而加大的系数) (3)静扬程Hst
泵站出水总管中轴线标高拟订为6.25m,清水池最低水位标高为2.57m,最高水位标高为7.57m。
最高水位时
Hst=6.25-7.57=-1.32m 最低水位时
Hst=6.25-2.57=3.68m
(4)设计扬程H
市政管网控制点所需水头取35m
Hmax=35+2+0.71+3.68=41.39m
Hmin=35+2+0.71-1.32=36.39m
2.9.2 初选水泵和电机
选用300S58B型离心泵
Q=684m/h,H=43m,n=1450r/min,轴功率88.8kw,重量1210kg。 配套电机
Y315M1—4,功率132kw,η=80%,NPSHR=4.4m,重量2150kg。 安装尺寸
A=508mm,L=2347mm,B=1070mm,泵轴高度H=860mm,n-Φd=4-27,进口法兰尺寸DN1=300mm,出口法兰尺寸DN2=250mm,进水口中轴线高度H1=510mm,出水口中轴线高度H2=250mm,总重3360kg。
四台工作,两台备用。 2.9.3 机组基础尺寸的确定 基础深度:
H=3.0W/LBR=3×33600/(2.347×1.07×23520)=1.71m R-基础所用材料的容重,对于混凝土基础,R=23520N/ m3 2.9.4 吸水管路与压水管路
每台水泵有单独的吸水管和压水管。
(1) 吸水管
Q1=2700/4=675 m3/h=0.188 m3/s;采用DN400钢管,则v=1.49 m/s,I=0.00785。 (2)压水管
采用DN500钢管,则v=0.92m/s,I=0.00292。 2.9.5 吸水管路和压水管路中水头损失计算
3
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每台水泵压水管上设有油控微阻缓闭止回阀(HH44X-10-D)和暗杆锲式闸阀(Z45NT-10),吸水管上设WZ545T-10型闸阀两个,两条DN1000输水干管用GD371X-6型碟阀连接起来,每条输水干管设切换用碟阀一个(GD371X-6)。
取一条最不利管线进行水头损失计算:
图4 最不利管线
ξ1—吸水管进口局部阻力系数,0.75; ξ2—90度弯头(DN400)局部阻力系数,0.90;
ξ3—DN400正三通局部阻力系数,3.0;
ξ4—DN400闸阀局部阻力系数,按开启度a/d=1/8考虑,0.15; ξ5—DN400×300偏心渐缩管局部阻力系数,0.18; ξ6—DN250×500渐放管局部阻力系数,0.32; ξ7—DN500止回阀局部阻力系数,1.8; ξ8—DN500伸缩接头局部阻力系数,0.21;
ξ9—DN500锲式闸阀局部阻力系数,按开启度a/d=1/8考虑,0.15; ξ10—DN500钢制45度弯头,0.48; ξξξ
—DN1000×500异径斜三通局部阻力系数,0.05; 12—DN1000正三通局部阻力系数,1.5;
1113
—DN1000蝶阀局部阻力系数,0.15;
v1—DN400钢管内满流流速,1.49m/s;
v2—DN400×300渐缩管内满流流速,2.57m/s; v3—DN250×500渐放管内满流流速,3.83m/s; v4—DN500钢管内满流流速,0.92m/s; v5—DN1000钢管内满流流速,0.71m/s。 (1)吸水管路中水头损失Σhs
Σhs=Σhfs+Σhls
Σhfs=li=54.96×0.0785=0.43m
Σhls=(ξ1+2ξ2+2ξ4+ξ5)×v1/2g+ξ3×v2/2g=0.73m 则 Σhs=0.43+0.73=1.16m (2)压水管路水头损失
Σhd=Σhfd+Σhls
Σhfd=(l2+l3+l4+l5)×0.00785+l6×0.00059
=(2.29+2.19+3.28+1.48)×0.00785+15.45×0.00059
- 29 -
=0.082m
Σhls=ξ6×v3/2g+(ξ7+ξ8+ξ9+3ξ =0.48m
故 Σhd=0.48+0.082=0.562m
(3)从水泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的全部水头损失为 Σh=Σhs+Σhd
=1.14+0.562=1.702m 因此,水泵实际所需扬程为
Hmax=35+1.722+0.71+3.68=41.09m Hmin=35+1.722+0.71-1.32=36.09m 水泵机组符合要求。
2.9.6 水泵安装高度的确定 水泵最大允许吸上真空高度 Hs=Hg-Hz- v12-NPSHR
=10.2-0.24-1.492/(2×9.81)-24.4 =5.45m
吸水管路水头损失为1.16m
清水池最低水位标高为1.16m,则 水泵轴心标高=2.57+5.45-1.16=6.86m
适当留有余地,并考虑到施工方便,取水泵的出水口中轴线标高与出水总管中轴线一致,即水泵的出水口中轴线标高为6.56m,则水泵的轴心标高取 2.9.7 泵房高度
泵房高度为7.41m,操作平台标高为7.70m,详见设计图。 2.9.8 附属设备 (1)起重设备
选用环形吊车,定制,双梁(标高12.9m),cd1-10电葫芦,起吊高度6.9m。 (2)真空泵 抽气量
W=K(w1+w2)Hg/T(Hg-Zs)
w1—吸水管内空气容积,约5.3m w2—泵壳内空气容积,约0.08m3 Hg—大气压,取10.33m Zs—水泵的几何高度,3.36m T—冲水时间,取3min K—漏气系数,取1.1
- 30 -
3
10
+ξ
11
)×v4/2g+(2ξ
12
+2ξ
13
)×v5/2g