新区水厂取水工程设计方案.docx

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1、新区水厂取水工程设计方案1.1 取水构筑物的规模根据所给资料可知，本设计确定新区水厂规模为20万 m3d,分为近期和远期，且近期、远期均为10万m3do取 水厂的自用水量为8%,则水厂一期设计处理水量为Q= 1000001.08= 108000m3d = 4500m3d = 1.25m3So1.2 取水构筑物的设计1.2.1 设计流量的确定和设计扬程估算1.2. 1.1设计流量Q近期设计流量Q = L08x当詈=4500m3h = 1.25m3s远期设计流量 Q = 1.08X翳 =9000m3h=2.50m3s1.2.1.2设计扬程(1)泵所需静扬程HST通过取水部分的计算已知在最不利情况下

2、(即一条自流 管检修，另一条自流管通过75%的设计流量时，Q = 2.50.75 =1.875m3s,自流管沿程损失 hi= 1.680%x200 = 0.736m;进水 喇叭口损失hf= 0.56xE =0.56Xa丝 =0.025m；进水格栅 2g29.8水头损失取0.lm),从取水头部到泵房进水间的全部水头损 失为0.86m,进水间的旋转滤网的水头损失取0.2m,则吸水 间最高水位标高为9.93 - 1.06 = 8.87m,最低水位标高为5.8 -1.06 = 4.77mo净水厂地面标高取8.5m,絮凝池内水面高 出地面4.0m。则净水厂絮凝池内水面标高为12.5m,所以泵 所需静扬程

3、HST为:洪水位时：Hst =12.5 - 8.87= 1.63m枯水位为：Hst =12.5- 4.77 = 7.73m（2）输水干管中的水头损失Eh近期采用一条DN1200铸铁输水干管，远期增设一条。输水干管长约6km, V=LllnVs, IOOOi= 1.05o当一条输水干 管检修时，另一条输水管应通过75%的设计流量Q = 0.75x25m3s = 1.875m3s,查水力计算表得管内流速 v=1.66ms, IOOoi=232,所以h= l.l2.321036000= 1531mo（l 1.1 系包括局部损 失而加大的系数）。（3）水泵扬程估算粗估计泵站内水头损失hp为2m,取安全

4、水头为2m,管 道静态混合器水头损失计为0.8m,则泵的扬程为：枯水位时，Hmax= 7.73 + 15.31+2+2+0.8 = 27.84m洪水位时，Hmin= 1.63 + 15.31+2+2+0.8 = 21.74m1.2. 2初选泵和电机1.2.2. 1泵的选择近 期三台 500S35 型 泵(Q=2250m3h , H=30m , n=970rmin, Hs=6m),两台工作，一台备用，远期增加两台 同型号泵，四用一,备。根据500S35型泵的要求，选用Y400-43-6型电动机 (N=280kw)o1.2. 2,2水泵吸水管与压水管的确定由给排水设计手册中吸水管、压水管管径与流速

5、的关 系，即 250mmD 1000mm,吸水管流速 1.21.6ms,压 水管流速2.02.5ms,查水力计算表得，进出水管采用钢管, 贝IJ若 d=800mm, v=1.24ms, IOOOi=2.211；若 d=600mm, v=2.14ms, 1000i=9.305o考虑经济运行及水泵扬程的合理利 用，吸水管管径为800mm,出水管管径为600mm。1.2.3 机组基础尺寸的确定查泵与电机样本500S35不带底座的基础尺寸基础长度：L=0.4 + L2 + L3 + B=0.5 + 1.049 + 0.58 + 1.0= 1.129m,取 1.2mo基础宽度：B=A+0.5=0.8+0

6、.5=1.3m基础深度：H=30 +0.2=300.035+0.2=1.25m,取 1.3m基础实际深度连同泵房底板在内，取2.0m。1.2.4 机组与管道布置每台泵有单独的吸水管，压水管引出泵房后合并为一根 DN1200浑水输送管。泵吸水管上设有DN800 YQZ945X-10 电动软密封闸阀，DN800500偏心渐缩管，压水管上设有 DN350600同心渐扩管，DN600 HBH41-10型液压缓闭止回 阀，DN600D941型电动法兰式蝶阀。由于管径较大，本设计采用了一些自制的配件。泵进出 水管上分别安装-0.250.25MPa真空压力表和0LOMPa 压力表一只，以检测泵的工作情况。1

7、. 2. 5泵房平面尺寸的确定一级泵房土建按远期规模建设，水泵按近期规模配置， 并预留两台远期水泵安装位置。根据室外给水设计规范 (GB50013-2006)水泵机组布置及泵房布置，取泵房内水泵 基础间静距为2.0m,基础与侧墙的距离为2.5m,基础与后 墙的距离为2.2m,基础与正墙的距离为5.3m,泵房的净平 面尺寸为 BL=8.8m28.9mo 28900 图1 一泵房平面布置图1.2.6吸水管路与压水管路中水头损失的计算取一条最不利路线，从吸水口到输水干管上切换阀止为计算线路图。1.2.6. 1吸水管路中水头损失Ehs = hfs+E%s10图2吸压水管路水头损失计算线路图hfs=0.

8、852.21110=0.002m222Zhk= J?+ & 2?+ & 39 2g2g2g式中一吸水管进口局部阻力系数，= 0.12-DN800闸阀局部阻力系数,按开启度1/8考虑,2=0.153一偏心渐缩管DN800x500局部阻力系数，3=0.21贝 IJ s=0.1- +0.15x 小竺 +0.21x 邛二429.829.82x9.8=0.123m故 hs =hfs+s=0.002+0.123=0.125 m1.2.6.2压水管路中水头损失 hd= hfd+ hdhfd=(L2L3L4L5)idi(L6L7L8L9L10)id2=(0.5 +2.0+5.8 + 1.6)9.305l 03

9、+ 5.5 + 1.0+1.0+ 1.0+0.5) 2.40103=0.11 m222Xhd=4- + (5 + 678910)- ? +(122g2g2g+ i3 + i4+i5l6)z-2g式中4-DN350600渐扩管局部阻力系数，4=0.30后一DN600止回阀局部阻力系数，5=1.7DN600伸缩接头局部阻力系数，6=0.217-DN600蝶阀局部阻力系数，7=0.30、9-DN600铸铁90度弯头局部阻力系数，89=0.6710-DN60012 同心渐扩管局部阻力系数,o=O.22iLDN1200铸铁正三通局部阻力系数，n=1.5 &2DN1200铸铁正三通局部阻力系数，2=1.0

10、13 i5-DN1200铸铁正三通局部阻力系数，35=L5u i6-DN1200 蝶阀局部阻力系数，i4 i6=030Zhld =0.30x 翳 +(L7 + 0.21 + 0.30 + 20.67 + 0.22)X空+ L5x比 29.829.8+(1.0+21.5+20.3) -=0.65+0.88+0.07+0.89=2.49m故 Zhd =htd+hld=0.11 +2.49=2.60m泵吸水口到输水干管上切换闸阀间的水头损失为：h=hs+hd=0.125+2.60=2.725m因此，泵的实际扬程为：设计枯 水位时 Hmax =7.73 + 15.31 + 2.725 + 2 +设计洪

11、水位时 Hmin =1.63 + 15.31 + 2.725 + 2 + 0.8=24.465m由此可见，初选的泵机组符合要求。1.2.7 取水头部的设计采用管式取水头部，选用DNIloo自流管两根，自流管 进口设喇叭口，以保证流态的稳定，避免发生气蚀现象。在 喇叭口下设置格栅笼以拦截大的杂质，喇叭口的口径：D二 (1.25 1.50) d=1375 1650mm,取 1600mm,过栅流速 为 V=Q / A=40.625 / 1.141.620.75=0.41mso (格栅阻挡面 积取25%,栅条间净距取IoOmm),水头损失取0.1m。在进 水间内设置旋转滤网以清除通过格栅后的水中的漂浮

12、物，XWZ(N)型系列无框架正面进水旋转滤网设计最大允许流速为0.8ms,水头损失取0.2m。1.2.8 泵安装高度的确定和泵房筒体高度计算将泵房机器间底板放在与吸水间底板相同的标高，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，无需计算泵的最大安装高度。已知吸水间最低动水位标高为4.77m,为保证正常的吸 水，取吸水管的中心标高为1.735m。吸水喇叭口的口径为D =(1.251.50) d =1000 1200mm,取 1200mm。取吸水管 喇叭口下缘距吸水间底板(即悬空高度)为090m,则吸水 间底板标高为1.735- (D/2+0,90) =2.235m。洪水位标高

13、为9.93m,取一级泵房处地面标高为ILOm, 考虑浪高为1m,则操作平台标高位9.93 + 1.0+0.5=11.43m, 故泵房筒体高度为1143 -2.235=9.195m01.2.9附属设备的选择最大起吊高度为9.195+20=11.195m（其中2.0m是考虑 操作平台上汽车的高度）。为此，选用SSQ型手动双梁桥式 起重机，最大起重量为53起吊高度为12m,跨度为16m （包 括进水间与吸水间的宽度）。1.2. 9. 2排水设备由于泵房较深，故采用电动泵排水。沿泵房内壁设排水 沟，将水汇集到集水坑内，然后用泵抽送到泵房外市政排水 管道中。取水泵房的排水量一般按2030m3h考虑，排水

14、泵的静 扬程按9m计，水头损失约3m,故总扬程在9 + 3=12m左右, 可选用 50QW25-15-3 型潜污泵（Q=25m3h, H=15m, N=3kw, n=1430rmin)古黄河水经两根DNUOO自流管引进吸水间后，泵系自 灌式工作。1. 2.9.4通风设备由于电动机工作时放热，且泵房较深，需设专用通风设 备进行空一空冷却。通风设备与电动机一一对应，选用五台 T35 11型轴流风机（叶轮直径630mm,转速960rmin,叶 片角度为25 ,风量为10128m3h,配套电机为YSF 8026, N=0.37kw）o从电动机处接一风管至室外地面，使电动机工 作时发出的热散发到室外。1.2.10泵房建筑高度的确定泵房筒体高度已知为9.195m,操作平台以上的建筑高度，根据起重机设备及起吊高度、采光及通风的要求，SSQ 型手动双梁桥式起重机工字钢底到操作平台楼板的距离为 6.0m( 12-9.195 + 2.385 +0.63=6.12m),从房顶楼板到操作平 台楼板净高为7.5m。