新水厂城市管网供水工程取水工艺计算.docx

《新水厂城市管网供水工程取水工艺计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新水厂城市管网供水工程取水工艺计算.docx（19页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、新水厂城市管网供水工程取水工艺计算1. 1取水口位置确定1.3 算1.4 新水厂取水水泵选配及一级泵站工艺布置141 一级泵站平面形状确定.142取水水泵选配.L 4. 3 一级泵站工艺布置设计计算1. 1取水口位置确定新水厂选用淑水作为供水水源，取水口位置宜选在弯曲 河段的凹岸处。江河弯道凹岸由于河水的横向环流运动，往 往能形成窄长的深槽,水较深,主流近岸。枯水期，主流线偏 向凹岸；洪水期水流挟沙能力大,河床底的泥沙由凹岸运向凸 岸。在冬季,由于深槽处流速较大,又有利于河中流冰与水流 分层。为了在凹岸处取到低含沙量的水,又避免取水构筑物受 水流冲击过激,取水口宜选在顶冲点的稍下游处,即(03

2、04)L 内，L为河湾长度。根据所确定的取水口位置，综合取水量、水质和供水安 全可靠的要求，结合河床地形、河床淤积、水位变幅、冰冻 和航运等情况以及施工条件，本设计采用河床式自流管取水 构筑物形式。河床式取水构筑物是由取水头部、进水管、集水井及泵 房组成。河水经取水头部上带格栅的进水孔，沿自流管流入 集水井，最后由水泵抽走。1. 2取水头部设计计算1、取水头部的设计要点:取水头部应满足以下要求：取水头部应设在稳定河床的深槽主流，有足够的水 深处进水孔宜布置在取水头部的侧面和下游面。为了减少取水头部对水流的阻力，避免引起河床冲 刷，综合考虑施工和布置设备的要求，选用合理的取水头部 外形。取水头部

3、的基础埋深应设在局部冲刷淘深的深度以 下，必要时应考虑局部加固河床。为防止船只、木排碰撞，取水头部的最小淹没深度应 不小于航行船只的吃水深度。必要时应取得航运部门同意设 置航标。2、取水头部的设计计算：(1)取水头部选型：取水头部形式很多，常用的有喇叭管、蘑菇型、鱼形罩、 箱式、桥墩式等。因为本设计在湖南淑浦，新水厂以淑水为 水源，含沙量较小，故采用菱形箱式取水头部，菱形的水流 阻力较小，施工和设备安装较方便，菱形箱式在中南地区应 用较普遍，效果较好。为了便于检修和清洗，分为两格，中 间设隔墙。菱形箱式取水头部由周边开设进水孔的钢筋混凝土箱 和设在箱内的喇叭管组成。由于进水孔总面积较大，能减少

4、 冰凌和泥沙的进入量。(2)取水头部格栅设置：取水头部采用菱形箱式取水头部，双面进水。进水孔 上设置格栅，共4个。栅条断面采用矩形，栅条间距应根据 取水量大小、冰絮和漂浮物等情况确定，一般常用40100制， 本设计采用 b = 65mm。设计流量为 =10.8X 104z3 d = .25m3 /S o 取水头部格栅面积可按下式计算：4=屋MK2%式中：外一进水孔或格栅的面积，病；Q一进水孔的设计流量，加/s;%一进水孔设计流速，mJs ,当江水有冰絮时， y o=O.l 0.3/n/s ;无冰絮时，Uo=O.2().6ms ;本设计采用V o=O.4h5 ;房栅条引起的面积减小系数，KL占，

5、其中人为栅条 b + s净距，此处匕取65mm,s为栅条厚度，一般采用10mm,则K1 = 65 =0.86;1 65 + 10勺一格栅阻塞系数，采用0.75； 代入相关数据得：格栅总有效面积为：FO=Czl =4.84w20.68 0.75 0.4每个进水口的面积为：f = - = .2m24进水孔尺寸采用BH = 140OmWXIOOOw?格栅尺寸选用B&/T = 1500.7x110m （标准尺寸）水流通过栅条的水头损失一般采用0.05mSlOm,在此取 0.1moL3自流管设计计算设计流量：二水厂（新水厂）取水构筑物按远期处理规模进行设计, 设计流量按新水厂远期最高日平均时流量加上水厂

6、自用水 量（按8%计）计，即：Q = L08 X1 0 X1 04 = 4500 / = 1250L / s = 1.25疗 / ST 24根据水文站提供的淑水资料：历史最高洪水位为 160.6m,最低水位为149.位m,最大秒流量为4（）（）（）加/$,最小 秒流量为2.49s,完全满足需水量要求。自流管设计流量确定：本设计设2根自流管，当事故时一条自流管停用检修， 另一根自流管通过75%的最大设计流量。同时自流管的管径 应按正常供水时的设计流量和流速确定，按远期流量设计， 则每根管的设计流量为：2 = 0.5x1250 = 625 S管径的确定：自流管的设计流量Q = 625s,查设计手册

7、水力计算表，采用DV800钢管时，管内流速为 V = L24ms9000/ = 2.20 o校核管内最小流速：管中流速不应低于泥沙颗粒的不淤流速，以免泥沙沉积。 进水管的设计流速一般不小于。.6ms o由于自流管按远期设计，所以近期时管内流速较低。当 每根自流管内通过近期设计流量的50%,管内流速较小，此 为最不利工况。此时每根自流管内通过的流量为：Q = 0.5 X Q1 = 0.5 2250 = 1125 r/h = 312.5 L/s查水力计算表得：当采用ON800钢管时，管内流速 IZ = O.623ms 0.6m/s ,满足不淤流速的要求。.管材选择自流管采用钢管，这是因为钢管可以减

8、少接头，方便施工， 但需做好防腐措施。1. 4新水厂取水水泵选配及一级泵站工艺布置1. 4.1 一级泵站平面形状确定一级泵站平面形状常见的有圆形和矩形。矩形泵房便于 机组及管路布置，在水泵台数较多时更显优势；圆形泵房受 力条件和水力条件比矩形的优越。当水位变幅大且泵房筒体 深度较大时，圆形比矩形更经济，但水泵台数不宜过多。因 此，当水位变幅不大且水泵台数较多时，常用矩形泵房；当 水位变幅较大且台数不多时，常用圆形水泵。根据以上原则，通过综合分析，本设计一级泵站采用圆形平面布置形式。布置形式见图1.1。LI取水泵站机组布置示意图1.4.2取水水泵选配(1)设计扬程估算：己知条件：新水厂近期设计水

9、量为 Q = 5.4 104m3 /d = 2250m3 /h = 625L /s ; 远 期设计 水量为 = 1 ().8 104 W3 / J = 45(X)w3 / = 125() / 5 ,设计水量已包括水厂自用 水量(按8%计)。采用固定式取水泵房,用两条直径为80Omm 的自流管从江中取水。水源洪水位标高为160.60m,枯水位 标高为149.IOmo新水厂絮凝池前配水井的水面标高为 161.39m,自流管全长为60m,泵站到净水厂的输水干管全 长为200m o水泵所需静扬程H:自流管的管径为OV800。通过取水部分的水头损失按最不 利情况下(即一条自流管检修，另一条自流管通过75

10、%的设 计流量时)进行计算。查水力计算表得：DN800 ,Q = 0.75X1250 = 937.5S , v = 1.865,IOOOz =5.00。则从取水头部到泵房吸水井的水头损失为：沿程损失：/=/Z = 60 = 0.3/77 f IoOo2l q(2局部损失：hl = (l + + 3)= (0.1 +1.05 +1.0) - = 0.38/n式中，乙一喇叭口局部阻力系数，取0.1；么一90弯头(Z)N800)局部阻力系数，为1.05;Q 一出口局部阻力系数，取1.0。另外，水通过取水头部格栅的水头损失一般为005-0.1m0取0.1ro故取水头部到吸水井的总损失为：h = hf+

11、hl + 栅=0.3 + 0. 38 + 0.1 = 0.78m,取0.8？此时吸水井中最高水位标高为：160.600.8 = 159.806.吸水井最低水位标高为：149.10-0.8 = 148.3m吸水井常水位标高为：152.75-0.8 = 151.95/w所以水泵所需静扬程H.为：洪水位时, H57. =161.39-159.06 = 1.59n枯水位时，Hsr =16139-148.3 = 13.09/n常水位时，H 铭=161.39-151.95 = 9.44 Z原水输水干管中的水头损失Z力设采用两条Z)N800钢管并联作为原水输水干管，当 一条输水干管检修时，另一条输水管应通过

12、75%的设计水 量， 即： = 0.75 1250=937.5 S 。查水力计算表得：管内流速v=1.86ms,IOOOi=LOOo 输水干管总长度为200米。所以Z = l.1x5.00/IOOoX200 = LlM (式 中1.1系包括局部损失而增大的系数)。泵站内管路中的水头损失 P粗估为2.00mO水泵设计扬程：考虑2.00m的安全水头，则水泵的设计扬程为：设计枯水位时，Hma =13.09 + 1. l + 2 + 2 = 18.19设计洪水位时，Hmm=L59 + 1.1 + 2 + 2 = 6.69加常水位时,H 常=9.44 + 1.l + 2+2 = 14.54m(2)初选水

13、泵和电机：根据设计流量和设计扬程来确定水泵的型号。近期 1 台 300S19 水泵(Q=612-935 /力，H=22-14m , N = 103kW,n=970rmin)和2台500S22A型水泵(其中1台为备 用泵)(Q= 1400-2020 -h , H=20-14m ， N =185kW,n=970rmin)0枯水位时并联1台300S19型水泵和500S22A 型水泵， 当总流量为 = 5.4 104m3 / d = 2250w3 / h = 625L / 5, 扬 程 为1 9.41根18.19也满足要求；洪水位时考虑扬程比较小，仅开1 台型500S22A水泵，扬程为11.04加 6

14、.69 m,满足要求远期将300S19型水泵换成500S22A型水泵，并再增设 500S22A一台500S22A型水泵，即3台500S22A工作，1台 5Q0S22A备用。此时，当流量达到远期流量 450()m3M,扬程为19.22m,满足要求。1. 4. 3 一级泵站工艺布置设计计算2 .机组基础尺寸的确定500S22A(1)基础长度L对于不带底座的大、中型水泵，基础长度L等于水泵和 电机最外端螺孔间距右加上0406m,并长于水泵和电机总 长。基础长度 L = B+ 4 + & + ( 0.4-0.5m ) =0.55+0.955+0.58+0.515=2.60m而水泵电机总长为2.68m,

15、因此，基础长度取2.7m。(2)基础宽度B对于不带底座的大、中型水泵，基础宽度8等于水泵或电动机最外端螺孔间距(取其最宽者)力口上040.6m.基础宽度 B=B3+(0.4-0.5m)=0.8+0.5m= 1.3mo(3)基础高度”基础高度按下式进行计算：L B式中W机组总重量，N；L基础长度，m；B基础宽度，m；y混凝土基础所用材料的容重，N向c已知 L = 2.7m,z=2400kgw3W = Wp+ 叱” =1680 + 1020 = 270Ukg则基础高度H为： 3.0 XW 4.02700 n =LB 2.7 1.3 2400= 0.96水泵基础施工时，应待厂家确定后，核对基础尺寸无误 后，再进行基础浇注。小泵由于以后要换成大泵，故应按远期更换为500S22A 后的基础进行计算，尺寸同上。3 .吸水管路