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川理工学院课程设计说姓名系别SJCHU^专业级给水排水工程2023学号指导教师完毕任务日期年月日202332沉陷因此,对基础的I规定是课程设计名称《泵站工艺设计》
①坚实牢固,除能承受机组的静荷载外,还能承受机械震动荷载;
②要浇制在较坚实的地基上,不易浇制在松软地基或新填土上,以免发生基础下沉或不均匀沉陷基础尺寸可采用如下计算公式计算基础长度1=底座长度L+1520cm〜基础宽度8=底部螺孔间距在宽度方向上+1520cm〜基础高度H=底部地脚螺栓长度+1520cm〜螺栓埋入深度=20~30x螺栓直径+3050mm〜
2.
3.2基础设计计算根据选泵日勺尺寸可知水泵基础长度:L=1100+200=1300mm,水泵基础宽度B=750+200=950mm,水泵基础高度H=20X40+40+200=1040mmo基础采用混凝土浇筑,混凝土的容重比经查可知为2600kg/m3基础日勺校核M=P XLXBXH=2600Xl.3X
0.95X
1.04基础3340kgM=1200kg二水泵满足设计规定最大安装高度的计算有关aI计算公式如下Hf=H-
10.33-h~h-
0.24s sa va式中H;——修正后采用时容许吸上真空高度m;H一一水泵厂给定日勺容许吸上真空高度m;sh Pa名一一安装地点口勺大气压即j,mH O,r2p海拔高度与大气压关系见表2-2;Y4a——实际水温下口勺饱和蒸汽压力,mH O,2P水温与饱和蒸汽压力儿“的关系见表2-3oY表2-2海拔高度与大气压日勺关系海拔m-6001002003004005006007000大气压R/y mH
011.
10.
310.
210.
110.
09.
89.
79.
69.5233海拔m800900100015002023300040005000/大气压巴//确
09.
49.
39.
28.
68.
47.
36.
35.5/P表2-3水温与饱和蒸汽压力h=va水温℃
510203040506070809010000.
07.
110.3饱和蒸汽压
0.
090.
120.
240.
430.
751.
252.
023.
174.8243mH0622;=---y/iH Hs2g式中/一一最大安装高度ni;Hl——修正后采用口勺容许吸上真空高度m;£%一一吸水管从喇叭口到泵进水口的水头损失m取经验值=
0.5m因此最大安装高度1J2%=匕_也-%-—・
10.33-
0.24--Z/z=
4.3-
10.33-
10.2-
0.37-
0.24-5=
3.4452g刃
2.4吸、压水管的设计
2.
4.1吸水管确实定吸水管路有三条,故单泵设计供水流量Q单泵工
0.164nlVs表2-4吸水管路日勺设计流速管径d250mm250mm d1000mm流速Im/s
1.2m/s
1.2m/s~l6m/s〜・假设取v=L4m/s根据管路流速计算公式v=/4g_4x0,164d[==386mm^7可算出吸水管直径故可取吸水管直径为400mm7id~
2.
4.2压水管确实定表2-5压水管路日勺设计流速管径d250mm d250mm流速
1.5m/s
2.Om/s
2.Om/s
2.5m/s〜〜假设取v=
2.5m/s根据管路流速计算丫=芈成2~二44x
0.164d0=J——=J-------------=289mm可算出压水管直径
一、加故可取压水管直径为300mmo
2.
4.3管道尺寸的汇总表2-6管道设计参数汇总表管道种类管径mm流量m3/s流速m/s吸水管道
4000.
4931.4压水管道
3000.
4932.
52.5吸压水管路时布置
2.
5.1吸压水管路的布置规定根据《水泵与水泵站》有关记载⑴吸水管路布置规定
①不漏气吸水管路是不容许漏气的,否则会使泵的工作发生严重故障
②不积气为了使泵能及时排走吸水管内的空气,吸水管应有沿水流方向持续上升欧J坡度i,一般不小于
0.005,以免形成气囊,影响过水能力,严重时会破坏真空吸水为了防止产生气囊,应使沿吸水管线的最高点在泵吸入口的顶端
③不吸气吸水管进口在最低水位下的I沉没深度h不应不不小于
0.
51.0mo〜
④不吸入池底沉渣,并且有良好的水力条件;注意底阀的设置;设计流速欧I限制⑵压水管路布置规定承压规定;防止管路应力传至水泵,设置伸缩节和橡胶接头;注意止回阀欧J设置;注意设计流速的规定吸压水管路在泵房内的布置原则安全性;节能;考虑泵房的形状面积日勺影响
2.
5.2吸水管路的布置根据《给水排水设计手册》和《水泵与水泵站》1每台水泵宜设置单独的吸水管直接向吸水井或清水池中吸水2吸水管路应尽量短,减少配件,一般采用钢管或铸铁管,并应当注意防止接口漏气吸水管路是不容许漏气的I,否则会使水泵的工作发生严重故障由于本设计为污水,钢管易被腐蚀,故吸水管路采用铸铁管
(3)为了使水泵能及时排走吸水管路内的空气,吸水管应有沿水流方向,即向水泵持续上升的坡度(i
0.005),以免形成气囊并应当防止由于施工容许误差,和泵房与管道的不均匀沉降而引起吸水管的倒坡,必要时采用较大的上升坡度
(4)如水泵位于最高检修水位以上,吸水管可以不装阀门;反之,吸水管上应当安装阀门,以便使水泵检修,阀门一般采用手动
(5)水泵吸入端的|渐缩管必须采用偏心渐缩管,保持渐缩管的上边水平,以防止在吸水管道的某段(或某处)上出现积气,形成气囊,影响过水能力
(6)为了防止吸水井(池)水面产生漩涡使水泵吸水时吸入空气,水泵进口在最低水位下的沉没深度h不应不不小于
0.
51.0m,如图2-1所示若沉没深度不能满足规定时,〜则应在管子末端装置水平隔板
(7)为了防止水泵吸入井底的沉渣,并使水泵工作时有良好的水力条件,应遵照如下规定1吸水管时进口高于井底不不不小于
0.8D,如图2-1所示D为吸水管喇叭口(或底阀)扩大部分的J直径,取D为吸水管直径的H.
31.5倍〜吸水管喇叭口边缘距离井壁不不不小于(
0.
751.0)D2〜
③在同一井中安装有几根吸水管时,吸水喇叭口之间的距离不不不小于(
1.
52.0)〜Do
④当水泵采用抽气设备充水或能自灌充水时,为了减少吸水管进口处日勺水头损失,吸水管进口采用喇叭口形式如水中有较大悬游杂质时,喇叭口外面还需加设滤网,以防止水中杂质进入水泵图2-1吸水管在吸水井中的位置示意图.
5.3压水管路的布置3根据《给水排水设计手册》和《水泵与水泵站》
(1)出水管上应当设置阀门,一般出水管管径2300mm时,采用电动阀门
(2)水泵的启、停泵程序以及防止水锤措施应根据泵房地形,出水管敷设高差,线路长短,水泵的I工作压力及工作条件进行水锤计算后确定
(3)较大直径的转换阀门,止回阀及横跨管等宜设在泵房外的阀门室内对于较深时地下式泵房、为了防止止回阀等裂管事故和减少泵房布置面积,更宜将闸阀转移到室内
(4)对于出水输水管线较长,直径较大时,为了尽快排出水管内空气,可考虑在泵后出水管上安装泄气阀
(5)泵站内的压水管路常常承受高压(尤其当发生水锤时),因此规定结实而不漏水,因此本设计采用钢管,并尽量采用焊接接口,但为了便于拆装和检修,在合适的地点设法兰接口6考虑供水安全性,在布置压水管路时,必须满足
①能使任何一台水泵及闸阀停用检修而不影响其他水泵日勺工作;
②每台水泵能输水至任何一条输水管
2.6泵总扬程的校核
2.
6.1流速确实定吸压水管路的I流速,由上可知v=
1.31m/s、v:
2.32m/s,喇叭口管径确实定及流速吸压的计算,按照《水泵设计规范规定》,吸水管喇叭口管径D
1.5D D2L5x400=600mm因进水,此喇叭口的j直径D=600mm,根据管路流速计算公式4Q4x
0.
164.v=--=--------------=
0.836m/sTib
122.
6.2吸水管路水头损失的计算1沿程水头损失欧I计算吸水管管径400m n,查《给水排水设计手册》第一册,铸铁t管的比阻A=
0.2232ml7s对于流速不小于
1.2m/s的J铸铁管的修正系数ki=l,取吸水管管长6m.根据管路沿程水头损失的计算公式h FAkiLQ2=
0.2232X1X6X
0.1642=
0.03mf2局部水头损失的计算对于喇叭口D=500叫v喇=
0.836m/s的阻力系数为C1=
0.2,90°弯头的I局部阻力系数为C2=
0.67,对夹式蜗杆传动蝶阀的局部阻力系数为C3=
0.15,通过前面的计算可以懂得吸水管流速v吸=L31m/s,因此根据局部水头损失计算公式可222%1=蜃+=
0.67+
1.5x+
0.2x0,836=
0.20m得:7,52532g2g、72x
9.82x
9.8综上所述,吸水管的总水头损失hi=
0.03+
0.20=
0.23m
2.
6.3压水管路水头损失的计算
(1)沿程水头损失的计算已知压水管口勺管径为300nlm,查《给水排水手册手册》第一册,可知管径300mm的铸铁管的比阻A=L025m7s2,对于流速不小于
1.2m/s的铸铁管的修正系数ki=l,压水管长17m.根据管路沿程水头损失的计算公式hf2=AkIQ2=l.0252X1X17X
0.164=
0.46mo
(2)局部水头损失的计算弯头日勺局部阻力系数C i=
0.67止回阀日勺局部阻力系数匕2=
3.5,对夹式蜗杆传动蝶阀时局部阻力系数为C3=
0.15,根据局部水头损失计算公2r\f2的=©+72+,3)j=(O.67+
3.5+O.15)x^=Llm工l.g o综上所述,压水管日勺总水头损失为h2=
0.46+
1.10=
1.56m,总的水头损失£h=h+h=
0.23+
1.56=
1.79m,总H勺扬程H=H+Eh=20+L79+2=
23.79m0I2ST
2.7集水池尺寸确实定集水池容积及标高的计算:根据工作泵组停车时启动备用机组所需的时间来计算,一般可采用不不不小于泵站中一台泵5min股|出水量即V=
0.164n/sX5X60=
49.8m;设
49.82集水池有效深2m,则集水池的底面积2因此集水池的I长度可取L=10m,宽度B=
2.5m,高度h=
2.5mo
2.8格栅确实定
2.
8.1确定栅前水深R2根据最优水力断面公式Q=,污水在栅前的流速一般控制在
0.4—
0.8m/s,V1=O.8m/s,因此栅前槽宽2Q2x
0.493_1,11BBi==1,11m h=」=——=Q.56m,取布置角度夕=60贝U
222.
8.2确定栅条的间隙条数n有公式“二吐Wbhv式中Qmax最大设计流量,m3/s;«——格栅倾角,度,取a=60°;h栅前水深,m,取h=
0.4m;b栅条间隙,m,取b=
0.02m;n——栅条间隙数,个;v过栅流速,m/s,取v=
1.0m/s格栅设两组,按两组同步工作设计,一格停用,一格工作校核,_Q^JSinx_
0.493xJs比60=41个贝ljbhv
2.
8.3确定栅槽宽度栅槽宽度一般比格栅宽米,取
0.2米设栅条宽度S=10mm,则栅槽宽度:B=S(n-\)+bn=
0.01x(41-1)+
0.02x41=
1.22/72£-B-Bi_122-
1.H_015//=20)・进水渠道渐宽部分长度2tan%2tan20°•㈠)
2.
8.
42.
8.5栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度若=写=°-°75-
2.
8.6格栅的水头损失24根据公式h=hxk sina,4=/』§{Q92g b式中——过栅水头损失,m;%——计算水头损失,m;g重力加速度,
9.Sm/s2k——系数,格栅受污物堵塞后,水头损失增大日勺倍数,一般采用k=3;阻力系数,与栅条断面形状有关,己=心吃,当为矩形断面时,e,二
2.4242C八
[4]r\2则h=%xk=kx0心3—sin«=3x
2.42x——3xxsin60=
0.13m0“b2g
0.022x
9.
82.
8.7栅后槽总高度取栅前渠道超高b=03m,栅前高度H!=h+h=
0.56+
0.3=
0.86m2则栅后槽总高度H/z+4+为=
0.56+
0.13+
0.3=
0.99m
2.
8.8格栅槽总长度:L=L+L+
0.5+
1.0+=
0.15+
0.075+
0.5+
1.0+0I领tantz tan60-
2.22m
2.
8.9确定每日栅渣量其计算公式於然鼾式中W-----------每日栅渣量〃3d;”——栅渣量(//1033污水)取,粗格栅用小值,细格栅用大值,中7n格栅用中值;K——生活污水流量总变化系数z山一口4皿冰曰w86400W
0.493x
0.05x
86400、八个3/」3/j故每日栅渣量W=---------^max1=-----------------------------=
1.67忖d
0.24d,10001000x
1.42因此宜采用机械格栅清渣
2.9辅助设备的选择与布置
2.
9.1计量设备为了有效地调度泵站的工作,并进行经济核算,泵站内必须设置计量设施本设计采用LWCB型插入式涡轮番量计DN400该流量计具有水头损失小、节能、易于远传、显示以及可不停流即可在管道上安装和拆卸等长处,因此可以将其直接安装在管道中,而不必安装旁通管道
2.
9.2水环式真空充水泵为保证工作可靠,一般设置两套机组,一台使用,一台备用真空泵用于离心泵引水时,选泵根据重要根据泵和吸水管所需的抽气量和振动值V+V的大小而定抽气量按下式计算Qv一真空泵抽气量m3/min,K一漏气系数,取
1.05;匕,一泵站内最大泵泵壳容积,相称于泵吸水口面积乘以水泵进口至泵出口压水管第一种阀门距离,此处距离取1m,匕一吸水管内容积;9QKxVpXH再根据Qy=T H「HJT一引水时间,取5min,V=1X
3.14X
0.3=
0.283m,P表2-7不一样管径每米管长空气容积D mm200250300350400Vm3/m
0.
0310.
0710.
0920.
0960.12Vs=6X
0.12=
0.72m3,带入公式可得Q=
1.05x0283+I
72.2m3/minv=0Ha-当地大气压,一般取10砧2则Hss=
7.03m,最大真空值匕,=且^=4区=516帆机,查《给水排水设计手册》
13.
613.6可选用SZ-4J的水环式真空泵,电动机Y315S-18o
2.
9.3排水设备泵房为地下式干室型,泵房压水管路一侧设置排水槽,尺寸为10000mm200nimX50mm,泵房地板坡度为
0.1%向排水槽倾斜,汇集到集水处由排水泵抽出
2.
9.4通风设备由于泵房为地下式,因此需要专用的通风设备进行冷却,选用轴流通风机进行通风换气30K4—11型轴流通风机属低压通风机,具有构造简朴、噪音较小等长处,合用于厂房、仓库、办公室等本次设计选用2台30K4—H型轴流通风机,根据泵房窗户尺寸选用其中的8号风机,其性能表如下表2-8风机性能风量风机理论电机叶轮直叶片转数叶片空气效电机功型号径mm数r/min角度m3//z率%功率kw型号率kw
8800614502527400635.0J0-
515.
52.
9.5起吊设备根据水泵和所配电动机的重量分别为1200kg、990kg,因此最大起重为1200kg+990kg=2190kg,最大起吊高度为:20-3+
1.937=
18.937m,则选用起重量为33高度为24m日勺CD13-24D,自重为405kg
2.10泵站各部分的标高确定以地面为基准,则地面标高为±
0.000m,出水管轴线标高为-
8.400m,机房基础标高为-
9.300m,水泵基础标高为-
8.800m,集水池顶标高为-
9.700m,集水池底标高为-
12.200m,集水池最低水位标高为-
11.400m,栅槽底标高为-
10.580m,引水管轴线的标高为-
9.860m,楼梯平台标高为-
7.2005集水池上面日勺地面部分房屋的I房梁标高为+
3.000m,机房上的I地面部分的房屋各部位口勺标高分别为+L300m、+
2.800m.+
4.320m、+
5.820m.+
8.130m,起重设备口勺标高为+
6.750m根据各个原因的考虑状况,可取泵站区I总高度为21m
2.11泵站平面尺寸确实定般规定根据《水泵及水泵站》可知:
1.相邻主机组之间的净距不不不小于L
02.0m,采用高压电动机时应取大值,取〜2m
2.主机组与辅助设备之间,主机组与墙距均不应不不小于
0.7m,取1m.
3.管件、阀件接头与墙距不不不小于
0.
30.5,取
0.5m.〜
4.辅助设备距墙不不不小于
0.5m,取1m.
5.贯穿泵房的主交通道宽度不不不小于
1.
21.5,取2m.〜泵房布置及平面尺寸确实定由于本次设计采用的水泵为立式污水泵,故机组采用平行一行式排列的方式进行布置;根据选用的泵200WLI600-25型号泵日勺基础,以及泵房布置日勺一般规定,故确定采用圆桶型泵房,其半径为6m
2.12参照文献
[1]《建筑给水排水工程》,王增长主编,中国建筑工业出版社,2023年7月第四版
[2]《建筑给水排水设计手册》,陈耀宗等主编,建筑工业出版社,1992年12月第一版
[3]《全国民用建筑设计技术措施一给水排水》,中国建筑原则设计研究所,2023年版
[4]国家给排水原则图集SI,S2,S3
[5]《给水排水工程专业课程设计指南》,李亚峰等编著,化学工业出版社,2023年10月第一版
[6]《水泵及水泵站》,(教材实列)中国建筑工业出版社
[7]《建筑给水排水设计规范》GB50015—2023(2023年版)
[8]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95(2023年版)
[9]《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084—2023
[10]《给水排水制图原则》GB/T50106—2023
[11]《建筑设计防火规范》GB50016—2023
[12]《泵站设计规范》GB/T50265-97
[13]《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2023
[14]《给水排水工程专业工艺设计》,化学工业出版社
[15]其他有关专业对应规范
2.13图纸目录
①泵房平面图
②1T剖面图
③2-2剖面图
④详图四川理工学院建筑工程学院课程设计任务书目录
1.序言
11.1设计题目
11.2设计任务
12.设计计算阐明
21.1水泵设计流量及扬程
22.2水泵的选择
33.3泵站类型的选择及基础设计
44.4吸、压水管的设计
65.5吸压水管路的I布置
76.6泵总扬程的校核
92.7集水池尺寸确实定
102.8格栅确实定
102.9辅助设备选择与布置
122.10泵站各部分的标高确定
142.11泵站平面尺寸确实定
142.12参照文献
152.13图纸目录15L序言设计题目《某污水提高泵站工艺设计》3专业给排水工程班级2023学号学生吴波指导教师董建威接受任务时间
2023.
11.23教研室主任签名
1.课程设计的重要内容及基本规定一.课程设计内容A项目简介根据有关部门同意的建设任务书,拟在某镇修建污水管网工程,由于地势原因,污水需在进入污水厂之前设置污水提高泵站一座,根据本集镇可行性研究汇报,泵站提高高度为20米,规模3万吨/日,试进行污水泵房工艺设计B设计资料建筑给水排水设计规范建筑防火设计规范水泵及水泵站设计规范自动喷水灭火设计规范电气设计规范C设计内容规定完毕课程设计指导教师提供的课程设计任务书中污水泵站波及给排水专业的I施工图设计所需的所有内容,并提供其他有关专业对应的条件图等二.设计规定设计结束时,规定提交如下设计成果
(一)所有图纸均采用A3工程图,且不少于4张,并采用计算机出图;并对所需设备等参数进行有关计算,形成计算书,并装订成册规定阐明书内容完整、条理分明、计算参数选择合理、计算对的I规定图纸内容能完整、对的地体现设计的内容,制图符合给水排水工程制图原则,给水排水管线与建筑线分明,图面整洁
(二)提供纸质成果一式两份(按四川理工学院课程设计(论文)规范编撰);同步,提供电子文献一份(通过电子邮件发给课程设计指导教师)三.其他规定
1、未注明事项,严格按四川理工学院课程设计(论文)管理规定完毕,并注意图纸、论文题目名称要与课程设计(论文)任务书的设计(论文)题目一致
2、课程设计任务书纸质文献最迟在提交课程设计成果前到指导教师处领取,并按规定装入课程设计论文中设计计算阐明
2.
2.1泵站的设计流量及设计扬程
2.
1.1设计流量污水泵站的I设计流量按最高日最高时的污水流量计算.有设计任务可知规模为3万吨每天,则设计流量的计算如下:C30000x1000八…T3/Q==
347.22L/s=
0.347m7s24x3600错误!未指定书签错误!未找到引用源错误!未找到引用源错误!未找到引用K_
2.72,7]彳?K源运用经验公式工求得污水总量变化系数2~
347.22011-,,因此得到设计流量.=x K」=
347.22X
1.42=
493.05L/s=
0.493标卜
2.
1.2设计扬程的I估算根据《水泵及水泵站》中日勺内容,供水扬程可用如下公式计算:+\^/z+/zH=h安全ST式中H总扬程,向;hs-,水泵静扬程,mH0;2Zh——总损失,包括局部水头损失、管路损失和泵站损失;h安全——安全水头,本设计取为2mH2根据设计流量2=°493加/s,根据压水干管管路的流水范围不不不小于L5m/s,钢管与铸铁管水力计算可知选用DN350-V
2.52-
1000116.8由已知压水干管管长为20m,DN350铸铁管管的比阻A=
0.4529n5/s2修正系数K=L由《建筑给排水规范》局部损失按沿程损失的30%来计算贝人E=0+0-3KALQ2=1+o.3x1X
0.4529x20x
0.4932=
2.86m取安全水头为2m,则初步估算设计扬程H=h+工力+力安全二20+
2.86+2=
24.86mST
2.2水泵的选择
2.
2.1选泵时重要根据选泵的重要根据是所需日勺流量、扬程及其变化规律
2.
2.2选泵要点1)大小兼顾,调配灵活,合理使用水泵的高效段;2)型号整洁,互为备用;3)考虑泵站的发展,实行近期和远期建设相结合;4)大中型泵站需作方案比较;5)合理选择水泵的构造形式;6)保证吸水条件,照顾基础平齐,减少泵站埋深;7)大小兼顾,合理调配的I原则下,尽量选大泵;8)考虑必要的J备用泵;9)选泵后应进行校核;10)因地制宜,尽量选用当地成批生产的水泵型号
2.
2.3选泵的基本原则1)选泵首先要满足最高时供水工况的流量和扬程规定;在平均流量时,水泵应在高效段运行;在最高与最低流量时,水泵应能安全、稳定运行所选水泵特性曲线的高效区尽量平缓,以适应多种工况的流量和扬程规定对于特殊的J工况,必要时可另设专用水泵来满足其规定(例如不设专用消防管道的高压消防制系统,为满足消防时的压力一般可另设消防专用泵),本设计不设消防专用泵2)尽量选用同型号水泵,互为备用;或扬程相近、流量大小搭配的泵3)水泵选择必须考虑节省能源,除了选用高效率泵外,还可考虑运行工况的调整;应考虑近远期结合,一般可考虑远期增长水泵台数或换装大泵对于埋深较大的I水源泵房,远期可采用更换水泵的方式,减少泵房面积4)应在保证水泵日勺正常吸水条件,在不发生气蚀的前提下,尽量选用容许吸上真空度值大或必需汽蚀余量值小的泵,应充足运用水泵时容许吸上真空高度,以提高水泵安装高度,减少泵房埋深,减少造价同步应防止泵站内各泵安装高度相差太大,致使各泵欧I基础埋深参差不齐或整个泵站埋深增长5)水泵的构造形式对泵房的大小、构造形式和泵房内部布置、泵站造价等有影响,因此要合理选择水泵的构造形式6)选泵时应尽量结合地区条件优先选择当地制造的成系列生产的、比较定型附和性能良好的产品
2.
2.4水泵的选择根据设计流量和扬程规定,本次设计选用的是200WLI600-25型肚I水泵,采用三用一备日勺方案布置表2-1水泵的I设计参数200WLI600-25流量扬程转速轴功率效率汽蚀重量kg电动机m r/min kw余量mm/h功率kw参数
6002598055.17574%
4.
312002.3泵站类型的选择及基础设计
2.
3.1基础设计规定根据《给排水手册》第三册基础的作用是支撑并固定机组,使它运行平稳,不致发生剧烈振动,更不容许基础。