某厂新建水源工程的取水泵站设计课程设计说明书(编辑修改稿)

某厂新建水源工程的取水泵站设计课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

47A并联，近期三用一备，远期再增加一台 2270 两台 % 84% 2950 三台 % 85% 3835 三台 % 83% 第二方案选用800S76并联，三用一备，远期再增加一台 2270 两台 % 83% 2950 两台 85% 83% 3835 三台 % 84% 第三方案选用600S47并联，四用一备，远期再增加一台泵 2270 三台 % 83% 2950 三台 % 73% 3835 四台 % 79% 从以上比较可以看出，在流量、扬程供给方面，方案一所选的泵更能有效合理地在高 12 效段运行，有利于节约能源，同时有利于泵自身的安全运行；而方案二所选的泵则有富余的供给能力，可以应付突发状况要求的流量、扬程的增大。 方案三四台小泵调节能力强，可适应更多的流量变化，但扬程利用率不高。 在基础布置上，方案一、二比方案三少选一台泵，更有利于泵机组的布置，同时还可以减少泵房的体积，减少挖方，降低工程造价。 在泵自身的性能参数方面，方案一所选的泵的效率更高，同时所有泵同时运行的电机功率之和小于方案二和方案三，所以方案一更加省电节能。 综上，从长远发展的角度上，方案一泵机组的配套选取优于方案二和方案三。 三、吸压水管路计算 吸压水管路的布置要求： 吸水管路不设联络管； 压水管路应设置联络管，并要求压水管路可使任何一台水泵及闸阀停用检修而不影响其他水泵工作且每台泵可输水至任何一条输水管； 压水管上闸阀的设置，考虑供水安全性和节水效果。 吸水管 （ 1） 管径以及流速设计 相关流速的规定如下 : D≤ 250mm ν =D250mm ν = 吸水管中水流速度应在 ~，设计流速 v取。 已知近期单泵的设计流量取高效段的中间流量值，为 ， 由设计流量及设计流速计算管径得： 综上，设计吸水管管径取 1100mm。 故近期吸水管内实际流速为 （ 2） 喇叭口布置 选用的水泵为 800S47A，吸水管直径 d=1100mm，为 13 最小淹没水深 H： H= 吸水管喇叭口扩大直径 D： D=（ ~） d,取 = 最小悬空高度 h： h=（ 1~） D，取 = 图 1 喇叭口示意图 压水管 （ 1）管径设计 相关流速的规定如下 : D≤ 250mm ν =~2m/s D250mm ν =2~ 综上，故设计压水管管径取 900mm。 故近期压水管内实际流速为 输水干管 输水干管采用两根输水管，按照远期流量设计，取流速为 ： 14 故输水干管管径取 1400mm。 管路附件 表 7： 管路 序号 管道部件 数目 尺寸 ξ 吸水管 1 吸水管进口 1 DN1100 2 伸缩节 1 DN1100 3 手动闸板闸阀 1 DN1100 4 偏心渐缩管 1 DN1100*DN800 压水管 5 等心渐扩管 1 DN600*DN900 6 逆止阀 1 DN900 7 伸缩节 1 DN900 8 液控蝶阀 1 DN900 9 钢制 90176。 弯头 1 DN900 出水干管 10 等心渐扩管 1 DN900*DN1400 11 钢制正三通 1 DN1400 12 钢制正三通 1 DN1400 13 钢制正三通 1 DN1400 14 钢制正三通 1 DN1400 15 钢制正三通 1 DN1400 输水干管 (两根 ) 16 钢制 90176。 弯头 2 DN1400 17 联络阀（闸阀） 2 DN1400 17 蝶阀 2 DN1400 15 四、 吸压水管路最不利管线损失计算 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： 图 2 最不利管线图 表 8： 最不利管路损失计算 管路 序号 管道部件 数目 尺寸 ξ 吸水管 1 吸水管进口 1 DN1100 2 伸缩节 1 DN1100 3 手动闸板闸阀 1 DN1100 4 偏心渐缩管 1 DN1100*DN800 压水管 5 等心渐扩管 1 DN600*DN900 6 逆止阀 1 DN900 7 伸缩节 1 DN900 8 液控蝶阀 1 DN900 9 钢制 90176。 弯头 1 DN900 出水干管 10 等心渐扩管 1 DN900*DN1400 11 钢制正三通 1 DN1400 12 钢制正三通 1 DN1400 13 钢制正三通 1 DN1400 16 14 钢制正三通 1 DN1400 15 钢制正三通 1 DN1400 输水干管 16 钢制 90176。 弯头 1 DN1400 17 蝶阀 1 DN1400 因吸水管路的水损太小，忽略不计。 压水管路中水头损失∑ hd ∑ hd=∑ hfd+∑ hld ① 沿程水头损失忽略不计 即∑ hfd= ② 局部水头损失： 令并联后总的流量为 Q,为设计流量：  5—— 等心渐扩管 DN600 900局部阻力系数，  5 =；  6—— DN900逆止阀局部阻力系数，  6 =；  7—— DN900伸缩节局部阻力系数，  7 =；  8—— DN900液控蝶阀局部阻力系数，  8 =；  9—— DN900钢制 90176。 弯头局部阻力系数，  9 =；  10—— 等心渐扩管 DN900 1400局部阻力系数，  10 =；  11~ 15—— DN1400钢制正三通局部阻力系数，  =；  16—— DN1400蝶阀局部阻力系数，  16 =。 则： 压水管并联点后至输水干管闸阀水头损失 ∑ hb=∑ hfb+∑ hlb ① 沿程水损： 17 ② 局部水头损失  16—— DN1400钢制 90176。 弯头局部阻力系数，  13 =；  17—— DN1400蝶阀局部阻力系数，  17 =。 表 9： 沿程水损 部位 管段 管长 管径（ mm） 管材 造率 h 程 并联点前 压水管 5 900 铸铁管 100 0 并联点后 输水干管 1150 1400 钢筋混凝土 100 表 10： 局部水损 部位 管段 管长 管径（ mm） 管材 造率 S 沿 h 沿 并联点前 压水管 5 900 铸铁管 100 并联点后 输水干管 1150 1400 钢筋混凝土 100 从泵吸水口到输水干管上切换闸阀全部水头损失为 ∑ h=∑ hs+∑ hd+∑ hb=++= 18 五、 工况点校核 设计工况校核（按近期校核） 根据管道布置方案，计算并联管路并联运行，单泵工况点；单泵运行工况点 近期工况时，三用一备，只有一条输水管，按照选取一条最不利管道计算水损，同上述计算过程，则： ① 设计流量时 ,总流量 Q= ,采用三用一备 : 管道特性曲线为： 又由所选泵特性曲线： 单泵工作时： 并联工作时： 三台泵并联时求得各水位时的流量和扬程，从而确定单泵工作的流量和扬程，确定是否在高效区。 ② 最小流量时 ,总流量 Q= ，采用两用一备； 管道特性曲线为： 单泵工作时： 并联工作时： 将三个特征水位的管道特性曲线与水泵单泵工作和并联运行的特征曲线并联，可得个工况下单泵的工况点： 19 表 11： 工况点校核 校核工况 管路情况 水位情况 单泵 Q（ m3/s） H（ m） η N（ KW) 设计流量 三台水泵并联，一备 枯水位 设计水位 洪水位 最小流量 两台水泵并联，一备 枯水位 设计水位 洪水位 可看出，设计水位和枯水位时单泵工况点均在高效区，流量均满足要求。 当到达洪水位时，泵站静扬程减小，这是泵能提供的扬程增大，可以满足要求，也可以通过闸阀调节等来使流量平衡。 事故工况校核（按远期校核） 事故工况校核要求泵站在一条输水干管的爆管，仅用一条输水干管输水的条件下，在满足输水量为设计流量的 75%，扬程达到设计扬程的同时，每台单泵扔然能够保持高效运行。 由于近期仅采用一条输水干管供水，所以放供水的输水干管破损时，可以采用另一条备用的输水干管供水。 所以该情况对泵站近期的供水影响不大，可以忽略不计，可以不进行事故工况的校核计算，默认为近期泵站运行可以满足事故工况。 此时按照远期校核，开启两根输水管，其中一根输水管故障，另一根输水管的流量为设计流量的 75%，即 Q`=Q*=*= 此时仍选一条最不利干管计算水损，计算结果与上述相同， 管道特性曲线为： 20 此时远期用四用一备 单泵工作时： 并联工作时： 将三个特征水位管道特性曲线与水泵特性曲线方程；联立解得各情况下单泵的工作情况，表 12： 校核工况 管路情况 水位情况 单泵 Q（ m3/s） H（ m） η N（ KW) 事故工况一条输水管断开 四用一备 枯水位 设计水位 洪水位 可看出， 事故工况下，虽然损失了部分流量，但是泵机组仍然能在保证供水流量扬程的同时，单泵仍然能够保持高效运行。 所以，泵机组的配置同样满足事故工况的校核。 消防工况校核（按远期校核） 满足在规定的时间内向清水池补充消防储备水，一般不另设消防泵而启用备用泵供水（消防时按两处同时着火计 60L/S） 按照远期工况校核，四用一备，消防校核时，将总流量加上消防流量，即：Q`=Q+= 此时最不利管路的水损与上述算法不同，还要加上输水干管上的切换阀门的损失及一条输水干管的沿程损失。 1）压水管路中水头损失∑ hd ∑ hd=∑ hfd+∑ hld ① 沿程水头损失忽略不计 即∑ hfd= 21 ② 局部水头损失： 令并联后总的流量为 Q`，一条输水管中的流量为 Q=1/2Q`= ：  5—— 等心渐扩管 DN600 900局部阻力系数，  5 =；  6—— DN900逆止阀局部阻力系数，  6。