二級泵站工藝設(shè)計淺議

李影 闞文君

摘要：供水泵站的設(shè)計工藝與生活息息相關(guān)，本文從一個二級泵站設(shè)計入手，詳細(xì)論述泵站尺寸的確定方法以及設(shè)計基本過程，為以后相關(guān)設(shè)計提供借鑒和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：泵站；設(shè)計；尺寸

市因發(fā)展需要，原有的第一水廠已不能滿足居民的用水要求，因此，規(guī)劃設(shè)計日產(chǎn)水能力為9.5萬m3的第二水廠，給水管線設(shè)計已經(jīng)完成，現(xiàn)需設(shè)計該水廠取水泵房。

一、原始資料

1、泵站設(shè)計水量：77800m3/d；

2、管網(wǎng)設(shè)計的部分成果：

（1）根據(jù)用水曲線確定的二泵站工作制度，分兩級工作：

第一級，每小時占全日用水量的4.7%；第二級，每小時占全日用水量的3.28%；

（2）城市設(shè)計最不利點地面標(biāo)高為157.95米，建筑層數(shù)6層，自由水壓28米；

（3）管網(wǎng)平差得出的泵站最不利點的輸水管和管網(wǎng)的總水頭損失為9.25米；

3、清水池所在地面標(biāo)高為152.6米，清水池最低水位在地面以下5米；

二、二級泵站工藝的確定

1、泵站設(shè)計流量的確定

第一級供水占全日用水量的4.7%，含水廠自用水廠5%

（含水廠自用水）

第二級，每小時占全日用水量的3.28%

Zp為泵站的地形標(biāo)高；由地形圖查得：Zp=152.6m。hn為管網(wǎng)中的水頭損失，取9.25m。hc為輸水管水頭損失，取hc=4m。hs為吸水管水頭損失，取hs=2m。Hc為控制點所需的最小服務(wù)水頭，為28m。Zc為控制點的地形標(biāo)高；由地形圖查得：Zc=157.95m。 為泵站內(nèi)管路水頭損失，粗估 為2.0m

Hp=（Zc-Zp）+hn+hs+hc+ Hc+2=55.6m

2 初選水泵和電機(jī)

2.1 水泵的選擇

⑴ 根據(jù)一級供水時 ，在水泵綜合性能曲線圖上作出a點。確定b點，當(dāng) 時，泵站內(nèi)水頭損失甚小，此時輸水管和配水管網(wǎng)中水頭損失也小，令三者之和為3m。則此時的揚(yáng)程為：

3+28.00+5+2=38m

第一級供水時考慮采用大流量的 ，并聯(lián)2臺流量小點的300S58滿足最小流量 。并且考慮在其中采用一臺變頻調(diào)速泵即可滿足水量的變化。即1臺500S59并聯(lián)2臺300S58，其中兩種各一臺備用。

第二級供水時采用1臺500S59并聯(lián)1臺300S58可以滿足二級供水要求。

⑵ 對所選水泵的較核

水泵裝置的管路特性曲線 ： ，則：

而：

由此可得管路特性曲線為：

由上表數(shù)據(jù)可繪出管路特性曲線，曲線見附錄，從圖中可得出各級工作的工況點和單泵運(yùn)行流量和揚(yáng)程。最大時工作其工況點 。由以上數(shù)據(jù)可知初選水泵時可以滿足流量和揚(yáng)程要求的。

綜上所述，總共選泵5臺，2臺備用，所有泵和電機(jī)均采用自動控制。

2.2 機(jī)組性能參數(shù)

1、 型水泵選用Y450-46-6型電機(jī)，其重量為3600kg。

2 、機(jī)組尺寸確定

⑴ 基礎(chǔ)長度L=水泵和電機(jī)最外端螺孔間距+0.4～0.6m=4200mm〈水泵和電機(jī)的總長〉

⑵ 基礎(chǔ)寬度B=水泵或電機(jī)的最大螺孔間距+0.4～0.6m=1700mm

⑶ 基礎(chǔ)高度

W為機(jī)組總重量，泵重3000kg，電機(jī)重3600kg。L為基礎(chǔ)長度。B為基礎(chǔ)寬度。γ為基礎(chǔ)所用材料的容重，混凝土材料，

故 。

3、300S58A型水泵選用JS2 355M2--4型電機(jī)，其重量為2700kg。

4、機(jī)組尺寸確定

⑴ 基礎(chǔ)長度L=水泵和電機(jī)最外端螺孔間距+0.4～0.6m=2900mm

⑵ 基礎(chǔ)寬度B=水泵或電機(jī)的最大螺孔間距+0.4～0.6m=1100mm

⑶ 基礎(chǔ)高度

W為機(jī)組總重量，泵重2000kg，電機(jī)重2700kg，L為基礎(chǔ)長度，B為基礎(chǔ)寬度，γ為基礎(chǔ)所用材料的容重，混凝土材料， 故 。 實際深度連泵房底板在內(nèi)，應(yīng)為2.0m，基礎(chǔ)頂面高出室內(nèi)地坪0.16m。

3 管路布置

3.1 設(shè)計要求

每臺水泵有單獨(dú)的吸水管和壓水管。 要求吸水管 ，這是由于水泵吸上真空高度的限制； 壓水管 ，以節(jié)約管材。

3.2 管路布置

⑴ 為了保證工作可靠，運(yùn)行安全，并盡可能使管路短、管件少、及維修管理方便，本設(shè)計采用單行順列式布置形式，吸水管路與壓水管路采取直進(jìn)直出方式布置，以減少水頭損失，節(jié)約電耗。

⑵ 根根據(jù)基礎(chǔ)間距為電機(jī)軸長+0.5m，且必須大于2.0（高壓設(shè)備），查手冊可得Y450-46-6型電機(jī)軸長 ，則：基礎(chǔ)間距為： ，取 。基礎(chǔ)靠平臺和操縱室的間距分別為 （平臺寬為 ），由此可得機(jī)械間的總長度為 。

4 吸水管設(shè)計計算

4.1 管徑的確定

選用鑄鐵管，選用管徑700mm，得： 。 300S58選用鑄鐵管，選用管徑450mm，得：

4.2 吸水喇叭口：

水泵采用真空設(shè)備，為了減少吸水管路進(jìn)口處的水頭損失，吸水管進(jìn)口采用喇叭口形式。

=700mm，則可推求喇叭口各部分尺寸為：

⑴ 喇叭口擴(kuò)大部分直徑：D=（1.3～1.5） =910～1050mm；選1000mm。

⑵ 喇叭口在最低水位下深度，本設(shè)計取1.0m；

⑶ 喇叭口底距井底距離=0.8D=0.8×1000=800mm；

⑷喇叭口距墻邊：（1～1.5）D ，取1300mm；兩相鄰喇叭口間（中心）距3000mm；

采用鋼制喇叭口。

5 壓水管設(shè)計計算

配水管主要采用變徑與不變徑三通和電動機(jī)閘閥連接，輸水管采用雙管。 配水管的管徑按經(jīng)濟(jì)管確定的，即滿足最大流量時的70%和壓水管的最大流速來確定，流量Q=Q*70%=0.7*1066.51=746.56L/S，流速V=1.5查得其管徑為800mm，。

而壓水管中有3條管為600mm與2條400mm管徑，故采用600*800與400*800的變?nèi)?，輸水管采?個800*800的同徑三通.

自來水水廠自用水量為：221000*5%=11050m3/d，用1根自用水管則：水管的水量為：1105 m3/d=460m3/h，流速V=1.0，查得其管徑為400mm。

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