新区水厂取水工程设计方案.docx
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=100000×1.08=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(即一条自流管检修，另一条自流管通过75%的设计流量时，Q=2.5×0.75=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2g2×9.8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,100Oi=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,100oi=232,所以h=l.l×2.32×103×6000=1531mo（l1.1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、压水管管径与流速的关系，即250mmD1000mm,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,则若d=800mm,v=1.24ms,100Oi=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：1.=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+0.5=1.3m基础深度：H=30+0.2=30×0.035+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DN800YQZ945X-10电动软密封闸阀，DN800×500偏心渐缩管，压水管上设有DN350×600同心渐扩管，DN600HBH41-10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。1.2.5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B×L=8.8m×28.9mo>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=0.85×2.211×10=0.002m222Zhk=J?+&2?+&392g2g2g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IJs=0.1×-+0.15x小竺+0.21x邛二42×9.82×9.82x9.8=0.123m故hs=hfs+s=0.002+0.123=0.125m1.2.6.2压水管路中水头损失hd=hfd+hdhfd=(L2÷L3÷L4÷L5)idi÷(L6÷L7÷L8÷L9÷L10)id2=(0.5+2.0+5.8+1.6)×9.305×l03+¢5.5+1.0+1.0+1.0+0.5)×2.40×103=0.11m222Xhd=4-+(5+6÷7÷8÷9÷10)-÷?+(122g2g2g+i3+i4+i5÷l6)z-2g式中4-DN350×600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-DN600×12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=1.013>i5-DN1200铸铁正三通局部阻力系数，3>5=L5u>i6-DN1200蝶阀局部阻力系数，i4i6=030Zhld=0.30x翳+(L7+0.21+0.30+2×0.67+0.22)X空+L5x比2×9.82×9.8+(1.0+2×1.5+2×0.3)×-=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(1.251.50)d=13751650mm,取1600mm,过栅流速为V=Q/A=4×0.625/1.14×1.62×0.75=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=10001200mm,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T3511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YSF8026,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。
