【文章內(nèi)容簡介】 尺寸的確定 一級泵房土建按遠(yuǎn)期規(guī)模建設(shè)，水泵按近期規(guī)模配置，并預(yù)留兩臺遠(yuǎn)期水泵安裝位置。根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》（ GB500132020）水泵機(jī)組布置及泵房布置，取泵房內(nèi)水泵基礎(chǔ)間靜距為 ，基礎(chǔ)與側(cè)墻的距離為 ，基礎(chǔ)與后墻的距離為 ，基礎(chǔ)與正墻的距離為 ，泵房的凈平面尺寸為 BL=。 2200130053002400 3200880028900進(jìn)水出水2020 32020020 32020020 32020020 25003200 圖 1 一泵房 平面 布置圖 吸水管路與壓水管路中水頭損失的計算 取一條最不利路線，從吸水口到輸水干管上切換閥止為計算線路圖。 吸水管路中水頭損失∑ hs =∑ hfs＋ ∑ hls 12345678910111213141516L 10L 9L 8L 7L 6L 5L 4L 3 L 2 L 1 圖 2 吸壓水管路水頭損失計算線路圖 ∑hfs =10－ 3= ∑hls =ξ 1g2v21 ＋ ξ 2g2v22 ＋ ξ 3g2v23 式中 ξ1— 吸水管進(jìn)口局部 阻力系數(shù)， ξ1= ξ2— DN800 閘閥局部阻力系數(shù) ，按開啟度 1/8 考慮， ξ2= ξ3— 偏心漸縮管 DN800500 局部阻力系數(shù) ， ξ3= 則 ∑hls = 2? ＋ 2? ＋ 2? = 故 ∑hs =∑hfs＋ ∑hls=＋ = m 壓水管路中水頭損失∑ hd=∑ hfd＋ ∑ hld ∑hfd =(L2＋ L3＋ L4＋ L5)id1＋ (L6＋ L7＋ L8＋ L9＋ L10)id2 =(＋ ＋ ＋ )10－ 3＋ （ ＋ ＋ ＋ ＋ ） 10－ 3 = m ∑hld=ξ4g2v24 ＋ (ξ5＋ ξ6＋ ξ7＋ ξ8＋ ξ9＋ ξ10)g2v25 ＋ ξ11g2v26 ＋ (ξ12＋ ξ13＋ ξ14＋ ξ15＋ξ16)g2v27 式中 ξ4— DN350600 漸擴(kuò)管 局部阻力系數(shù) ， ξ4= ξ5— DN600 止回閥局部阻力系數(shù)， ξ5= ξ6— DN600 伸縮接頭 局部阻力系數(shù) ， ξ6= ξ7— DN600 蝶閥 局部阻力系數(shù) ， ξ7= ξ ξ9— DN600 鑄鐵 90 度彎頭 局部 阻力系數(shù) ， ξ ξ9= ξ10— DN6001200 同心漸擴(kuò)管 局部阻力系數(shù) ， ξ10= ξ11— DN1200 鑄鐵正三通 局部阻力系數(shù) ， ξ11= ξ12— DN1200 鑄鐵正三通 局部阻力系數(shù) ， ξ12= ξ1 ξ15— DN1200 鑄鐵正三通 局部阻力系數(shù) ， ξ1 ξ15= ξ1 ξ16— DN1200 蝶閥 局部阻力系數(shù) ， ξ1 ξ16= ∑hld = 2? ＋ (＋ ＋ ＋ 2＋ ) 2? ＋ 2? ＋ (＋ 2＋ 2) 2? =＋ ＋ ＋ = 故 ∑hd =∑hfd+∑hld=＋ = 泵吸水口到輸水干管上切換閘閥間的水頭損失為 : ∑h=∑hs+∑hd=＋ = 因此，泵的實(shí)際揚(yáng)程為： 設(shè)計枯水 位時 Hmax =＋ ＋ ＋ 2＋ = 設(shè)計洪水位時 Hmin =＋ ＋ ＋ 2＋ = 由此可見，初選的泵機(jī)組符合要求。 取水頭部的設(shè)計 采用管式取水頭部，選用 DN1100 自流管兩根，自流管進(jìn)口設(shè)喇叭口，以保證流態(tài)的穩(wěn)定，避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。在喇叭口下設(shè)置格柵籠以攔截大的雜質(zhì)，喇叭口的口徑： D=（ ～ ） d=1375～ 1650mm，取 1600mm，過柵流速為 v=Q／ A=4／ =。（格柵阻擋面積取 25%，柵條間凈距取 100mm），水頭損失取 。在進(jìn)水間內(nèi)設(shè)置旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)以清除通過格柵后的水中的漂浮物，XWZ(N)型系列無框架正面進(jìn)水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)設(shè)計最大允許流速為 ，水頭損失取。 泵安裝高度的確定和泵房筒體高度計算 將泵房機(jī)器間底板放在與吸水間底板相同的標(biāo)高，因而泵為自灌式工作，所以泵的安裝高度小于其允許吸上真空高度，無需計算泵的最大安裝高度。 已知吸水間最低動水位標(biāo)高為 ，為保證正常的吸水，取吸水管的中心標(biāo)高為 。吸水喇叭口的口徑為 D =（ ～ ） d =1000～ 1200mm，取 1200mm。取吸水管喇叭口下緣距吸水間底板（即懸空高度）為 ，則吸水間底板標(biāo)高為 （ D／ 2＋ ） =。 洪水位標(biāo)高為 ，取一級泵房處地面標(biāo)高為 ，考慮浪高為 1m，則操作平臺標(biāo)高位 ＋ ＋ =，故泵房筒體高度為 =。 附屬設(shè)備的選擇 起重設(shè)備 最大 起吊高度為 ＋ =（其中 是考慮操作平臺上汽車的高度）。為此，選用 SSQ 型手動雙梁橋式起重機(jī)，最大起重量為 5t，起吊高度為 12m，跨度為 16m（包括進(jìn)水間與吸水間的寬度）。 排水設(shè)備 由于泵房較深，故采用電動泵排水。沿泵房內(nèi)壁設(shè)排水溝，將水匯集到集水坑內(nèi)，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 20～ 30m3/h考慮，排水泵的靜揚(yáng)程按 9m 計，水頭損失約 3m，故總揚(yáng)程在 9＋ 3=12m 左右，可選用 50QW25153 型潛污泵（ Q=25m3/h， H=15m， N=3kw， n=1430r/min）一臺。 引水設(shè)備 古黃河水經(jīng)兩根 DN1100 自流管引進(jìn)吸水間后， 泵系自灌式工作。 通風(fēng)設(shè)備 由于電動機(jī)工作時放熱，且泵房較深，需設(shè)專用通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行空 －空冷卻。通風(fēng)設(shè)備與電動機(jī)一一對應(yīng)，選用五臺 T35－ 11 型軸流風(fēng)機(jī)（葉輪直徑 630mm，轉(zhuǎn)速 960r/min，葉片角度為 25176。，風(fēng)量為 10128m3/h，配套電機(jī)為 YSF－ 8026，N=）。從電動機(jī)處接一風(fēng)管至室外地面，使電動機(jī)工作時發(fā)出的熱散發(fā)到室外。 泵房建筑高 度的確定 泵房筒體高度已知為 ，操作平臺以上的建筑高度，根據(jù)起重機(jī)設(shè)備及起吊高度、采光及通風(fēng)的要求， SSQ 型手動雙梁橋式起重機(jī)工字鋼底到操作平臺樓板的距離為 (＋ ＋ =)，從房頂樓板到操作平臺樓板凈高為 。 本設(shè)計 一期處理水量為 Q = （水廠自用水取 8%），考慮水廠安全運(yùn)行，本設(shè)計的主要構(gòu)筑物均設(shè)有兩組，每組構(gòu)筑物處理水里水量為 Q1=Q／ 2= m3/s。 網(wǎng)格絮凝池 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計絮凝時間 t=14min，設(shè)計水溫為 10℃每組設(shè)兩池，則每池設(shè)計流量為 Q2=Q1／ 2=／ 2=，豎井流速 v 井 =，池有效水深取 。 設(shè)計計算 絮凝池容積 W= Q2 t =1460= m3 絮凝池平面面積 A= HW = =75m2 絮凝池豎井個數(shù) 絮凝池單格豎井的 平面面積 f = ／ = m2 設(shè)計豎井為正方形，邊長采用 ，因此每格面積為 m2，由此得分格數(shù)為 n=75／ =，采用 30 格。 絮凝池內(nèi)實(shí)際絮凝時間為 t=30／ = =。 絮凝池總高 絮凝池的有效水深為 ，取超高為 ，池底用穿孔管排泥，排泥區(qū)高度取 ，則池的總高度為 H=＋ ＋ =。 網(wǎng)格絮凝池的布 置 絮凝池分為四段， 2～ 9 格為第一段，放置密網(wǎng)格，凈空尺寸為 50mm50mm，網(wǎng)格層距為 ； 10～ 18 格為第二段，放置較疏網(wǎng)格，凈空尺寸為 80mm80mm，網(wǎng)格層距為 ； 19～ 26 格為第三段，放置 100mm100mm 的疏網(wǎng)格，網(wǎng)格層距為 ； 27～ 28 格為第四段，不放置網(wǎng)格。 網(wǎng)格采用 30mm寬， 15mm 厚的木板條拼裝而成。每段豎井間的過孔流速與各段的過網(wǎng)流速相對應(yīng)。 （ 1） 第一段網(wǎng)格 孔眼數(shù) n1=62 10)3050( f ???=62 10)3050( ???=400 個 過網(wǎng)流速 v1 網(wǎng) = 4 0 0105050 Q62 ??? ?= 4 0 0105050 3 1 2 6 ??? ?=，取 1～ 9 格豎井連接孔流速為 ，則孔口面積為 A1=／ =，孔洞寬度取，則孔洞高為 ／ =，取 ，孔洞實(shí)際流速為 。每個豎井的最大網(wǎng)格層數(shù)為（ 2）／ = ，設(shè)置 3 層網(wǎng)格， 8 格共計 24層。 （ 2） 第二段網(wǎng)格孔眼數(shù) n2=62 10)3080( f ???=62 10)3080( ???=212 個 過網(wǎng)流速 v2 網(wǎng) = 212105080 Q62 ??? ?= 212105080 6 ??? ?=，取 10～ 18 格豎井連接孔流速為 ，則孔口面積為 A2=／ = m2，孔洞寬取，則孔洞高為 ／ = ，取 ，孔洞實(shí)際流速為 。每個豎井的最大網(wǎng)格層數(shù)為（ 2）／ =，設(shè)置 1 層網(wǎng)格， 9 格共計 9 層。 （ 3） 第三段網(wǎng)格孔眼數(shù) n3=62 10)30100( f ???=62 10)30100( ???=152 個 過網(wǎng)流速 v3 網(wǎng) = 1 5 2101 0 01 0 0 Q62 ??? ?= 1 5 2101 0 01 0 0 3 1 2 6 ??? ?=，取 19～ 26格豎井連接孔流速為 ，則孔口面積為 A3=／ =，孔洞寬度取 ，則孔洞高為 ／ =，取 ，孔洞實(shí)際流速為 。每個豎井的最大網(wǎng) 格層數(shù)為（ 2）／ = ，設(shè)置 1 層網(wǎng)格， 8 格共計 8 層。 （ 4） 取 27～ 28 格（至配水渠）豎井連接孔流速為 ，處理水量由第三段至第四段時一分為二，則孔口面積為 A4= ? =?？锥磳挾热?，則孔洞高為 ／ =，取 ，孔洞實(shí)際流速為 。 絮凝池的布置如圖 3，圖中水流流過豎井的順序如數(shù)字所示， Ⅲ 、 Ⅰ 表示每格豎井的網(wǎng)格層數(shù)。 進(jìn)水↓ 5 4 3 2 1 Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ 6 7 8 9 10 Ⅰ Ⅲ Ⅲ Ⅲ Ⅲ 15 14 13 12 11 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 16 19 20 21 22 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 17 18 25 24 23 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ 28 27 26 27 28 Ⅰ 圖 3 網(wǎng)格絮凝池 絮凝池豎井開孔位置及孔洞尺寸見表 3，上孔上緣在池頂面高以下 ，下孔下緣與排泥區(qū)頂齊平。 表 3 豎井開孔位置及孔洞尺寸 豎井編號 1 2 3 4 5 6 7 孔洞寬 高 開孔位置 上 下 上 下 上 下 豎井編號 7 8 9 10 11 12 13 孔洞寬 高 開孔位置 上 下 上 下 上 下 豎井編號 13 14 15 16 17 18 19 孔洞寬 高 開孔位置 上 下 上 下 上 下 豎井編號 19 20 21 22 23 24 25 孔洞寬 高 開孔位置 上 下 上 下 上 下 豎井編號 25 26 27 28 過渡區(qū) 孔洞寬 高 開孔位置 上 下 上 下 絮凝池的長度和寬度 單 格 絮 凝 池 的 總 長 為 51600 ＋ 4200=8800mm ， 寬 為 61600 ＋5200=10600mm（內(nèi)墻厚為 200mm，不含外墻厚），過渡區(qū)寬度取 。 水頭損失計算 水頭損失公式 h=∑h1＋ ∑h2=∑ξ1g2v21 ＋ ∑ζ2g2v22 式中 ξ1— 網(wǎng)格阻力系數(shù)， ξ1= ξ2— 孔洞阻力系數(shù)， ξ2= 第一段 h1=（ 2??? ） ＋ （ 2??? ） =＋ = 第二段 h2=（ 2??? ） ＋ （ 2??? ） =＋ = 第三段 h3=（ 2??? ） ＋ （ 2??? ） =＋ = 第二段 h2= 2??? == 總水頭損失 ∑h=h1＋ h2＋ h3＋ h4=＋ ＋ ＋ = 各段的停留時間 第一段 t1=v1／ Q2=9／ == 第二段 t2=v2／ Q2=9／ == 第三段 t3=v3／ Q2=8／ == 第 四段 t4=v4／ Q2=2／ == 總停留時間 T=t1＋ t2＋ t3＋ t4=＋ ＋ ＋ = 速度梯度 G= Tgh?? 當(dāng) T=10℃時，水的動力粘度 μ=10－ 3 pa s 速度梯度 G1= 6? ??= S－ 1 G2= 6? ??= S－ 1 G3