低压管道引水工程（张寅龙）论文

1 C=

10.012?d???? ?4?61 =

10.012???1??=66.14m?4?612s

?1=水泵的安装高度：

8gc2=

8?9.866.142=0.0179

hs=hv-（???l1d?v

??）2g512 =5.0 -（1+0.0179? =5.0-0.746 =4.25m

+1.3+0.3+0.1）?2.29

2?9.828.4吸水管路与压水管路的水头损失的计算 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①吸水管路中水头损失∑h s:

∑h s=∑h fs+∑h ls

1、吸水管路沿程水头损失:

∑h fs=(

?l11d+??)*v

2g2 式中 ： δ1———吸水管进口局部阻力系数，δ1=0.75

δ2 ———DN500钢管闸阀局部阻力系数，按开启度

虑，δ2=0.15

δ3 ———偏心渐缩管DN800×600 ,δ3=0.22

2、局部水头损失:

∑h ls=(δ1+δ2)

v22ad=0.125考

2g + δ

3

v112g

式中 δ1———吸水管进口局部阻力系数，δ1=0.75

δ2 ———DN500钢管闸阀局部阻力系数，按开启度

ad=0.125考

虑，δ2=0.15

δ3 ———偏心渐缩管DN800×600 ,δ3=0.22

则 ∑h ls=（0.75+0.15）×1.212/2g错误！未指定书签。+0.22×2.152/2g=0.12m 500S59A 型水泵的汽蚀余量Hsv=6m，泵站海拔 50m 左右，水温 20℃，修正汽蚀余量H‘s = Hs-( 10.33 -10.27)= 6-0.06=5.94m，

经计算并考虑长期运行后泵性能下降和管路阻力增加等，水泵允许的最大安装高度：Hss=H's- v2/2g - ∑hs=5.94-0.08-0.12=5.74m。 泵轴安装高度=17.20+Hss=22.94m.

基础顶面标高 =泵轴标高-泵轴到基础顶面高度H=22.94-0.63=22.31 泵房地面标高 =22.31-0.2=22.11 ②压水管路水头损失∑h d:

∑h d=∑h fd+∑h ld 1、压水管路沿程水头损失:

∑h fd =(l2+l3+l4+l5+ l6+l7)id1

∑h fd =(7.19+1.5+6.4+7.05+6.51+4.32)×8.87?=0.287m

2、局部水头损失:

∑h ld=δ4V32/2g+(δ5+δ6+δ7+δ8+2δ9+δ

13

10

）V42/2g+(δ

11

+δ

12

+δ

) V52/2g

式中 δ4——— DN400×600渐放管，δ1=0.33； δ5——— DN600钢制45o弯头，δ1=0.51； δ6——— DN600液控蝶阀，δ1=0.1；

δ7——— DN600伸缩接头，δ1=0.21； δ8——— DN600手动蝶阀，δ1=0.15； δ9——— DN600钢制90o弯头，δ1=1.02； δδ

δ

δ

则

10

——— DN600×700渐放管，δ1=0.41； ———DN700钢制90o弯头，δ1=1.02； ———DN700钢制正三通，δ1=1.3； ———DN700蝶阀，δ1=0.13；

11

12

13

∑h ld=（0.33×4.72/2g+(2×0.51+0.1+0.21+0.15+2×1.02+0.41)×2.092/2g+(1.02+2×1.3+2×0.13)×1.592/2g=0.37+0.876+0.5=1.746m

所以压水管路总水头损失为∑h d=∑h fd+∑h ld=0.287+1.746=2.033m 则泵站内水头损失:∑h=∑s+∑d=0.12+2.033=2.153m，因此，泵的实际扬程为： 最低水位时：Hmax=4.2+18+10+2.153+1.5=35. 853m 最高水位时：Hmin=(21.4-21)+18+10+2.153+1.5=32.053m 可见初选水泵机组符合要求。 吸水井的设计计算:

吸水井尺寸应满足安装水泵吸水管进水喇叭口的要求。 吸水井最低水位=17.20m 吸水井最高水位=21.00m。

水泵吸水管进水喇叭口大头直径>=（1.3--1.5）d=1.4×800=1120mm 吸水管喇叭口边缘距离井壁距离>=（0.75--1）D =1000mm 吸水管喇叭口之间的距离>=（1.5--2.0）D=2000mm 喇叭口距离吸水井底距离>=0.8D=1000mm 喇叭口淹没水深>=0.5--1.5m=1.2m 吸水井井底标高：17.2-1.2-1.0=15.00m 吸水井长度:2000×2+1120×2+1000×3=9240mm 吸水井宽度：1120×2+1000=3420mm 吸水井高度：21+0.5-15.00=6.05m

所以，初定吸水井长度为9240mm，宽度为3420mm，高度为6.05m.

因为吸水井中蓄水量要满足最大泵3min抽水量，550×3×60=99000L,而初定吸水井枯水期蓄水量为(17.2-15.00)×9.24×3.42=70.95m3,故初定吸水井面积不满足用水需要，调整为长10000mm，宽4500mm。

九、泵房形式的选择

根据本设计情况，选择地面式泵房，水泵机组采用单排顺序式布置。每台水泵都单独设置吸水管，并设置 Z941T-10 型电动明杆楔形闸阀（DN=800mm，

L=720mm，W=2613kg）。 压水管设为HBH41H-10 型液压缓闭式止回阀

（DN=700mm，L=292mm，W=956kg）；设置 D341 型蜗轮传动法兰式蝶阀（DN=700mm；L=318mm；W=779kg） 。 泵房内管路采用直进直出布置，直接敷设在室内地板上。

十、起重机的选择

起吊设备形式的选择，主要依据为其中重量、起重高度和吊车跨度来确定。

泵站内的起重设备应根 据最大一台水泵或电动机的重量设计。依据本设计，选择 LDA 电动单梁起重机，泵房高度 H 为：H= n +a+ c+d+ e+ f+g=

500+560+ 1100+ 2500+ 1500+ 1000+ 1240= 8400mm 十一、消防校核

按最不利情况考虑，消防时，二级泵站的供水量为消防水量与最高时用水

量之和为580L/s，需要最高扬程为38.7m。当备用泵与最高时运行水泵同时启动时，为三台500S59A并联工作，在水泵综合性能图上绘出三泵并联综和Q-H曲线，与参考管道特性曲线的交点为Q=620L/s,H=38.7，说明所选水泵机组能够适应设计地区的消防灭火的要求。

十二、水锤分析

停泵水锤是水锤现象中的一种，是指水泵机组因突然断电或其他原因而造成的开阀状态下突然停车时，在水泵及管路系统中，因流速突然变化而引起的一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象。一般情况下停泵水锤最为严重，其对泵房和管路的安全有极大的威胁，国内有几座水泵房曾发生停泵水锤而导致泵房淹没或管路破裂的重大事故。 停泵水锤值的大小与泵房中水泵和输水管路的具体情况有关。在泵房和输水管路设计时应考虑可能发生的水锤情况，并采取相应的防范措施避免水锤的发生，或将水锤的影响控制在允许范围内。我院在综合国内外关于水锤的最新科研成果并结合多年工程实践的经验，以特征线法为基础开发了水锤计算程序。这一程序可较好地模拟各种工况条件下水泵及输水管路系统的水锤状况，为高扬程长距离输水工程提供设计依据。