取水泵站设计.doc

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二级泵站流量和扬程的设计
一、二级泵站供水曲线
二级泵站的设计供水曲线是根据徽城地区最高日用水量变化曲线拟定。具体要求如下：
A：泵站分级不应太多，一般分为两级或三级，高峰时分一级，低峰时分一级。分级太多不便于水泵机组的运行管理；
B：泵站各级供水量尽量接近用水量，以减少水塔的调节容积;
C：分级供水时，应注意每级能否选到合适的水泵，以及水泵机组的合理搭配，并尽可能满足目前和今后一段时间内用水量增长的需要；
D：必须使泵站24小时供水量之和与最高时用水量相等。
现在根据该地区最高日用水量变化数据绘制用水量变化曲线，从而确定二级泵站采用分级供水，级数为两级。该地区最高日用水量近期为7万吨∕日
二、二级泵站压水管径及扬程的设计
输水管径应按最高时城市中最大日平均小时的水量设计流量来确定。
1.经济流速：选定流速时，应考虑技术和经济两方面的要求。从技术上考虑，为了防止输水管因水锤现象而出现事故，最大设计流速不应超过2.5～3.5m/s;输送原水时，为避免水中杂质在管内沉积，最低流速不得小于0.6m/s。从经济上考虑，流量一定时管径与流速的平方成反比。如果流速取得小，管径增大，相应的造价增加。可是管径大些。则管段的水头损失减小，水泵所需的扬程降低，日常电费可以节省。相反，流速取得大些，管径虽然小，造价有所下降，但因水头损失增大，所需扬程必须提高，所需电费势必增加。因此，一般按一定年限t年内（称为投资偿还期）造价和年经营管理费用（主要是电费）为最经济的流速（称为经济流速）来确定管径。
依据《给排水设计手册》
管径d(mm)<250250～10001000～1600>1600吸水管（m/s）1～1.21.2～1.61.5～2.01.5～2.0出水管（m/s）1.5～2.02.0～2.52.0～2.52.0～3.0二级为6点至21点，供水量为4.97%,根据泵站二级供水计算流量：Q2=70000×4.97%/3.6=966.39（L/s）
2.二级泵站扬程设计
净水厂设计资料：净水厂内沉淀池进水口设计水位42.50m，清水池最高水位40.3m，清水池最低水位38.2m.。输水管网资料：净水厂至水塔输水管道长度为2500m。出水塔最高水位为68.3m，水塔最低水位为65.8m。水塔调节容积设计在最高日用水量的5%～8%。
吸水井设计水位：二级泵站吸水井设计水位为清水池最低水位与引水管水头损失之差。假定引水管水头损失为2.0米。
则吸水井设计水位：38.2-2.0=36.2m
二级泵站扬程设计，二级泵站可取水塔最高水位与吸水井最低水位之差，假设泵站内部水头损失为2米，压水管路水头损失，由于输水管较长，局部水头损失忽略不计。
即H=68.3-36.2-2=30.1m
水泵扬程计算：：
∑h包括泵站内部的损失h1，吸水管路的损失h2以及压水管路的损失h3由于泵房内部管路尚未布置，所以先假设h1=2米，h2=3米。为了确保供水的可靠性，采用两根输水管，管材取铸铁的，管径700mm（考虑到远期），则最大供水时（即第二级供水时）：
V=Q/A=(4×Q/2)/∏/D2=(4×0.96639/2)/∏/(0.7×0.7)=1.256﹙m/s﹚
查《给排水实用手册》知Q=483.20L/s时，选用D=0.7m的压水管，此时1000i=2.68h3=2.68/1000×2500=6.7m
=30.1+2+3+6.7=41.8m
所以设计流量和扬程：
Q=966.39L/S
H=41.8m
以上计算考虑了近期和远期的设计要求。
三、吸水井确定
引水管设计（假设引水管长为15m）。
为了保证供水的安全性，设计两条引水管。D=700mm，
V=4×Q//D2=4×(1.05×91000/86400)/∏/0.0.7/0.7=2.87﹙m/s﹚
查给排水手册，1000i=2.87
则管路损失h=2.87×15/1000=0.043m.
吸水井最低水位＝清水池最低水位－清水池至吸水井水头损失=38.2-0.043=38.157m。
四、机组选择及方案比较
1.水泵和电机的选择
确定方案时应注意以下几点：
（1）大小兼顾，调配灵活。（2）型号整齐，互为备用。（3）合理地用尽水泵的高效段。（4）考虑近、远期结合。
（1）.选择水泵可用管路特性曲线和选泵选泵参考特性曲线进行
先求出管路特性曲线方程中的参数，因为HST=68.3-38.2=30.1（m）。
所以S=(∑h+∑h水泵)/Q2=(6.7+5)/0.966392=12s2/m5
因此H=Hst+SQ2=30.1+12Q2

列表1，管路特性曲线关系表
管路特性曲线关系表Q(L/s)100200300400500600700800H(m)30.2230.5831.18