现在有一个管道输水项目,地面高差130m,采用DN250钢管(流量150m3/h,管道总长约10KM)沿程损失45m,取局部损失为20%沿程损失即9m,泵站内损失2m,自由水头取3m,总计为189m。一般小扬程水泵取安全水头2、3m,这么高的扬程过去没有设计过,这么高的扬程安全水头应该取多少呢?高扬程的水泵高效段非常窄,扬程和流量的变化非常大,因此安全水头的大小对选取水泵非常大,请各位设计过高扬程工程的同仁介绍一下安全水头的选取?
现在有一个管道输水项目,地面高差130m,采用DN250钢管(流量150m3/h,管道总长约10KM)沿程损失45m,取局部损失为20%沿程损失即9m,泵站内损失2m,自由水头取3m,总计为189m。
一般小扬程水泵取安全水头2、3m,这么高的扬程过去没有设计过,这么高的扬程安全水头应该取多少呢?
高扬程的水泵高效段非常窄,扬程和流量的变化非常大,因此安全水头的大小对选取水泵非常大,请各位设计过高扬程工程的同仁介绍一下安全水头的选取?
另外在高扬程输水管道施工设计应该注意些什么内容?
2楼
最好在实际扬程上加10%,水泵实际工作一段时间后工况会下降。高扬程泵的配水管推力较大,最好多设一些管墩。
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3楼
请有经验的同仁帮帮忙!多谢
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4楼
楼主在做毕业设计么?
采用DN1250钢管沿程损失45m,请问管道多长,流量多大?
我咋感觉像是南水北调呀
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5楼
南水北调的高差才130米?
楼主说的较乱,流量是多大?
安全水头?那要看流量的变化怎么样了
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6楼
我以前在做毕业设计时也遇到类似问题!当时,我们算出来后都有点怕:会不会有这么高的水头?老师回答的结果是:人家在西部的,什么都出现!后来,我们在确认计算步骤和结果无误后,再加2m安全水头
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7楼
给你一个案例参考:
江北水厂吸水泵房3#水泵扬程计算方案
任务:
在更换江北水厂吸水泵房3#水泵、原有配套电机不更换的情况下计算新订做的3#水泵所需的流量与扬程。
现状:
最高洪水位:18.656米;
年平均水位:9.396米;
最低枯水位:7.240米 (原设计为7.926米) ;
DN1600钢筋预应力水泥管3500米;
反应池标高20.50米;
吸水泵房日平均上水量为160200m3/日,即6675m3/h;
供水泵房平均供水量为6500m3/h。
现有3#水泵的参数:开平水泵厂800S32型,扬程29米,流量6010 m3/h。
因供水泵房中水泵机组型号的限制(三台机组同一型号),故供水量只有两种情况:6400~6700 m3/h(开一台机)或11200 m3/h(开两台机)。因此,吸水泵房设计流量根据供水泵房开一台机时的流量6500 m3/h来确定。
现就三种方案进行计算:方案一:以现时二泵房供水量为标准;方案二:以供水至小金口镇后的二泵房供水量为标准;方案三:以吸水泵房水泵出口处压力表的实际读数为依据进行计算。
方案一:以现在二泵房供水量为标准进行计算
设计流量的确定:设计流量采用二泵房小时流量加上5%的水厂自用水量得出(2000年自用水量为3.2%),所以Q=6500×105%=6800m3/h=1.917m3/s
1、 水泵所需静扬程HST:
吸水井依河而建,水流经过一道细格栅和一道粗格栅进入吸水
井,水头损失不大,取为0.2米。则
吸水井中最高水位为18.656–0.2=18.465m;
吸水井中常水位为9.396–0.2=9.196m;
吸水井中最低水位为7.24–0.2=7.04 m
所需静扬程为:
在洪水位时:20.50–18.465=2.044 m
在常水位时:20.50–9.196=11.304m
在枯水位时:20.50–7.04=13.46 m
2、 输水干管中的水头损失∑h
现有一条DN1600的预应力钢筋混凝土输水管是按供水能力20
万m3/天设计的。当流量为1.917 m3/s的水量流经管道时,由于管径大,流量小,水力计算表中无法查出流速。经计算得管内流速v=0.953 m3/s,i=0.6‰,所以∑h=1.1×(0.6/1000) ×3500=2.31m (式中1.1是包括局部损失而加大的系数)。
3、 从水泵吸水口到切换井间的全部水头损失(吸水管路和压水管路
中水头损失):∑hp=∑hS+∑hd
吸水管路和压水管路全部使用钢管,当Q=1.917 m3/s时,
DN1200管中: V1=1.693 m/s, 1000i=2.420
DN1400管中: V2=1.245 m/s, 1000i=1.070
DN1600管中: V3= 0.953m/s, 1000i=0.543
(1) 吸水管水头损失∑hS:
管长为15.40米;管径为DN1400
DN1600吸水喇叭口一个, §1=1.0;
900DN1400弯头一个, §2=1.22;
Φ1400×Φ800偏心渐缩管,§3=0.35(现3#水泵进口尺寸为Φ
800,出口为Φ600);
DN1400蝶阀一个,按开启度600考虑, §4=3.91;
吸水管路中水头损失为∑hS=∑hfs+∑hls
∑hfs=li2=15.40×1.070/1000=0.016m
∑hls=(§1+§2+§3+§4) ×V22/2g
=(1.0+1.22+0.35+3.91) ×1.2452/(2×9.8)
=0.512m
∴∑hS=∑hfs+∑hls=0.016+0.512=0.528m
(2)压水管路水头损失∑hd:
DN1200长为8m,DN1600长为19m;
DN1200蝶阀一个, §5=3.91;
DN1200液控止回阀一个, §6=5.5;
900DN1200弯头2个,§7=1.12;
Φ600×Φ1200渐放管, §8=0.5;
异径丁字管一个, §9=1.6;
等径丁字管一个, §10=1.5;
Φ1600闸阀2个, 按开度1/8计算,§11=0.15;
压水管路中水头损失∑hd=∑hfd+∑hld
∑hfd=l1i1+l2i2=8×2.42/1000+19×0.543/1000=0.029m
∑h ld=(§5+§6+2ק7+§8)×V12/2g+( §9+§10+2ק11) ×V22/2g=(3.91+5.5+2×1.12+0.5) ×1.6932/(2×9.8)+(1.6+1.5+2×0.15) ×0.9532/(2×9.8)=1.78+0.158=1.938m
∑hd=∑hfd+∑hld=0.029+1.938=1.967m
从水泵吸水口到切换井间的全部水头损失为
∑hp=∑hS+∑hd=0.528+1.967=2.495m
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8楼
所以,水泵的实际扬程H=静扬程HST+输水管水头损失∑h+泵站内水头损失∑hp+安全工作水头2m
在最低水位时所需扬程H枯=13.46+2.31+2.495+2=20.265m
在常水位时所需扬程H常=11.304+2.31+2.495+2=18.109m
在最高水位时所需扬程H洪=2.044+2.31+2.495+2=8.849m
方案二:以供水至小金口镇后的二泵房供水量为标准
小金口镇日用水量在17000 m3/天左右,即708 m3/h。所以设计流量为Q=(6560+708)×105%=7631m3/h=2.12m3/s。
由于计算与方案一大体一致,以下仅作简单计算,详细过程见方案一。
1、水泵所需静扬程HST:
在洪水位时:20.50–18.456=2.044 m
在常水位时:20.50–9.196=11.304m
在枯水位时:20.50–7.04=13.46 m
2、 输水干管中的水头损失∑h
V=0.953 m3/s,i=0.66‰,所以
∑h=1.1×(0.66/1000) ×3500=2.54m
3、 泵站内水头损失∑hp=∑hS+∑hd:
吸水管路和压水管路全部使用钢管,当Q=2.12 m3/s时,
DN1200管中: V1=1.870 m/s, 1000i=3.0
DN1400管中: V2=1.377 m/s, 1000i=1.3
DN1600管中: V3= 1.070m/s, 1000i=0.66
(1) 吸水管水头损失∑hS:
∑hfs=li2=15.40×1.3/1000=0.02m
∑hls=(§1+§2+§3+§4) ×V22/2g
=(1.0+1.22+0.35+3.91) ×1.3772/(2×9.8)
=0.627m
∴∑hS=∑hfs+∑hls=0.02+0.627=0.647m
(2) 压水管路水头损失∑hd:
∑hfd=l1i1+l2i2=8×3.0/1000+19×0.66/1000=0.037m
∑h ld=(§5+§6+2ק7+§8)×V12/2g+( §9+§10+2ק11) ×V22/2g=(3.91+5.5+2×1.12+0.5) ×1.8752/(2×9.8)+(1.6+1.5+2×0.15) ×1.072/(2×9.8)=2.179+0.199=2.375m
∑hd=∑hfd+∑hld=0.037+2.375=2.412m
从水泵吸水口到切换井间的全部水头损失为
∑hp=∑hS+∑hd=0.647+2.412=3.059m
所以,水泵的实际扬程H=静扬程HST+输水管水头损失∑h+泵站内水头损失∑hp+安全工作水头2m
在最低水位时所需扬程H枯=13.46+2.54+3.059+2=21.059m
在最低水位时所需扬程H常=11.304+2.54+3.059+2=18.903m
在最高水位时所需扬程H洪=2.044+2.54+3.059+2=9.643m
方案三:
8月7日,当河水水位为9.30米、一泵房上水量为6500 m3/h时,2#水泵出水口压水管道轴心处压力表显示压力为0.135Mpa,即自水泵出水口到反应池的实际扬程为13.5米(综合了两个压力表的读数)。那么采用方案二的设计流量Q=6800 m3/h =1.917 m3/s,则3#水泵扬程H计算如下:
1、 格栅水头损失Hg:
考虑东江水杂物较多的情况,格栅易被杂物堵塞,取水头损失
Hg=0.2m。
2、吸水管路水头损失∑hS:(如方案二)
∑hS=∑hFs+∑hlS=0.016+0.512=0.528m
3、各水位到水泵出水口压水管轴心标高差Hc:
枯水位:Hc=9.376(压水管轴心标高)-7.24=2.136m
常水位: Hc=9.376(压水管轴心标高)-9.396=-0.02m
洪水位:Hc=9.376(压水管轴心标高)-18.656=-9.28m
4、 3#水泵出水管至反应池所需扬程Ha(包括压水管至切换井的管路
以及3500米的输水管道):
2#水泵出水口的压力表显示该段管道所需的扬程Ha’=13.5m,该扬程中已经包含了水泵站内压水管及3500米输水管道管路中的局部水头损失和管道水头损失,此外也包含了反应池的富余水头。故取Ha=13.5m
5、 安全水头:考虑远期水量的增加以及3#水泵出水管路水头损失较
2#水泵大等不利因素的影响,选取安全水头Hb=5.0m
所以,3#水泵的设计扬程H=Hg+Hs+Hc+Ha+Hb
枯水位时:H=0.2+0.528+2.136+13.5+5.0=21.364m
常水位时:H=0.2+0.528-0.02+13.5+5.0=19.208m
洪水位时:H=0.2+0.528-9.28+13.5+5.0=9.948m
方案选择建议:
以上三个方案中,经征询有关领导及部门意见,在家初步认为:方案三较与实际相结合。由此建议3# 水泵参数可考虑采用如下数据:
Q=6800m3/h:
H枯=22.0米 H常=19.5米 H洪=7.1米
说明:
1、 由于仅仅是更换水泵而不更换电机,因而吸水电耗是无法降低
的。因此在3#水泵的参数选择上适量提高了其扬程,以保证江北水厂二期建设以后3#水泵的扬程依然达到要求。
2、 建议:将计算所得的3#水泵的参数提供给厂家,让其为我们做一
个配置电机的方案,反馈回总公司后再敲定实施。
3、 如果在条件允许的情况下,我们建议加装一套新的4#水泵机组。
尽管3#水泵存在部分问题,但相信经努力维修后还可以继续使用。界时,一泵房将拥有两大两小四台机组,机组搭配趋合理化,而且避免了废弃现有的3#水泵。如果总公司决定加装4#水泵机组,由于要结合江北水厂二期工程后水量增加等各种因素,以上计算得出的结论需重新进行核算。
4、以下是一个简单的计算,供总公司参考:假设能把3#水泵的电机功率能从630KW降为500KW,每年以开机250天计算,可节约电量为(630-500)×24×250=78万度。以电费0.685元/度计算,全年可节约53万元。
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9楼
采用DN1250钢管沿程损失45m,请问管道多长,流量多大?
我咋感觉像是南水北调呀
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10楼
采用DN1250钢管沿程损失45m,请问管道多长,流量多大?
我咋感觉像是南水北调呀
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11楼
对不起,写错了,应该是DN250
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