V型滤池计算说明书样本.doc

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9.7 过滤设备 (V型滤池)
9.7.1 设计要点:
① 滤速可达7—20m/h,一般为12.5～15.0m/h。
②采用单层加厚均粒滤料,粒径一般为0.95～1.35mm,允许夸大到0.70～2.00mm,不均匀系数1.2～1.6或1.8之间。
③ 对于滤速在7—20m/h之间的滤池,其滤层厚度在0.95—1.5之间选用,对于更高的滤速还可相应增加。
④ 底部采用带长柄滤头底板的排水系统,不设砾石承托层。
⑤ 反冲洗一般采用气冲,气水同时反冲和水冲三个过程,大大节省反冲洗水量和电耗,气冲强度为13—16 L/s·清7水冲洗强度为3.6—4.1 L/s·,表面扫洗用原水,一般为1.4—2.2 L/s·。
⑥ 整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀,在反冲洗过程中滤料层不膨胀,不发生水力分级现象,保证深层截污,滤层含污能力高。
⑦ 滤层以上的水深一般大于1.2m,反冲洗时水位下降到排水槽顶,水深只有0.5m 。
⑧ V型进水槽和排水槽分设于滤池的两侧,池子可沿着长的方向发展,布水均匀V 型滤池是恒水位过滤, 池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀, 阀门可根据池内水位的高、 低, 自动调节开启程度, 以保证池内的水位恒定。V 型滤池所选用的滤料的铺装厚度较大( 约1.40m) , 粒径也较粗( 0.95—1.35mm) 的石英砂均质滤料。当反冲洗滤层时, 滤料呈微膨胀状态, 不易跑砂。V 型滤池的另一特点是单池面积较大, 过滤周期长, 水质好, 节省反冲洗水量。单池面积普遍设计为70—90, 甚至可达100以上。由于滤料层较厚, 载污量大, 滤后水的出水浊度普遍小于0.5NTU。
V 型滤池的冲洗一般采用的工艺为气洗→气水同时冲洗→水冲洗+表面扫洗。
9.7.2 设计参数确定
设计水量 Q=8×104/d; 滤速V=10m/h。
滤池冲洗确定(见下表)

冲洗强度(L/S. )
冲洗时间(min)
第一步(气冲)
15
3
第二步(气水同时冲洗)
空气 15
水 4
4
第三步(水冲)
5
5
总冲洗时间12min=0.2h
冲洗周期T=48h
反冲横扫强度1.8L/(s·)【一般为 1.4～2.0 L/(s·)】
9.7.3 设计计算
(1)池体设计
① 滤池工作时间t’( 读者注: 平均每天的过滤时间)
t’=24－t×24/T=24－0.2×24/48=24－0.1=23.9(h)(式中未考虑排放滤水)
② 滤池面积F
滤池总面积F=Q/V·t’=80000/10×23.9=335
③ 滤池的分格
为节省占地,选双格V 型滤池。本设计设置两组滤池, 每组四格。令单格宽=5m,长=9m,则单格面积45, 每组面积f=180,总面积360。池底板用混凝土。
④ 校核强制滤速V’
V’=NV/(N－1)=4×10/( 4-1) =13.3m/h
⑤ 滤池高度的确定
滤池超高=0.30m
滤池口水深=1.50m
滤层厚度=1.40m(0.95～1.50m)
滤板厚=0.15m
滤板下布水区高度=0.90m(0.70～0.90m)
则滤池总高度

⑥ 水封井的设计
滤池采用单层加厚均粒滤料,粒径0.95～1.35 ㎜,不均匀系数1.20～1.60
均粒滤料清洁滤料层的水头损失按下式计算

式中:
△—水流经过清洁滤料层的水头损失,㎝;
V—水的运动黏度, /s; 20℃时为0.0101 /s
g—重力加速度, 981 /s2;
—滤料孔隙率; 取0.50;
—与滤料体积相同的球体直径,㎝,取=0.141cm;
—滤层厚度, =140 cm。
v—滤速,㎝/s,v=10m/h=0.28 ㎝/s;
∮—滤料粒径球度系数,天然砂粒为0.75～0.8,取0.75
△=, 取13.0cm。
当滤速为8～10m/h 时,清洁滤料层的水头损失一般为30～40㎝,计算值比经验值低,取经验值的低限30㎝为清洁滤料层的过滤水头损失,正常过滤时经过长柄滤头的水头损失△h=0.20m,忽略其它水头损失,则每次反冲洗后刚开始过滤时,水头损失为
△=0.30+0.20=0.50m
为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层,水封井出水堰顶标高与滤料层相同。
设计水封井平面尺寸1.50m×1.50m,堰底板比滤池底板低0.30m.
水封井出水堰总高:
△ =0.3+=0.30+0.90+0.15+1.40=2.75m
因为每组滤料过滤水量:
=v·f=10×45=450 =0.125
因此水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式
Q=1.84b 计算得:
=/s
则反冲洗完毕时, 滤池液面比滤料层高0.20+0.50=0.70m
(2)反冲洗管渠系统
设计参数: 长柄滤头配水配气系统, 水洗时滤料不膨胀

① 长柄滤头安装在混凝土滤板上,滤板固定在梁上,滤板用0.05m 后预制板,上浇0.10m 厚混凝土层,滤板下的长柄部分浸没于水中,长柄上端有小孔,下端有竖向条缝,气水同时反冲洗时,约有2/3 空气有上缘小孔进入,1/3 空气由缝隙进入柄内,长炳下端浸没部分还有一个小孔,流进冲洗水,这部分气水在柄内混合后有长柄滤头顶部的条缝喷入滤层冲洗.
② 长柄滤头固定板下的气水室高度为0.70～0.90,其中冲洗时形成的气垫层厚度为0.10～0.15m.
③ 向长柄滤头固定板下气水室配气的出口应该紧贴滤头固定板的底面, 由配水干管向气水室配水的支管出口应该紧贴池底。
④ 长柄滤头配气系统的滤帽缝隙与滤池过滤面积之比为1/80, 每平方米的滤头数量为49～64 个。
⑤ 冲洗水和空气同时经过长柄滤头的水头损失按产品的实测资料确定。
⑥ 向长柄滤头配水配气系统气水室配气的干管的进口流速为5m/s 左右; 配气支管或孔口流速为10m/s 左右。配水干管进口流速为1.5m/s 左右; 配水支管或孔口流速1-1.5m/s。
㈠　反冲洗用水量的计算:
反冲洗用水流量按水洗强度最小时计算, 单独水洗时反冲洗强度最大,为5L/(s·)
=·f=5×45=225L/s=0.225/s=810/h
V 型滤池反冲洗时,表面扫洗同时进行,其流量:
= ·f=0.0018×45=0.081/s
㈡ 反冲洗配水系统的断面计算.
① 配水干管进口流速为1.50m/s 左右,配水干管的截面积
= /=0.225/1.50=0.15
反冲洗配水干管用钢管DN500,流速v=1.11m/s
反冲洗水由反冲洗配水干管输至气水分配渠,由气水分配渠底侧的布水方孔配水的滤池底部布水区,反冲洗水经过配水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值
② 配水支管流速或孔口流速为1.0～1.5m/s 左右,取v 水支=1.0 m /s
则配水支管(渠)的截面积:
= /=0.225/1.0=0.225
此即配水方孔总面积。沿渠长方向两侧各均匀布置15 个配水方孔, 共30个; 孔中心间距0.70m,每个孔口面积:
=0.225/30=0.0075
每个孔口尺寸取0.09m×0.09m
③ 反冲洗用气量的计算:
反冲洗用气流量按气冲强度最大时的空气流量计算.这时气冲的强度为15L/(s·)
=·f=15×45=675 L/s=0.675/s
④ 配气系统的断面计算.
配水干管(渠)进口流速应为5.0m/s 左右,则配水干管的截面积
= /=0.675/5.0=0.135
反冲洗配气干管用钢管, DN400,流速4.85m/s。
反冲洗用空气有反冲洗配气干管输送至气水分配渠,由气水分配渠两侧的布气小孔配气到滤池底部布水区,布气小孔紧贴滤板下缘,间距与布水方孔相同,共计40个,反冲洗用空气经过配气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值.
反冲洗配气支管流速或孔口流速为10m/s 左右,则配气支管的截面积:
= /=0.675/10=0.0675
每个布气小孔面积:
= /30=0.0675/30=0.00225
孔口直径:
=
每孔配气量:
=/30=0.675/30=0.0225 /s =81 /h
⑤ 气水分配渠的断面设计:
对气水分配渠端面面积要求的最不利条件发生的气水同时反冲洗时,亦即气水
同时反冲洗时要求气水分配渠端面面积最大。因此,气水分配渠的断面设计按气水同时反冲洗的情况设计
气水同时反冲洗时反冲洗水的流量:
=·f=4×45=180 L/s=0.18 /s
气水同时反冲洗时反冲洗用空气的流量:
=·f=15×45=675 L/s=0.675 /s
气水分配区的气水流速均按相应的配气,配水干管流速取值.
则气水分配干管的断面积.
= /+ /=0.18/1.11+0.675/4.85=0.16+0.14=0.30
㈢ 滤池管渠的布置:
① 反冲洗管渠.
a. 气水分配渠.
气水分配渠起端宽0.40m,高取1.0m,末端宽取0.40m,高取0.70m,则起端截面积0.40,末端截面积0.28,两侧沿程各布置15个配气圆孔和15个布水方孔,孔间距0.70m,共30个配气圆孔和30个配水方孔,气水分配渠末端所需最小截面积0.39/40=0.013﹤末端截面积0.28,满足要求。
b. 排水集水槽:
排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m,则排水集水槽高:
=+0.50－1.00
=0.90+0.15+1.40+0.50－1.00
=1.95m
式中: 同前池体设计部分滤池高度确定的内容,1.00m为气水分配渠起端高度.
排水集水槽末端高:
=+0.50－0.70=0.90+0.15+1.40+0.50－0.70=2.25m
式中,同前池体设计部分滤池高度确定的内容,0.70m为气水分配渠末端高度。
底坡i=(2.25－1.95)/L=0.30/11=0.027
c. 排水集水槽排水能力校核.
由矩形断面暗沟(非满流n=0.013).计算公式校核集水槽排水能力.
设集水槽超高0.30m.则槽内水位高=1.65 米,槽宽=0.60m
湿周X=b+2h=0.60+2×1.65=3.90
水流断面: = b×h=0.60×1.65=0.99
水力半径:R= /X=0.99/3.90=0.25m
水流速度:v==4.8m/s
过流能力=·v=0.99×4.8=4.75/s
实际过水量:
=+=0.225+0.081=0.306 /s﹤过流能力
② 进水管渠.
a. 进水总渠.
滤池分为两组,每组进水总渠过水流量按强制过滤流量设计,流速0.8～1.2m/s,则强制过滤流量
=(80000/3)×2=53334 /d =0.617 /s
进水总渠水流端面积=/v=0.617/1.0=0.617
进水总渠宽0.80m,水面高0.80m。
b. 每座滤池的进水孔:
每座滤池由进水侧壁开三个进水孔,进水总渠的浑水经过这三个进水孔进入滤池,两侧进水孔孔口在反冲洗时关闭,中间进水孔孔口设手动调节闸板,在反冲洗时不关闭,供给反冲洗表扫用水,调节闸门的开启度,使其在反冲洗时的进水量等于表扫水用水量
孔口面积按口淹没出流公式:Q=0.8A 计算,因为是淹没流A=1, 其总面积按滤池强制过滤水量计,孔口两侧水位差取010m,则孔口总面积
=/( 0.8A) =0.617/0.8A
中间面积按表面扫水量设计.
=×(/)=0.55×(0.081/0.617)=0.072
孔口宽=0.24m, 高=0.30m
两侧孔口设闸门.采用橡胶囊充气阀,每个侧孔面孔:
=(－)/2=(0.55－0.072)/2≈0.24
孔口宽=0.40m,高=0.60m
c． 每座滤池内设的宽顶堰.
为了保证进水稳定性,进水总渠引来的浑水经过宽顶堰进入每座滤池内的配水渠, 在经滤池内的配水渠分配到两侧的V 形槽, 宽顶堰宽＝5m,宽顶堰与进水渠平行设置, 与进水总渠侧壁相距0.5m, 堰上水头由矩形堰的流量公式Q＝得,
＝[/( 1.84) ]＝[0.617/( 1.84×5) ] ≈0.14m
d. 每座滤池的配水渠
进入每座滤池的混水经过宽顶堰溢流进配水渠, 由配水渠两侧的进水孔进入滤池内的V 形槽滤池配水渠宽＝0.60m, 渠高1.00m, 渠总长等与滤池总宽, 则渠长＝10m
当渠内水深=0.50m 时, 流速( 进来的混水由分配渠中段向渠两侧进水孔流去, 每侧流量为/2) 则＝/( 2) ＝0.617/( 2×0.6×0.5) ＝1.03m/s
满足滤池近水管渠流速0.8～1.2m/s
e. 配水渠过水能力校核
配水渠的水力半径:
= /(2+)=0.6×0. 5/(2×0.5＋0.6)=0.19m
配水渠的水力坡降

渠内水面降落量
△=/2=0.0016×10/2=0.008m
因为配水渠最高水位:
+△=0.50+0.008=0.508m ﹤ 渠高1m
因此配水渠的过水能力满足要求。
③ V 形槽的设计:
V 形槽槽底设表扫水出水孔直径取d=0.025m,间隔0.15m.每槽共计74个,则单侧V 形槽表扫水出水孔出水总面积=(3.14×0.0252/4)×74≈0.04
表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶0.15m,即V 形槽槽底的高度低于集水槽堰顶0.15m。据潜孔出流公式Q=0.8A,其中Q 为单格滤池的表扫水量.则表面扫洗时V 形槽内水位高出滤池反冲洗时滤面:
=[/( 2×0.8) ]2/2g=[0.081/( 2×0.8×0.04) ]2/( 2×9.8) =0.082m
反冲洗时排水集水槽的堰上水头由矩形堰的流量公式Q＝求得
式中b为集水槽长, b==11m
Q 为单格滤池反冲洗流量=/2=0.60/2=0.30/s
则 ＝[/( 1.84) ]＝[0.30/( 1.84×11) ]≈0.06m

V 形槽倾角45°,垂直高度1m,壁厚0.06m
反冲洗时V 形槽顶高出滤池内液面的高度为:
1－0.15－=1-0.15-0.06=0.79m
反冲洗时V 形槽顶高出槽内液面的高度为:
1－0.15－－=1－0.15－0.06－0.082=0.71m
④ 清水渠
清水渠渠宽取为4m, 渠中水流速度取1m/s, 则渠内水深为0.617/4×1=0.154m, 尺寸为B×H=4.0m×1.0m
㈣ 冲洗水的供给
本设计选用冲洗水泵供水
a. 冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失△
反冲洗配水干管用钢管DN800,管内流速1.11m/s,i‰=2.54
布置管长总计100m
△=il=0.00254×100=0.25m
△=0.2△=0.2×0.25=0.05m
则冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失
△ =△+△=0.25+0.05=0.30m
b.清水区最低水位与排水槽堰顶的高度差H0=5m.
c. 滤池配水系统的水头损失△
<1> 气水分配干渠的水头损失△
气水分配干渠的水头损失按最不利条件,即气水同时反冲洗时计算此时渠上部是空气,渠下部是反冲洗水.按矩形的管(非满流,n=0.013)近似计算:
=0.35/s,则气水分配渠内水面高为:
=/(·)=0.35/( 1.5×0.40) =0.58m
水力半径: =·/(2+)=0.40×0.58/(2×0.5+0.40)=0.17m
水力坡度:
△=×=0.003×11=0.033m
<2> 气水分配干渠底部配水方孔水头损失△
气水分配干渠底部配水方孔水头损失按孔口淹没出流公式Q=0.8A计算,其中: Q 为,A 为配水方孔总面积.由反冲洗配水系统的断面计算部分可知。配水方孔的实际总面积为＝0.44 , 则
△＝[/0.8]2/2g
＝[0.35( 0.8×0.44) ]2/( 2×9.8)
＝0.05m
<3> 反冲洗经过滤头的水头损失△=0.20m
<4> 气水同时经过滤头时增加的水头损失△
气水同时反冲洗时,气水流量比为15/4=3.75.长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面
积与滤池过滤面之比约为1.25﹪.则长柄滤头中的水流速度:
=/1.25﹪f=0.35/( 0.0125×88) =0.32m/s
经过滤头时增加的水头损失:
△=9810×n×(0.01－0.01V+0.12V2)
=9810×n×(0.01－0.01×0.32+0.12×0.322)
=702Pa≈0.070mH20
则滤池配水系统的水头损失△
△=△+△+△+△
=0.033+0.05+0.20+0.070=0.353m
d. 砂滤层水头损失△
滤料为石英砂,容重r1=2.65 吨/,水的容重r=1 吨/,石英砂滤料膨胀前的孔隙率
=0.50.滤料层膨胀前的厚度H3=1.40m,则滤料层水头损失:
△=(r1/ro－1)(1－mo)H3=1.16m
e. 富余水头△ 取1.50m.
则反冲洗水水泵的最小扬程为:
=+△+△+△+△
=5.0+0.30+0.353+1.16+1.5
=8.32m
选三台14SH-28A型离心泵, 转速为1470转/分, 扬程16—10m, 泵轴功率为50.8—49.0KW, 配电动机功率为75KW, 效率70—78%, 叶轮直径270mm, 两用一备, 远期建设时增设一台
㈤ 反洗空气的供给:
① 长柄滤头的气压损失△:
气水同时反冲洗时反冲洗用空气流量＝1.32/s, 长柄滤头采用网状布置, 约55 个/, 则每座滤池共计安装长柄滤头: n＝55×88＝4840 个
每个滤头的通气量1.32×1000/4840≈0.27L/s
根据厂家提供数据, 在该气体流量下的压力损失量最大为:
△＝3000Pa=3KPa
② 气水分配渠配齐小孔的其压损失△
反冲洗时空气经过配气小孔的流速: ＝/＝0.044/0.0044＝10 m/s
压力损失按孔口出流方式: 计算
式中: μ—孔口流量系数。μ=0.6
A— 孔口面积,
△P—压力损失, mm水柱
g—重力加速度, g=9.8 /s
Q—气体流量, /h
r—水的形对密度,r=1
则气水分配渠配气小孔的压力损失:
△ =
=158.42/(2×36002×0.62×0.00442×9.8)
=14mmH2O=0.14Kpa
③ 配气管道的总压力损失△:
A. 配气管道的沿程压力损失△
反冲洗空气流量1.32 /s,配气干管用DN600 钢管,流速4.82 m /s,满足配气干管流速为5m/s 左右的条件,反冲洗空气管总长100m,气水分配区内的压力损失忽略不计.
反冲洗管道内的空气其压计算公式:
=(1.5+)×9.8
式中:
—空气压力.Kpa
—长柄滤头距反冲洗水面的高度, m, =1.5m
则反冲洗时空气管内的气体压力.
=(1.5+)×9.8=(1.5+1.5)×9.8=29.4KPa
空气温度按30℃考虑,查表空气管道的摩阻为9.8KPa/1000m
则配气管道沿程压力损失:
△=9.8×100/1000=0.98KPa
B. 配气管道的局部压力损失△
△=0.2△=0.2×0.98=0.196 KPa
配气管道的总压损失
△ =△+△=0.98+0.20=1.18 KPa
④ 气水冲洗室中的冲洗水压:
=(－△－△－△-h0)×9.81
=(8.32－0.30－0.033－0.05-5.0)×9.81
=28.81 KPa
本系统采用气水同时反冲洗,对气压要求是不利情况发生在气水同时反冲洗时, 此时要求鼓风机的静压为:
=+++
式中:
—输出管道的压力总损失, KPa
—配气系统的压力损失, KPa.本设计=△+△
—气水冲洗室中的冲洗水水压, KPa
—富余压力.4.9KPa
因此,鼓风机的静压力为: =+++=1.18+3.00+28.81+4.9=37.89 KPa
⑤ 设备选型:
选用两台D36×46-60/5000型罗茨鼓风机, 静压为5000mmH2O, 配套电机型号为JO292-4, 功率为75KW, L×B-1890mm×820mm,一用一备。
滤池布置图如图:

经画图后校核反冲洗泵房计算如下:
㈥ 反冲洗泵房设计计算
1.＞水泵性能参数及机组尺寸
初选三台14sh—28A型离心泵, Q=240-450 L/s, H=10-16m, 泵轴功率为49-50.8KW, 转速为1470转/分, η=70-78%, Hs=35m, 电机型号为JO2—92—4, 功率75KW, 重量625Kg, 泵重790Kg
由于14sh—28A型水泵带底座, 基础尺寸可按下式确定:
基础长度L=底座长度L1+( 0.15-0.20) m
基础宽度B=底座螺孔间距( 在宽度方向上) b1+( 0.15-0.20) m
L1=1910mm, b1=870mm
则14sh—28A型水泵基础平面尺寸为: L=2110mm, B=1070mm
基础深度H可按下式计算:
W=( 625+790) ×9.81=13881N
则=0.78m
则基础尺寸为L×B×H=2110mm×1070mm×780mm
2＞泵房平面布置

3.＞ 管道和管路附件
① 吸水管
吸水管流量为0.44, 查水力计算表, 选用DN800钢管, V=0.875m/s, i=1.1‰
② 压水管
压水管流量为0.44, 查水力计算表, 选用DN600钢管, V=1.51m/s, i=4.6‰
③ 反冲洗干管
反冲洗干管管径为DN600, 管长50m, V=1.91m/s, i=10.7
④ 反冲洗支管
反冲洗支管管径为DN600, 由冲洗干管至气水分配渠之间支管长度为3.50m, V=1.91m/s, i=10.7
⑤ 管路配件选配
名称
型号规格
主要尺寸/mm
喇叭口
DN800
D800, H800
90°弯头
DN800
R=800mm, L=800mm
闸阀
DN600, Z45T—10
L=800mm, W=800kg
偏心渐缩管
DN800×DN600
L=350mm
渐扩管
DN450×DN600
L=250mm
止回阀
DN600, H44X—10
L=880mm, W=650kg
闸阀
DN600, Z45T—10
L=510mm, W=590kg
90°弯头
DN600
R=600mm, L=600mm
十字管
DN600
L=900mm
正三通
DN600
L=900mm

4.＞ 泵房平面尺寸
水泵基础之间间距取为1.50m, 基础与墙壁间距取为1.0m, 再加上鼓风机长度及间距,故得泵房长度: L=4×2.11+3×1.5+1.0+1.0+1.89×2+1.0+1.0+1.0=21.72m, 取为21.80m
出水侧水泵基础与墙壁的净距按水管配件安装的需要确定, 不宜小于3.0m, 取为3.0m
进水侧水泵基础与墙壁的净距按水管配件安装的需要确定, 不宜小于1.0m, 取为1.50m。
则泵房宽度B=3.0+1.50+1.07=5.57m, 取为6.0m
泵房尺寸为L×B=15m×6m, 墙体采用厚为400mm的钢筋混凝土
5.＞ 吸水井
取吸水井至清水池间的管段长为5.0m, 设计流量为0.315, 采用DN600的钢管, V=1.07m/s, i=2.39, 沿程有两个闸阀, 进口和出口, 局部阻力系数分别为0.06、 0.06、 1.0、 1.0, 则管线水头损失为:

吸水井最高水位标高=清水池最高水位标高—连接管道中的水头损失=9.6-0.15=9.45m
吸水井最低水位标高＝清水池池底标高－连接管道中的水损＝5.65－0.15＝5.50m
水泵吸水管进口喇叭口大头直径D≥( 1.3～1.5) d,取1.4×800＝1120mm
喇叭口距吸水井井壁距离≥( 0.75～1.0) D,取0.75×0.84＝=0.63m=630mm
喇叭口之间的距离≥( 1.5～2.0) D, 取1.5×0.84=1.26m
喇叭口距吸水井井底距离≥0.8D, 但不小于0.5m, 取h1=0.50m
喇叭口淹没水深h≥(0.5～1.0)m,取0.80m
则吸水井井底标高: 5.50-0.50-0.80＝4.20m, 取吸水井超高为0.30m
吸水井总高H=9.45-4.20+0.30=5.55m
吸水井长度L=2b+3D+2l=2×0.63+3×0.84+2×1.26=6.30m, 为与泵房配合, 取L=15.0m
吸水井宽度B=2b+D=2×0.63+0.84=2.10m
因此, 吸水井长度为6300mm,最后根据水泵机组之间距离调整为15000mm,吸水井宽度为2100mm.吸水井高度为5550mm, ( 包括超高300mm)
6.＞ 水泵安装高度
初定吸水管管中心标高为8.00m, 由水泵外形尺寸可知, 泵的轴中心线高于进水管中心250mm
则泵轴标高＝吸水管管中心标高+轴中心线与进水管中心距离
＝8.00+0.25＝8.25m
则泵的安装高度Hss=泵轴标高－吸水井最低水位＝8.25－5.50＝2.75m
水泵安装高度的校核:
水泵进口直径DN500, 流量0.315, 查水力计算表, =1.54m/s, /2g=0.12
吸水管路沿程水头损失: DN600吸水管=4.00m, 1000i=2.39, 则
吸水管局部水头损失计算见下表:
管道直径/mm
管件
阻力系数ξ
流量
流速m/s

水头损失ξ
800
喇叭口
0.1
0.315
1.07
0.06
0.006
800
90°弯头
1.01
0.315
1.07
0.06
0.061
800
闸阀
0.06
0.315
1.07
0.06
0.004
800×700
偏心渐缩管
0.18
0.315
1.54
0.12
0.022
合计

0.093
则吸水管路水头损失hs=0.01+0.093=0.103m
水泵允许最大安装高度Hss=Hs-hs-=3.5-0.103-0.12=3.277m＞2.75m满足要求
7.＞ 吸压水管路水头损失
根据平面布置,最不利吸压水管路如下图:

① 吸水管路水头损失
吸水管路水头损失hs=0.103m
② 压水管路水头损失
压水管DN600直管长=4.80m,1000i=10.7,反冲洗管DN600直管长50m,1000i=10.7
则压水管路沿程水头损失=4.8×10.7/1000+50×10.7/1000=0.586m
压水管路局部水头损失计算结果见下表:
管件直径mm
管件
阻力系数ξ
流量
流速m/s

水头损失ξ
400×450
渐放管
0.04
0.315
2.51
0.32
0.013
450
止回阀
2.15
0.315
1.98
0.20
0.43
450
4×闸阀
4×0.07
0.315
1.98
0.20
0.056
450
90°弯头
1.01
0.315
1.98
0.20
0.202
450
2×十字管
2×0.2
0.315
1.98
0.20
0.080
450
2×90°弯头
2×1.01
0.315
1.98
0.20
0.404
450
正三通
0.1
0.315
1.98
0.20
0.020
450
闸阀
0.07
0.315
1.98
0.20
0.014
450
正三通
0.1
0.315
1.98
0.20
0.020
合计

1.239
则压水管路水头损失=0.586+1.239=1.825m
冲洗水泵到滤池气水分配渠管路水头损失=1.825+0.103=1.928m
③ 反冲洗水泵实际所需扬程
=5.0+1.928+0.367+1.16+1.50=9.955m
初选水泵符合要求
8.＞ 各工艺标高设计
① 标高
泵轴标高为8.25m, 由水泵外形尺寸中可查得泵轴至基础顶面距离H1=560mm
则泵基础顶面标高＝泵轴标高-泵轴至基础顶面距离＝8.25-0.56＝7.69m
基础高出室内地坪约0.1-0.20m,按0.20m计, 泵房室内地坪高程为: 7.69-0.2＝7.49m
泵房室内地坪高程为7.49m, 室外地面高程为9.60m,泵房为半地下式
其它工艺标高见表:
进水管管中心标高/m
泵轴中心线高于进水管管中心距离/m
泵轴中心线高于出水管管中心距离/m
泵轴标高/m
出水管管中心标高/m
8.00
0.25
0.30
8.25
7.95
② 泵房高度
泵房室内地坪高程为7.49m, 室外地面高程为9.60m,地下部分高度为9.60-7.49=2.11m。14sh-28A型离心泵至室内地坪高度: g=0.78+0.20=0.98m
取吊物底部至最高一台机组顶距f=1.5m, 则g+f=0.98+1.5=2.48m>2.11m。
泵房间高度为:
=(a+b+c+d+e+f+g)-=(0.32+0.231+0.5+1.284+0.78+2.48)-2.11=3.485m
式中, a─为单轨吊车梁高度, 0.32m
b─为滑车高度, 0.231m
c─为起重葫芦钢丝绳绕紧状态长度, 取为0.5m
d─起重绳的垂直长度, 14sh-28A型水泵宽度为1.07m,d=1.2×1.07=1.284m
e─最大一台水泵或电机高度, e=0.78m
f+g─2.48m
─为泵房间地下部分高度, 2.11m
泵房总高=3.485+2.11=5.595m

9.＞ 附属设备选择
①　起重设备
选用Sc型2t手动单轨吊车, 工字钢为32a型, 起升高度为3～12m
单轨吊车梁高度: 0.32m;滑车高度: 0.231m
尺寸为:L×B×H=291mm×190mm×232.5mm
②　排水设备
选用两台25WG型污水泵两台, 一用一备, 流量为3.0～7.25 , 扬程为12.5～7.90m。电机功率为1.1Kw, 排水泵尺寸L×B=865mm×400m;设积水坑一个尺寸L×B×H=1.2×1.2×1.2m,集水沟B×H＝0.2m×0.1m。坡度为2％, 坡向集水坑。泵房两端设宽为1m, 间距为0.20m的钢梯。
③ 引水设备
启动引水设备, 选用水环式真空泵, 真空泵的最大排气量:
Qv=k(Wp+Ws)Ha/T(Ha-Hss)
式中 Wp─泵站中最大一台水泵泵壳内空气容积,
Ws─从吸水井最低水位算起的吸水管中空气容积,
Ha─大气压的水柱高度, 取10.33m
Hss─离心泵安装高度, m
T─水泵引水时间, h 一般应小于5min,取T=3min
k─漏气系数, 取k=1.10
Wp＝×0.452×(1.07+0.25+0.88+0.51)=0.43
Ws=×0.62×(4+0.60+0.60+0.60+0.35)=1.74
可得Qv=69.92 =19.42 L/S
真空泵的最大真空值Hmax=Hss×9.81=3.277×9.81=32.15 Kpa=321.5mmHg
选用szB-8型悬臂式水环式真空泵三台, 两用一备, 抽气量为38.2 /h, 真空值440 mmHg, 电机功率3Kw,L×B=832mm×267mm
10.>泵房布置图如下图所示