南華大學給水排水工程專業
水幫浦站課程設計任務書
班級：給水排水專業092班
姓名： 陳曉琪
學號： 20094510226
指導教師：黃士元老師____
南華大學城市建設學院
二o一一年十二月
水幫浦站課程設計任務書
本課程設計是根據給定的設計資料，設計某城市新建水源工程的取水幫浦站。
一、設計目的
本課程設計的主要目的是把《水幫浦及水幫浦站》中所學的理論知識加以系統化，並見諸於實踐物件，使知識得到鞏固和提高，同時在設計中培養同學合理處理設計資料和獨力工作的能力。
二、基本設計資料
1．近期設計水量 18.5萬立方公尺／日
預計遠期水量 21.5萬立方公尺／日 (不包括水廠自用水)
2．原水水質符合飲用水衛生規定，河邊無冰凍現象，根據河岸地質情況，已決定採用固定式取水幫浦房，從吸水池中吸水，吸水井採用自流管進水，取水頭部到吸水井的水頭損失為：1.1 公尺。
3．水源洪水位標高為：40 公尺(1％頻率)；枯水位標高為：29 公尺(97％保證率)；常年平均水位標高為：34.5 公尺。
4．淨化場混合井水面標高為: 56 公尺，取水幫浦房到淨化場距離為:800 公尺。
5．地區氣象資料可根據設計需要由當地氣象部門提供。
6．水廠為雙電源進線。
三、內容及要求
本設計內容包括設計說明書和設計圖紙，要求如下：
1．設計說明書(約8～10頁)
(1) 總述；
(2) 設計流量及揚程的計算；
(3) 水幫浦機組的選擇(附水幫浦工況曲線)；
(4) 機組及管路的布置；
(5) 幫浦站內管路的水力計算；
(6) 幫浦站輔助裝置選擇及幫浦站總平面布置草圖。
2．設計圖紙
根據計算說明書成果及幫浦站布置草圖，採用1#圖紙按工藝擴初設計要求，正式繪製幫浦站的總平面圖及兩個剖面圖(比例1：50—1：100)。
同時圖中應標註各主要裝置、管路配件及輔助裝置的位置、尺寸、標高等。
幫浦站的建築部分可參照實際幫浦房按比例示意性地表示，在圖紙上應列出幫浦站中主要裝置及管材配件的明細表。
目錄一概述1
二設計流量的確定和設計揚程估算1
三初選水幫浦和電機1
四機組基礎尺寸的確定2
五吸水管路與壓水管路計算3
六機組與管道布置3
七吸水管路和壓水管路中水頭損失的計算4
八水幫浦安裝高度的確定和幫浦房筒體高度計算6
九附屬裝置的選擇6
十幫浦房建築高度及平面尺寸的確定7
十一參考文獻7
附幫浦站平面圖和剖面圖（1:100）
一概述取水幫浦站也稱一級幫浦站，由水源取水輸水至水廠或使用者。其構築物一般由取水構築物，集水井，幫浦房及閥門井，出水井組成。
本設計採用固定式取水幫浦房，從吸水池中吸水，為使布置緊湊，採用圓筒形幫浦房，沉井法施工。幫浦房內設排水、通風、起吊等裝置與人行通道，並為幫浦站遠期發展留有餘地。幫浦房結構應滿足抗浮、抗滑、抗滲要求。
二設計流量的確定和設計揚程估算
1.設計流量q
考慮輸水幹管漏損和淨化場本身用水，取自用水係數α=1.05~1.1，本設計取α=1.05。則
近期設計流量為q=1.05×185000/24=8093.73m3/h=2.248m3/s
遠期設計流量為q=1.05×215000/24=9406.25m3/h=2.613m3/s
2.設計揚程h
（1）水幫浦所需淨揚程hst
在最不利情況下（即一條自流管檢修，另一條自流管通過75%的設計流量），依據設計資料，從取水頭部到吸水井的水頭損失為1.10m，則吸水間中最高水面標高為40.00—1.
10=38.90m，最低水面標高為29.00-1.
10=27.90m，常年平均水位標高為34.50-1.
10=33.40淨化場混合井水面標高為56.00m，故水幫浦所需淨揚程hst為：
洪水位時，hst=γh(56.00—38.90)=17.10m=171kpa
枯水位時，hst=γh(56.00—27.90)=28.10m=281kpa
常年平均水位時，hst=γh(56.00—33.40)=22.6m=226kpa
（2）輸水幹管中的水頭損失∑hp
設計採用兩條dn1200×10鑄鐵管併聯作為原水輸水幹管，當一條輸水管檢修時，另一條輸水管應通過75%的設計流量，即q=0.75×9406.25m3/h= 7054.
69m3/h =1.960m3/s，查《常用資料》（第二版）p384鑄鐵管水力計算表得管內流速v=1.733m/s，i=0.
002535。
所以∑h=1.1×0.02535×800=22.308kpa（1.1系包括區域性損失而加大的係數）。
（3）幫浦站內管路中的水頭損失hp ，粗估為20kpa，安全工作水頭hp，其值粗估為2m。
則水幫浦設計揚程為
設計枯水位時，hmax=281+22.308+20+20=343.308kpa
設計洪水位時，hmin=171+22.308+20+20=233.308kpa
常年平均水位時，h=226+22.308+20+20=288.308kpa
三初選水幫浦和電機
1．一級幫浦站具有以下工藝及土建特點
（1）幫浦房結構應滿足抗腐蝕、抗滑、抗滲等要求
（2）幫浦房結構布置應緊促，盡可能採用圓筒形幫浦房
（3）盡可能採用沉井法施工
（4）幫浦房內應設有排水系統
（5）應有良好的通風、起吊裝置和人行通道
（6）留有良好的發展餘地
2、水幫浦選擇的基本原則
（1）所選水幫浦機組應滿足使用者最高日各個時刻（含最大的）流量和揚程的要求，保證供水的安全可靠性
（2）在滿足設計流量設計揚程的情況下，應適應工況變化，即工況變化時，揚程浪費最小。
（3）在長期執行中平均工作效率高，即是選用效率較高的幫浦，執行時能使工況點落在高效段。
（4）水幫浦氣蝕效能良好，即選用允許吸上真空高度h s較大，必須餘量較小的幫浦。
（5）所配電動機**機容量小，避免「大馬拉小車」。
（6）結構合理，便於安裝，維護和管理。
（7）幫浦站投資較小，即依據所選水幫浦建造的幫浦站的造價低。
（8）在水幫浦供水能力上應考慮近、遠期結合，留有發展餘地。
2.水幫浦和電機的選擇
根據《給水排水設計手冊》（第十一冊—常用裝置）選擇，近期三颱800s32型水幫浦(流量q=4698 m3/h=1305l/s，揚程h=35m=350kpa，轉速n=730r/min，軸功率n=575kw，效率η=78%，汽蝕餘量（npsh）r=6.5m，幫浦重5100kg，電動機型號y500-8，電動機功率p=710kw，滿載時的定子電流i=88.1a，轉速n=740r/min，效率η=94.
6%，功率因素0.82，電動機重量4950kg)，兩台工作（800s32型），一台備用（800s32型）。遠期增加一台800s32型水幫浦，三颱工作（800s32型），一台備用（800s32型）。
800s32型水幫浦，800——進口直徑800mm ，s——單級雙吸離心幫浦，32——水幫浦揚程，生產廠家為蘭州水幫浦廠、南京制幫浦集團股份****。選用電動機y500-8（710kw，6kv，ip44水冷式），生產廠為湘潭，重慶，蘭州，瀋陽，西安，內蒙古電機廠，北京重型電機廠。
2.管道特性曲線的繪製
h=hst+∑h= hst+sq2
式中hst——用水最高時水幫浦靜揚程，m；
∑h——管路水頭損失，m；
s——管路阻力係數，s2/m5；
q——用水最高時水幫浦流量，m3/s。
數值代入得：34.331=28.1+s×2.6132，得s=0.913。
所以管道特性曲線h=hst+∑h= 28.1+0.913×q2
管道特性曲線q-h關係表
水幫浦工況曲線見第3頁圖。
四機組基礎尺寸的確定
查《給水排水設計手冊》水幫浦與電機樣本，計算出800s32型水幫浦機組基礎平面尺寸為4200×1400mm，機組總重量w1=mg=(5100+8800)×9.8n/kg=136220n，w2=mg=(3000+4100) ×9.8n/kg=69580n
基礎深度h=3.0w/(l×b×γ)
式中——l—基礎長度，l1=4.20m，l2=3.20m；
b—基礎寬度，b1=1.40m，b2=1.00m；
γ—基礎所用材料的容重，對於混凝土基礎，γ=24000n/ m3
故h1= 3.0×136220/(4.20×1.40×24000)=2.90 m
800s32型水幫浦機組基礎實際深度連同幫浦房底板在內，應為4.00m，
五吸水管路與壓水管路計算
每台水幫浦有單獨的吸水管與壓水管。
已知q1=9406.25/3=3135.42 m3/h=0.87 m3/s
查《給水排水設計手冊—常用資料》（第二版）p336鋼管水力計算表得
1.吸水管
設計說明書
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