水幫浦及水幫浦站課程設計
題目四川省某城鎮自來水廠的取水幫浦站工藝設計
學院建築與環境學院
專業給排水工程
學生姓名咼曉歐
學號 1043052072 年級 2010級
指導教師王慶國
二ο 一四年六月二十六日
目錄一、課程設計任務書 2
1.1設計任務及要求 2
1.2設計資料 2
1.3主要設計步驟 3
二、設計流量的確定和設計揚程估算 3
2.1設計流量q 3
2.2設計揚程h 3
三、初選幫浦和電機 5
3.1選幫浦 5
四、機組基礎尺寸的確定 8
五、吸水管路與壓水管路計算 9
5.1吸水管路的設計 9
5.2壓水管路的設計 10
5.3吸壓水管路的敷設 10
六、機組與管道布置 10
6.1布置原則 10
6.2本設計分析 10
七、吸水管路和壓水管路中水頭損失的計算 11
八、幫浦安裝高度的確定和幫浦房筒體高度計算 12
九、附屬裝置的選擇 12
十、幫浦房建築高度的確定 13
十一、設計體會 13
十二、參考資料 13
設計題目：四川省某城鎮自來水廠的取水幫浦站工藝設計
該城鎮規劃近期為2023年，遠期為2023年。取水幫浦站設計要求近遠期結合，幫浦房土建部分按遠期設計，裝置只安裝近期要求的裝置。
1.2.1城鎮規劃資料
①設計用水量資料
該城鎮近期設計水量為6000+72×100=13200（m/d），遠期設計水量為近期的1.4倍。
②城鎮消防供水要求
根據防火規範要求，該城鎮同時發生火災次數為兩次，每次消防用水量為45l/s，火災延續時間按2小時計。消防儲水使用後要求24小時內補滿。
③供水安全性要求
要求連續供水，事故時輸水管供水量不低於正常供水時流量的75%。
1.2.2幫浦站設計資料
①水文、地質資料
在擬建一級幫浦站河段處百年一遇洪水位為590.60m，常水位為585.20m，97%保證率的枯水位為582.
50m。97%保證率的枯水流量為31.5m/s。
河流斷面見附圖1。
河流水質符合《生活飲用水水源水質標準》。
在擬建一級幫浦站的河流斷面及淨水廠的空地布置有鑽孔。由地質柱狀圖可看出，表層有2m厚的砂粘土覆蓋層，以下是中密卵石層或砂岩，適合工程建設。
②地形資料
擬建一級幫浦站處的地形見附圖2。
水廠配水井設計水位標高為600.3m。
③氣象資料
年平均氣溫15.8℃，最高氣溫39.5℃，最低氣溫－5.
6℃，最大凍土深度0.30m。河流冬季無結冰現象，夏季最高水溫為26℃。
河流主導風向，夏季為東南風，冬季為西北風。
1.設計概述、設計範圍、設計資料。
2.選幫浦、配電機方案。
3.布置機組和管道、機組基礎的設計、吸水管和壓水管的設計。
4.幫浦房平面及高程設計。
5.其它輔助建築物或構件的設計。
為了減小取水構築物、輸水管道各淨水構築物的尺寸，節約基建投資，在這種情況下，本設計考慮一級幫浦站中的幫浦晝夜不均勻工作。因此，幫浦站的設計流量應為：
式中 qr——一級幫浦站中水幫浦所供給的流量(m3/h)；
qd——供水物件最高日用水量(m3/d)；
為計及輸水管漏損和淨水構築物自身用水而加的係數，一般取α=1.05-1.10；
t——為一級幫浦站在一晝夜內工作小時數。
考慮到輸水幹管漏損和水廠本身用水，取自用水係數α=1.1，則
近期設計流量為q=1.1×13200÷24=605m/h=0.1681m/s
遠期設計流量為q』=1.1×1.4×18480÷24=847m/h=0.2353m/s
①總體布置
選擇站址、繪製取水幫浦站樞紐布置圖。
根據課程設計資料附圖2，從河岸到淨水廠的距離為60×5000÷1000 (m）=300m。
在本設計中，從取水頭部到幫浦房吸水間的長度為25m，幫浦站的長度為22m，則輸水幹管的長度為300-25-22m=253m。
②輸水幹管中的水頭損失σh
查給水工程界限流量表，本設計中使用兩條500mm鋼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（按遠期考慮），即：q=0.75×0.
2353m/s=0.1765m/s，管內流速v=q÷a=0.8989m/s,查《給水排水設計手冊》得1000i=3，i=0.
003。
σh=1.1×0.003×253=0.84m（式中1.1系包括區域性損失而加大的係數）。
③幫浦所需靜揚程hst
在最不利情況下，從取水頭部到幫浦房吸水間的全部水頭損失為0.003×25m=0.08m。
則吸水間中最高水面標高為590.60—0.08=590.
52m，最低水面標高為582.50—0.08=582.
42m，所以幫浦所需靜揚程hst為：
洪水位時，hst=600.3—590.52=9.78m
枯水位時，hst=600.3—582.42=17.88m
④幫浦站內管路中的水頭損失hp
粗估為2m，並考慮安全水頭2m。
則幫浦設計揚程為：
枯水位時，h max=0.84+17.88+2+2=22.72m
洪水位時，h min=0.84+9.78+2+2=14.62m
近期選用三颱凱泉***kqw系列單級臥式離心幫浦，型號為kqw200/285-37/4。近期三颱幫浦，兩台工作，一台備用。遠期增加一台同型號幫浦，三颱工作，一台備用。
在凱泉**上查到該型號幫浦的引數如下。
參數列尺寸表特性曲線
注：圖中有三種型號的幫浦的特性曲線。我們需要的是標有200/285-37/4的特性曲線。
3.2選電機
查《給水排水設計手冊》，根據kqw200/285-37/4型幫浦的要求選用電動機。
①根據所要求的最大功率，轉矩和轉數選用電動機。
②根據電動機功率大小，參考外電網的電壓決定電動機的電壓。
③根據工作環境和條件決定電動機的外形和結構形式。
根據投資少，效率高，執行簡單等條件，來確定所選電動機型別。
該幫浦對電動機的要求：
本設計選用y225s-4型三相鼠籠式非同步電動機。
y225s-4 37kw三相非同步電動機是一般用途低壓三相鼠籠型非同步電動機基本系列。該系列可以滿足國內外一般用途的需要，機座範圍80-315，是全國統一設計的新系列產品。
y系列電動機具有高效、節能、效能好、振動小、噪音低、壽命廠、可靠性高、維護方便、轉動轉矩大等優點。安裝尺寸和功率等級完全符合iec標準，採用b級絕緣，外殼防護等級為ip44，冷卻方式為ic411。
y系列電動機，額定電壓為380v，額定頻率為50hz，絕緣等級為b級、防護等級為ip44。
3kw以下為「y」接法，4kw以上為「△」接法。
y225s-4 37kw電機應用於一般無特殊要求的機械裝置，如農業機械、食品機械、風機、水幫浦、工具機、攪拌機、空氣壓縮機等。
電機詳情
引數見下表。
kqw200/285-37/4型幫浦的安裝尺寸廠家已給出。
查《給水排水設計手冊》第11冊常用裝置，查y225s-4型三相鼠籠式非同步電動機的安裝尺寸。
在本設計中，取
基礎長度l=(底座長度+0.20)m=770+200=970mm
基礎寬度b=底座螺孔間距（在寬度方向上）+0.20m=560+200=760mm
機組總重量w=560+465=1025kg=10045n。
基礎深度按下式計算：h=3.0w/(l×b×γ)
式中 l=0.97m；b=0.76m；γ=23520n/m（混凝土基礎）
故h=1.74m
設幫浦房底板為1m，則基礎實際深度連同幫浦房底板在內，為1.74+1=2.74m。
為了保證幫浦有良好的吸水條件，減少臨近機組的干擾，提高取水的安全性，每台幫浦都布置有各自單獨的吸水管和壓水管。為了保證幫浦吸壓水管路有良好的水力條件，且使水流不在管內發生淤積或沖刷，《室外給水設計規範》要求吸壓水管路有不同的流速範圍如下表：
由於近期期工作幫浦的台數為兩用一備，則吸、壓水管布置3條，其中一條備用，則每條水管的流量q=168.1÷2=84.05l/s。
輸水管路平行敷設兩條管道以提高供水安全性，則輸水管每條管的流量q=168.1÷2=84.05l/s。
根據各條管的流量採用84.05l/s，根據水力計算表，採用dn275的鋼管，其流速v=1.38m/s，1000i=10.8m，滿足表中吸水管流速要求。
幫浦與幫浦站課程設計計算說明書
一 設計說明書 1.工程概況 某自來水廠最高日用水量為53000 m3 d，水廠反應沉澱池前的配水井標高為25.00公尺，水源最低水位標高為11.50公尺，年常水位標高為13.90公尺，最高水位標高為16.82公尺，取水幫浦站吸水管長1.5公尺，壓水管長32公尺，試設計該取水幫浦站。2.設計基本資料...
幫浦與幫浦站課程設計說明書
20 11 20 12學年第一學期 1 設計題目 給水幫浦站課程設計 2 設計時間 自 2011.12.19 至 2011.12.25 共 1 周 3 設計任務 根據提供資料在指定時間內完成取水幫浦站或給水幫浦站的初步設計工作。設計資料附後。4 課程設計內容 1.幫浦站方案確定 確定設計流量和估算設...
《幫浦與幫浦站》課程設計說明書
第一部分設計任務書 一 設計題目 取水幫浦站工藝擴大初步設計 二 目的和要求 1 加深理解和鞏固 幫浦與幫浦站 所講授的內容 2 掌握給水幫浦站工藝設計的步驟 方法和內容 3 提高設計計算及繪圖能力 4 熟悉並能應用一些常用的設計規範。設計資料及設計手冊 5 培養獨立的分析和解決問題的能力。三 設計...