給水排水工程
《水幫浦與水幫浦站》課程設計
計算說明書
2015 年5月
課程設計計算步驟與說明:
一、 確定設計流量與揚程
1. 設計流量q:
已知城市最高日設計用水量為=5000 m3/d
設計流量： =*1.01/24=210.42 m3/h =58.45l/s
2. 用水量最大時：
根據設計資料已知：
輸配水管網中水頭損失=6.13m
控制點自由水頭h自=20m
吸水池到控制點高差h差=55m
幫浦站內水頭損失估為=2m
安全水頭h安=2m
水幫浦所需靜揚程：=h自+h差=75m
總水頭損失：=∑h管+∑h內=8.13m
水幫浦設計揚程：
=85.13m
3. 消防用水時：
1）流量： =58.45+50=108.45l/s
2) 揚程：
∑h管=10.54m ，h自=20m ，h差=55m
則揚程=89.54m
2、初步選幫浦和電動機
1.做水幫浦高效段特性曲線圖。
選幫浦的主要依據：流量、揚程以及其變化規律
①大小兼顧，調配靈活
②型號整齊，互為備用
③合理地用盡各水幫浦的高效段
④要近遠期相結合。「小幫浦大基礎 」
⑤大中型幫浦站需作選幫浦方案比較。
根據上述選幫浦要點以及離心幫浦效能曲線型譜圖和選幫浦參考書綜合考慮初步擬定以下兩種方案：
方案一：兩台6sa-6一用一備
方案二：兩台8sa-7a 一用一備
方案比較:
結論：經比較，雖然方案二的揚程利用率高於方案一，但是方案一中幫浦的軸功率、電機功率均小於方案二，在實際生產中更經濟環保有效。所以選用方案一。
2．初步選幫浦校核：
消防時， q=108.45l/s
h=89.54m
一台幫浦開啟不能滿足消防要求,消防狀況下，開啟備用幫浦後,所選幫浦工作時流量揚程均能符合消防要求。
3.選配電機
二、 設計機組的基礎
1.幫浦及電機安裝尺寸
2．基礎尺寸計算
基礎長度l：l=水幫浦和電動機最外端螺孔間距l1+（0.4～0.5）m
=1718+400=2218mm ，則基礎長度l取2300mm
基礎寬度b：b=水幫浦或電機最外端螺孔間距+（0.4～0.5）m
=640+400mm=1040mm ,則基礎寬度b取1150mm
基礎深度h：h=3×（w幫浦 +w電）/lbρ=3×250/(2.3×1.15×2400)=0.2 m
綜上,基礎高度h取200mm。
要求幫浦站內各個幫浦的幫浦軸在同一水平線上
四、決定幫浦站的形式
1．吸水池情況：
建於地下0.5m,全埋式,有效深度5.0m,超高0.3m。
池內有效調節水量的深度為3.0m，清水池消防儲備水量的深度為0.7m(最低)
2．地質情況：
地表層（2m）——粘土；
2m以下——頁岩。
3．供水要求可靠程度：
需要24小時不間斷供水，均勻供水。可靠程度高，另外根據幫浦的吸壓管路壓力要求，選用鋼製焊接彎頭和鋼製管件。
4．水幫浦充水方法：
水幫浦採用自灌式吸水，不需要真空幫浦。
五、決定水幫浦吸、壓水管的直徑並計算其流速
6、布置水幫浦機組和吸、壓水管路的布置
1．機組基礎尺寸
2．機組排列方式
1) 一台工作幫浦，一台備用幫浦共兩台幫浦成橫向單行排列。
2）各幫浦均為側向進水，出水。
3）橫排布置（減少水頭損失，在長期執行中可大量節省電耗）。
4）閘閥切換並設在幫浦房外面，兩管輸出。
綜合以上因素，決定採用直線單行布置
3．基礎間距計算：
基礎間距=電動機軸長+0.5m
機組間距取3000；
兩台水幫浦（兩台工作一台備用）成橫向單行排列。吸水管道與壓水管道直進直出，減少水頭損失，節省電耗，閘閥切換管道並設在幫浦房外面，由兩條dn250的輸出管道輸出。
4．管路配件及長度
5．機器間及幫浦站平面布置
見平面圖。
6．吸水井計算
1）喇叭口最小懸空高度h1=（0.6～0.8）d=180～240
底閥擴大部分直徑d=1.5d=1.5×300=450
2)喇叭口間淨距a=(1.5～2.0)d=450～600
根據吸水管路平面布置圖a>1200,符合要求。
3）喇叭管中心線與後牆距離c=（0.8～1.0）d=240～300
4)喇叭口最小淹沒水深h2>0.5～1.0m
5)喇叭管中心線與側牆距離b=1300
七、計算幫浦站範圍內吸、壓水管路的水頭損失
吸水側管路區域性水頭損失計算
壓水側管路區域性水頭損失
吸水管側水頭損失h=il+∑ξv2//2g=5.3/1000 ×(2+1.78)+0.1721=0.1921
壓水管側水頭損失h=0.0097×（2×1.5）+0.0013×1.7×4+1.807=1.928
八、校核選幫浦方案----幫浦站工作的精確計算
最高日最大時用水情況：q=58.45l/s
h=hst+∑h實際=75+6.13+2+0.1921+1.928 =85.25m
則所需揚程為85.25m
而所選水幫浦機組6sa-6可提供揚程為大於85.25m
由此可見：初選水幫浦機組符合要求。
九、水幫浦的最大安裝高度
幫浦房設計採用自灌式，所以幫浦的安裝高度小於其允許吸上真空高度，無需計算。由清水池水位埋深決定吸水井中最低水面標高為- 4.5 m，喇叭口標高為-5.
4 m，水幫浦安裝高度取3.6 m，則幫浦軸標高為- 0.9 m。
根據基礎頂面應高出室內地坪10-20cm,則幫浦房室內地坪標高為-1.60m。
十、選擇起重裝置的型號，確定幫浦房的建築高度
主幫浦台數為3臺，根據幫浦站設計規範要求，選用lsx型手動單梁懸掛式起重裝置。起重量為2t，起公升高度為3～12m，操作平台以上的建築高度，根據起重裝置及起吊高度、採光及通風的要求，吊車梁底板到操作平台樓板的距離為6.0m，從平台樓板到房頂淨高為7.
2m。十一、選擇附屬裝置
由於幫浦房較深，故採用電動幫浦排水。沿幫浦房內壁設排水溝，將水匯集到集水坑內，集水坑區1.0m深。
十二、幫浦站的平面布置，決定幫浦站的平面尺寸
幫浦站內設有機器間、值班室、配電室及檢修平台。根據水幫浦機組，吸、壓水管道的布置條件以及其他附屬裝置布置情況，通過計算，求得幫浦房長為25.50公尺，寬為8.40公尺。
十三、彙總幫浦站的裝置和管件表（見圖紙）
幫浦站說明書 7 5 150
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