【導(dǎo)讀】保安消防用水；消除火災(zāi)危害，提高人們健康水平，促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展。工程是城市建設(shè)的重要組成部分。用后，將污水迅速而有組織地排到處理設(shè)備中，進(jìn)行回收利用及排放。配過(guò)程中，保證飲用水的清潔，以防不必要的疾病傳染，從而起到保障人民健康，型建筑物的用水，滿足生活、生產(chǎn)和消防上的用水需要。按供水用途可分為三種。除水量、水壓應(yīng)滿足需要外，水質(zhì)也必須符合國(guó)家頒布的生?；铒嬘盟|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。要求也不盡相同。為了節(jié)約水量，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，應(yīng)設(shè)置循環(huán)或重。證，國(guó)家制訂了高層建筑及低層建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，可供設(shè)計(jì)是參考使用，系統(tǒng)的控制目標(biāo)是泵站總管的出水壓力，系統(tǒng)設(shè)定的給水壓力值與反饋

　　

【正文】 23 24— 23 1宿舍樓 — 23 22 23— 22 綜合樓 — 22 21 22— 21 4家屬樓 — 21 21— 17 3家屬樓 — 17 點(diǎn)供水壓力 H= 實(shí)驗(yàn)樓 — 17點(diǎn)供水壓力 H= 所以取 17 點(diǎn)供水壓力 H= 17— 5 16 17— 16 17點(diǎn) — 5點(diǎn)供水壓力為 ； 6調(diào)劑餐廳 — 16 15 1615 畢業(yè)設(shè)計(jì)：無(wú)塔恒壓自動(dòng)供水系統(tǒng) 36 教學(xué)樓 — 15 家屬樓 — 5 點(diǎn)供水壓力為 ,經(jīng)比較，取 5點(diǎn)供水壓力為 H= 15— 5 6 家屬樓 — 5 14 8家屬樓 — 14 6家屬樓 — 14 13 7家屬樓 — 13 招待所 — 13 12 1412 13— 12 11 1211 5家屬樓 — 11 節(jié)點(diǎn) 管段 供水壓力 （ m） 節(jié)點(diǎn)壓力 （ m） 備注 6 家屬樓 — 5 10 11— 10 民漢餐廳 — 10 9 10— 9 9家屬樓 — 9 8 9— 8 幼兒園 — 8 7 5宿舍樓 — 7 洗浴中心 — 7 6 8— 6 7— 6 6— 5 17點(diǎn) — 5點(diǎn)供水壓力 H= 6家屬樓 — 5 點(diǎn)供水壓力 H=, 所以取 5點(diǎn)供水壓力為 H= 5— 泵房 4 5— 4 泵房供水壓力 為 圖書(shū)館 — 4 3 4— 3 4宿舍樓 — 3 2 3— 2 3宿舍樓 — 2 1 21 行政樓 — 1 1— 泵房 新疆工業(yè)高等專科學(xué)校機(jī)械工程系 37 說(shuō)明： 一點(diǎn)有兩個(gè)或兩個(gè)以上支路是按需要壓力較大的支路壓力確定該點(diǎn)的壓力。按此原則從最遠(yuǎn)的點(diǎn)開(kāi)始向水泵推，得出所需水泵 的揚(yáng)程。 第四章 給水管材及管壁的選擇 水管及零件是安裝給水管網(wǎng)的主要材料，選用時(shí)應(yīng)綜合考慮管網(wǎng)中所承受的壓力，敷設(shè)地點(diǎn)的土質(zhì)情況，施工方法和可能取得的材料等因素。輸配水管網(wǎng)的造價(jià)占整個(gè)給水工程投資的大部分，一般約為 60— 80%。正確的選用管道材料，對(duì)工程質(zhì)量，供水的安全可靠性及維護(hù)保養(yǎng)均有很大關(guān)系，因此給水工程技術(shù)人員必須重視和掌握水管材料的種類、性能、規(guī)格、使用經(jīng)驗(yàn)、價(jià)格和供應(yīng)情況，才能做到合理選用水管材料，做出正確的設(shè)計(jì)。 一、給水管道 材料 給水管道材料可以分為金屬管材料和非金屬管材料兩大類，分述如下。 金屬管材料 金屬管材料主要是黑色金屬，如鑄鐵管及鋼管兩類。其它有色金屬管如鉛、銅、鋁及一些合金管等多用于小口管道。 （ 1）鑄鐵管 鑄鐵管是給水管網(wǎng)最常用的材料，有較強(qiáng)的耐腐蝕性，同時(shí)裝接方便，價(jià)格低廉，經(jīng)久耐用，因此被廣泛的使用于埋地管網(wǎng)。世界上使用鑄鐵管輸水已有很長(zhǎng)時(shí)期，使用壽命可長(zhǎng)達(dá)百年以上。鑄鐵的主要缺點(diǎn)是性質(zhì)脆，不耐震動(dòng)彎折，一旦損壞會(huì)造成大量漏水；其另一缺點(diǎn)是重量較大，一般比同規(guī)格的鋼管重 ～。 鑄鐵管有砂型離心 制造和連續(xù)鑄造兩種，另外還有球墨鑄鐵管。 鑄鐵管由于使用要求不同，一般做成兩種接口型式，一種為承插式，即一端為鐘形承口，另一端為直管插口。第二種為法蘭盤(pán)式，管端制成法蘭盤(pán)，盤(pán)上有螺孔，用螺栓和另一個(gè)法蘭聯(lián)接。第三種為橡膠圈接頭，適用較小口徑的鑄鐵管。 （ 2）鋼管 鋼管分為焊接鋼管和無(wú)縫鋼管兩種。 焊接鋼管有直縫鋼管和螺旋卷焊鋼管。鋼管的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高、耐振動(dòng)、重量畢業(yè)設(shè)計(jì)：無(wú)塔恒壓自動(dòng)供水系統(tǒng) 38 輕、長(zhǎng)度大、接頭少和加工接口方便等。缺點(diǎn)是易生銹，不耐腐蝕，因此必須采取防腐措施，如外壁作防腐層，使用壽命可達(dá) 15 年之久。在給水管中除了由于管徑過(guò)大 ，水壓過(guò)高及穿越鐵路河谷和地震區(qū)使用外，一般不用鋼管，尤其是不適宜于埋設(shè)地下。 普通鋼管的工作壓力不超過(guò) 兆帕；加強(qiáng)鋼管的工作壓力可達(dá) 兆帕；高壓管可用無(wú)縫鋼管。給水管用的管徑有 100～ 1400 毫米，長(zhǎng) 5～ 10 米；無(wú)縫管的管徑為 69～ 630毫米，長(zhǎng) 5～ 10 米。管徑小于 100毫米鋼管表面可鍍鋅，增強(qiáng)耐腐蝕性，保證水質(zhì)，多用于建筑中給水系統(tǒng)。螺旋卷焊鋼管的管徑為 219～ 1420毫米，長(zhǎng)為 8～ 米。 鋼管接口一般采用焊接或法蘭接口，小管徑可用絲扣或焊接。鍍鋅鋼管用絲扣接連。 必須只要的是一般鋼管的直 徑尺寸是指內(nèi)徑，而無(wú)縫鋼管或螺旋卷焊鋼管的直徑卻指外徑，其他有色金屬管的直徑亦指外徑，不可弄錯(cuò)。 非金屬管 現(xiàn)在使用的非金屬管材有鋼筋混凝土管及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、石棉水泥管和塑料管等。 二、給水管道材料的確定 普通焊接鋼管出廠實(shí)驗(yàn)水壓力為 aMP 。 根據(jù)表 33 可知，泵房供水壓力為 米，泵 需要的最大的揚(yáng)程是 米，根據(jù)公式 ghP ?? 得，管壁應(yīng)承受的最大壓力為： aMP 〈 aMP ，校驗(yàn)壓力滿足需要。因此選普通焊接鋼管。 由參考書(shū)目 1第 683 頁(yè)表 34： 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校機(jī)械工程系 39 表 34 建筑 名稱 樓號(hào) 管徑 壁厚 其它 行政樓 50 實(shí)驗(yàn)樓 80 宿舍 一號(hào) 125 圖書(shū)館 50 三號(hào) 100 幼兒園 50 四號(hào) 100 教學(xué)樓 80 五號(hào) 100 洗浴中心 50 綜 合樓 100 招待所 50 家屬樓 一號(hào) 80 漢餐 80 二號(hào) 80 調(diào)劑餐廳 80 三號(hào) 50 實(shí)習(xí)工廠 32 四號(hào) 50 飯店 80 五號(hào) 80 主干管 支管 A 250 六號(hào) 80 支管 B 125 七號(hào) 80 支管 C 150 八號(hào) 50 支管 D 125 九號(hào) 80 支管 E 175 畢業(yè)設(shè)計(jì)：無(wú)塔恒壓自動(dòng)供水系統(tǒng) 40 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校機(jī)械工程系 41 第五章 水泵、電機(jī)的選擇 水泵站是給水排水工程中一個(gè)重要的組成部分，它起著提升水位、輸送和調(diào)節(jié)水量的作用，被稱為給水排水工程的心臟。水泵站內(nèi)設(shè)有水泵及其動(dòng)力設(shè)備（電機(jī)）；檢查及計(jì)量的儀表；連接機(jī)組的管道；調(diào)節(jié)供水的閘門(mén)；水泵的充水設(shè)備；以及電氣、控制設(shè)備和必需的起重設(shè)備等。 水泵站可以分為給水泵站和排水泵站兩大類。我們?cè)O(shè)計(jì)的是給水系統(tǒng)，所以選擇給水 泵站。 給水泵站的全部投資在整個(gè)給水系統(tǒng)的投資中所占比重很小，而泵站的運(yùn)行費(fèi)用所占的比重則很大，由此可見(jiàn)在設(shè)計(jì)給水泵站時(shí)，首要的問(wèn)題是提高泵站效率以降低動(dòng)力費(fèi)用。提高泵站效率的關(guān)鍵在于合理地選擇水泵，水泵的性能和數(shù)量不但決定了泵站動(dòng)力費(fèi)用的大小，還影響泵站的造價(jià)以及運(yùn)轉(zhuǎn)管理和維修工作，因此必須慎重考慮。 在給水泵站中水泵的流量、揚(yáng)程、功率及數(shù)量的確定，應(yīng)該根據(jù)供水量及其所需水壓的變化情況來(lái)綜合考慮，以滿足供水安全、可靠，水泵工作效率高、運(yùn)行電費(fèi)省、以及維修管理方便和節(jié)省基建投資的要求，同時(shí)還要考慮發(fā)展的需要 。但是各方面的要求往往是有矛盾的，只能做到相對(duì)的合理，因此選擇水泵的型號(hào)和臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)該通過(guò)方案比較來(lái)確定。 一、 選擇水泵的基本數(shù)據(jù) 要選擇水泵必須有兩個(gè)基本的數(shù)據(jù)，即流量 Q和揚(yáng)程 H，流量是指泵站送出的總流量，由生產(chǎn)中最高時(shí)流量確定，其單位用 3米 /時(shí)或升 /秒表示；揚(yáng)程是指這個(gè)流量下的總揚(yáng)程，其單位用米水柱表示。 揚(yáng)程計(jì)算公式如下： srr hhHH ??? 式中： rH —— 水泵的揚(yáng)水地形高度（米水柱） rh —— 站外壓水管路的水頭損失（米水柱） sh —— 吸水管中及泵站內(nèi)的壓水管的水頭損失（米水柱） 在設(shè)計(jì)中， rH 是已知的， rh 是可以計(jì)算出來(lái)的，而 sh ，因?yàn)樗蒙形催x好，也畢業(yè)設(shè)計(jì)：無(wú)塔恒壓自動(dòng)供水系統(tǒng) 42 沒(méi)有進(jìn)行泵站內(nèi)的管路布置，所以這部分是未知的，可以 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)，一般采用 2— 5 米水拄損失。這樣根據(jù)上式即可得到水泵的近似揚(yáng)程。 二、選擇水泵必須考慮的幾個(gè)問(wèn)題 在滿足流量和揚(yáng)程的情況下，根據(jù)用水量的變化，確定水泵的臺(tái)數(shù)； 水泵的工作點(diǎn)在高效范圍內(nèi)運(yùn)行； 在滿足流量的條件下，盡量選擇大型水泵，一般水泵越大效率越高； 最好選用同一型號(hào)的水泵，既便于安裝，又簡(jiǎn)化維修管理措施； 要考慮一定數(shù)量的備用泵。 三、水泵臺(tái)數(shù)的確定 從適應(yīng)流量變化的觀點(diǎn)出發(fā)，水泵臺(tái)數(shù)越多，則適應(yīng)性越強(qiáng)，安全性越大，但效率越低，泵站面積也越大，操作管理復(fù)雜。因此一 般來(lái)說(shuō)，當(dāng)流量變化小，水泵臺(tái)數(shù) 2— 4 臺(tái)，流量變化大，水泵臺(tái)數(shù) 3— 6 臺(tái)，并要結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況選擇水泵的裝機(jī)數(shù)量。 除運(yùn)行泵外，還要考慮備用泵，通常備用泵 1— 2 臺(tái)。 四、水泵選擇步驟 水泵選擇一般分為兩步： 1. 近似法選泵（粗選） 根據(jù)近似計(jì)算所得揚(yáng)程 H（因泵站內(nèi)的水頭損失三是估計(jì)的），及已知的總流量 Q，以及確定的工作水泵的臺(tái)數(shù) n，則可選出合適型號(hào)的水泵。 2. 精確法選泵（精選） 根據(jù)近似法選定的水泵型號(hào)和數(shù)目，進(jìn)行水泵機(jī)組的布置與管道的布置，精確算出泵站內(nèi)管道的水頭損失。作出水泵的特性曲線、水泵并聯(lián)運(yùn)行的合成特性曲線和管路特性曲線，得出水泵的工作點(diǎn)及工作區(qū)間，及檢查所選的水泵是否合適。如果不滿足流量和揚(yáng)程的要求，則必須另行選泵；如果超過(guò)要求很多時(shí)，則要考慮重新選泵。 對(duì)于大型泵站可以進(jìn)行多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最優(yōu)方案。 方案一： 下面說(shuō)明設(shè)計(jì)所選泵的選泵步驟： （ 1） 確定水泵的基本數(shù)據(jù) 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校機(jī)械工程系 43 經(jīng)過(guò)計(jì)算：確定設(shè)計(jì)流量為 Q= 升 /秒 確定設(shè)計(jì)揚(yáng)程為 H=+6= 米 （ 2） 確定水泵的臺(tái)數(shù) 根據(jù)計(jì)算知流量變化小，所以選用兩臺(tái)同型號(hào)工作泵，另選一臺(tái)同型號(hào)的備用泵。 （ 3） 近似法選泵 采用 兩臺(tái)工作泵，每臺(tái)泵的流量 Q=，揚(yáng)程 H= 米。 查參考書(shū)目 1 第 586 頁(yè)表 ，選用 1501?DA 型分段式多級(jí)離心泵，其性能如下： 流量 Q 50升 /秒 揚(yáng)程 H 米 轉(zhuǎn)速 n 2950 轉(zhuǎn) /分 泵軸功率 N 千瓦 電動(dòng)機(jī)功率 N 55千瓦 效率 ? % 允許吸上真空高度 H 6米 方案二： 下面說(shuō)明設(shè)計(jì)所選泵的選泵步驟： （ 1）確定水泵的基本數(shù)據(jù) 經(jīng)過(guò)計(jì)算：確定設(shè)計(jì)流量為 Q= 升 /秒 確定設(shè)計(jì)揚(yáng)程為 H=+6= 米 （ 2）確定水泵的臺(tái)數(shù) 根據(jù)計(jì)算知流量變化小，所以選用兩臺(tái)同型號(hào)工作泵，另選一臺(tái)同型號(hào)的備用泵。 （ 3）近似法選泵 采 用兩臺(tái)工作泵，每臺(tái)泵的流量 Q=，揚(yáng)程 H= 米。 查參考書(shū)目 1 第 586 頁(yè)表 ，選用 1501?DA 型分段式四級(jí)離心泵，其性能如下： 畢業(yè)設(shè)計(jì)：無(wú)塔恒壓自動(dòng)供水系統(tǒng) 44 流量 Q 50升 /秒 揚(yáng)程 H 米 轉(zhuǎn)速 n 2950 轉(zhuǎn) /分 泵軸功率 N 千 瓦 電動(dòng)機(jī)功率 N 75 千瓦 效率 ? % 允許吸上真空高度 H 6米 方案比較： 由計(jì)算結(jié)果可知，方案一和方案二都能夠滿足供水要求。但，方案一要改建管網(wǎng)，耗資較大；方案二泵水揚(yáng)程大，流量一定的情況下，電機(jī)功率要大、耗能多。 第六章 泵組系統(tǒng)設(shè)計(jì) 水泵裝置 1. 水泵裝置宜設(shè)計(jì)成自動(dòng)控制運(yùn)行方式，間接抽水時(shí)水泵應(yīng)盡可 能設(shè)計(jì)成自灌式（特別是消防水泵），在不可能或不合理時(shí)才設(shè)計(jì)成吸上式。當(dāng)泵中心線高出吸水井或蓄水池水位時(shí)，均需設(shè)置吸水位置，以保證水泵的正常啟動(dòng)。常用的吸水裝置設(shè)有底閥、引水筒和水上式底閥等。 2. 每臺(tái)水泵宜設(shè)單獨(dú)的吸水管（特別是消防水泵），尤其是吸上式水泵，若共用吸水管，運(yùn)行時(shí)可能影響其它水泵啟動(dòng)，如水泵設(shè)計(jì)成自灌式或水泵直接從室外管網(wǎng)抽水時(shí)，吸水管上必須裝設(shè)閥門(mén)。吸水管設(shè)計(jì)流速，一般采用 —。 3. 每臺(tái)水泵出水管上應(yīng)裝設(shè)閥門(mén)、止回閥和壓力表。消防水泵的出水管應(yīng)不少于兩條，與環(huán)狀管網(wǎng)相連，并應(yīng)裝設(shè)試 驗(yàn)和檢查用的放水閥門(mén)。出水管設(shè)計(jì)流速，一般采用 — 。 4. 當(dāng)水泵直接從室外給水管網(wǎng)抽水時(shí)，應(yīng)在吸水管上裝設(shè)閥門(mén)、止回閥和壓力表，并應(yīng)繞水泵設(shè)置裝有閥門(mén)的旁通管。 5. 室外給水管網(wǎng)允許直接抽水時(shí)，水泵（特別是消防水泵）宜直接從室外管網(wǎng)吸水。應(yīng)保證室外給水管網(wǎng)壓力不得低于 100kPa（從室外地面算起）。 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校機(jī)械工程系 45 6. 吸上式水泵的吸水管應(yīng)有向水泵不斷上升且大于 的坡度，如吸水