污水泵站Word文档格式.docx
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5、参考资料
（1）.手册
给水排水设计手册第1册常用资料.中国建筑工业出版社，2000
给水排水设计手册第5册城镇排水.中国建筑工业出版社，2000
给水排水设计手册第11册常用设备.中国建筑工业出版社，2000
给水排水设计手册第12册器材与装备.中国建筑工业出版社，2000
（2）.规范
《室外排水设计规范》GB50014—2006
（3）.其他自选材料
编写教师：
朱长军
2012.06.05
《水泵与水泵站》大作业指导书
一、泵站设计计算
1.根据设计资料，计算选择格栅，设计格栅间。
2.确定集水井尺寸。
3.选择水泵机组，包括泵的型号及台数。
4.水泵基础设计、管道布置与计算。
5.核算水泵扬程。
6.附属设备确定。
7.泵站平面与高程设计。
二、绘图
要求绘制泵站平面图与剖面图各一张（A4），图中注明图名及比例，图例表示符合有关规定和标准，图纸应清晰、有层次。
三、说明书内容要求
说明书（A4）内容包括：
1.封面，目录及设计文本主体。
2.设计文本主体包括：
设计任务书；
原始资料；
格栅设计；
集水池设计；
泵机组选择；
泵基础设计；
管路设计；
水泵扬程核算；
附属设备确定；
平面布置；
高程布置；
参考文献。
3.设计说明书、计算书、图纸应装订成一册。
指导教师：
朱长军
2012.06.05
CourseDesignofPumpStation
1-1.设计目的、设计内容和设计成果
1.设计目的：
1.加深对《水泵与泵站》课程内容的理解与掌握。
2.培养学生综合运用和深化所学理论知识，培养学生的工程观念；
提高独立分析问题和解决工程实际问题的能力。
3.站的设计过程；
掌握泵站设计是所遵守的规范；
增强工程建设及预算意识；
提高独立思考和设计的能力。
4.掌握水泵泵站的工程设计方法。
3.设计成果及要求
设计成果：
泵站平面草图（含构
筑物尺寸）一张，泵站剖面草图（含构筑物高程）一张。
成果要求：
一.水泵的选择
1-1、污水流量设计
污水泵站纳污区服务人口（任选一种）15万人，生活污水量定额为150L/（人·
计算居民平均日生活污水量为：
计算居民生活污水设计流量为：
1-2、泵站机组的选择
城市的用水量是不均匀的，因而排入管道的污水流量也是不均匀的。
要正确的确定泵的出水量及其台数以及决定集水池的容积，必须知道排水量为最高日中每小时污水流量的变化情况。
而在设计排水泵站时，这中资料往往是不能得到的。
因此，排水泵站的设计流量一般均按最高日最高时污水流量决定。
一般小型排水泵站（最高日污水量在5000m3以下），设1～2套机组；
大型排水泵站（最高日污水量超过15000m3）设3～4套机组。
2-1.工艺流程如下图
图1-1污水泵站工艺流程图
2-2.泵站构筑物设计
1）格栅
格栅是污水泵站中最主要的辅助设备。
格栅一般由一组平行的栅条组成，斜置于泵站集水池的进口处。
其倾斜度60°
。
栅条的断面形状与尺寸
1、设计参数
①粗格栅间隙50——100mm，0.10-0.50m3栅渣/103m3；
②格栅不宜少于两台，如为一台时，应设人工清除格栅备用；
③过栅流速一般采用0.6-0.8m/s;
④格栅前渠道内水流速度一般采用0.4-0.9m/s;
⑤格栅倾角一般采用45°
—75°
；
通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.17m/s;
⑥格栅间必须设置工作台，台面应高出栅前最高设计水位0.5m，工作台设有安全和冲洗设施；
⑦格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m,工作台正面过道宽度：
人工清除，不小于1.2m,机械清除，不小于1.5m,
⑧机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其他保护设备的措施；
⑨设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除。
2、粗格栅的设计计算
格栅计算草图见图3-1。
设过栅流速取V=0.75m/s，栅条间隙e=25mm，格栅安装倾角α=60°
栅前水深h=0.8m,设计渠道内流速V
=0.7m/s（0.6m—0.9m）。
进水渠宽：
B
=
①栅条间隙数
n=
B=s（n-1）+en
设栅条宽度S=0.01m，栅条间隙宽度
②进水渠道渐宽部分的长度
L1=
设其渐宽部分展开角度α1=20°
③栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度
④通过格栅的水头损失
h1=k×
h0h0=
设栅条断面为锐边矩形断面
⑤栅后槽总高度：
设栅前渠道超高h2=0.3m
⑥栅槽总长度L：
L=L1+L2+0.5+1.0+H1/tgα=0.7+0.35+0.5+1.0+5.8/tg75°
=4.1m
⑦每日栅渣量
在格栅间隙为25mm的情况下设栅渣量每年为1000m3污水产0.05m3
所以宜采用机械清渣
3、格栅除污机的选择
本设计选用XWB-Ⅱ-2.5-3型机械格栅
表3-2XWB-Ⅱ-2.5-3型链条回转式多耙平面格栅除污机性能参数
型号
最大载荷（kg）
提升速度（m/min）
格栅间隙（mm）
耙齿有效长度（mm）
电动机功率（kW）
外型尺寸（mm）
过水尺寸（mm）
生产厂家
A
H
H1
H2
C
西安污水处理设备厂
XWB-Ⅱ-2.5-3
200
2.3
25
230
2.0
2500
3000
622
1500
1200
2215
2）泵房设计
1.一般规定
（1）应根据远近期污水量，确定污水泵站的规模，泵站设计流量一般与进水管设计流量相同；
（2）应明确泵站是一次建成还是分期建设，是永久性还是半永久性，以决定其标准和设施。
并根据污水经泵站抽升后，出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置；
（3）污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时，集水池和机器间须用防水隔墙隔开，不允许渗漏，做法按结构设计规范要求；
分建时，集水井和机器间要保持的施工距离，其中集水池多为圆形，机器间多为方型；
（4）泵站构筑物不允许地下水渗入，应设有高出地下水位0.5米的防水措施。
2、选泵
（1）污水泵站选泵应考虑因素
1）选泵机组泵的总抽升能力，应按进水管的最大时污水量计，并应满足最大充满度时的流量要求；
2）尽量选择类型相同和相同口径的水泵，以便维修，但还须满足低流量时的需求；
3）由于生活污水，对水泵有腐蚀作用，故污水泵站尽量采用污水泵，在大的污水泵站中，无大型污水泵时才选用清水泵。
（2）选泵具体计算
泵站选用集水池与机器间合建式的圆形泵站。
1）流量的确定Q
泵的设计流量按最高日最高时流量380.213（l/s）。
采用集水池与机器间合建式的圆形泵站，考虑4台水泵（一台备用），每台泵的容积约是127（l/s）。
2）集水池容积V
集水池容积，采用相当于一台泵6min的容量
W=127
60
6/1000=45.72m3
有效水深采用H=1.3m,则集水池面积为F=35.17m2。
3）扬程的估算H
设泵站内的总损失为2m,吸压水管路的总损失为3m,安全水头为2m。
则可初步确定水泵的扬程:
泵站扬程可按下式计算
H=Hss+Hsd+∑hs+∑hd
=408-393+2+3+2
=22m
式中Hss——吸水管地形高度（m）,为集水池内最低水位与水泵轴线之高差；
Hsd——压水地形高度（m），为泵轴线与输水最高点（即压水管出口处）之高差；
∑hs和∑hd——污水通过吸水管路和压水管路中的水头损失（包括沿程损失局
部损失）。
应该指出，由于污水泵站一般扬程较低，局部损失占总损失比重较大，所
以不可忽略不计。
4）选泵
由Q=457.2m
/h，H=22m，选用200WLΙ600-25立式泵，其各项性能见下表
泵型号
流量
（m3/h）
扬程
（m）
转速
（r/min）
轴功率
（kW）
电动机功率
效率
（%）
汽蚀余量
m
重量
（kg）
200WLΙ600-25
600
35
980
55.1
75
74
4.3
泵站集水池内设超声波液位仪表，PLC系统根据水位测量仪测得的水位值自动控制潜污泵的启停运行。
同时系统累计各个泵的运行时间，自动轮换泵，保证各泵累计运行时间基本相等，使其保持最佳运行状态。
泵型及运行方式
泵的工作方式
平均时流量
最大时流量
泵型
200WLI-600-25
泵功率
55.1kW
运行方式
工频运转
工作台数
3
备用台数
1
三.泵吸水管与压水管的计算
３-1.吸水管及压水管设计
1）吸水管
管径（mm）
d﹤250
250≦d﹤1000
经济流速（m/s）
1～1.2
1.2～1.6
由分析可知，该泵的最大工作流量为127L/s
V＝1.2m/s，计算Ｄ＝
=0.367m ，
取Ｄ＝350mm
核算V＝4×
0.127÷
（0.35×
0.35×
3.14）=1.32m/s
所以符合要求。
水泵进口径为200mm
查手册1知：
1000i=7.6
2）压水管路
管径mm
d<
250
d≧250
经济流速m/s
1.5-2.0
2.0-25
取V＝2m/s，计算Ｄ＝
=0.284m，
取Ｄ＝300mm
核算V＝4×
（0.3×
0.3×
3.14）=1.8m/s.
经估算，符合要求
水泵出口径为250mm
1000i=17
3-2扬程校核
1）吸水管路损失
吸水管上有：
一个喇叭口Dg500=mm,ξ1=0.1;
Dg350的闸阀一个，ξ2=0.07，Dg350的90°
弯头两个，ξ3=0.59；
Dg350
200的偏心渐缩管一个，ξ4=0.19，直管部分长度为5m
h局部=
=0.275m
设吸水管直管部分长度为5m，则，
h沿程=I
L=5
7.6/1000=0.038m
吸水管总损失h=0.275+0.038=0.313m;
2）压水管路损失
压水管上有：
Dg250
300的渐放管一个，ξ1=0.05;
Dg300的逆止阀一个，ξ2=3.5；
Dg300的闸阀一个，ξ3=0.07；
Dg300的90°
标准弯头两个，ξ4=0.52；
设压水管管长7m，
则h沿程=I*L=7
17/1000=0.119
压水管总损失h=0.78+0.119=1.132m
总的∑h=0.313+1.132=1.445
3）水泵扬程校核
整个管道总损失
H=H静+∑h+2.0+1.0=15+1.445+2.0+2.0=20.445m
所选水泵扬程为35m，能够满足需求，故选泵合适。
3-3管材及管道敷设
1）：
管材使用焊接钢管
2）:
管道敷设采用平铺式
3-4管道的防腐措施
所有明露钢管外壁均刷防锈漆两遍、面漆两遍；
埋地钢管外壁采用一遍防锈漆、玻璃纤维布两布三油（沥青漆）防腐钢管内壁均采用涂两道防锈漆、两道面漆防腐。
四．集水池设计
1.集水池形式：
本设计集水池与机器间合建，用不透水的钢筋混凝土隔墙分开，各有单独的门进出。
2.集水池的通气设备
集水池内设通气管，通向地外，并将管口做成弯头或加罩，以防止雨水及杂质入内。
3.集水池清洁及排空措施
集水池设有污泥斗，池底做成不小于0.1的坡度，坡向污泥井，从平台到底应设供上下用的扶梯，台上应有吊泥用的梁沟滑车。
4.集水池容积计算
1）集水池容积按一台泵6分钟的流量设计：
W=0.17
6
60=61.2m3，取70m3
2）有效水深采用4米，则：
集水池的面积为：
F=17.5m2
5.集水池的排砂
污水杂质往往发表沉积在集水池内，时间长腐化变臭，甚至堵塞集水坑，影响水泵正常吸水，因此，在压水管路上设有压力冲洗管D100mm伸入集水坑，定期将沉渣冲起，由水泵抽走。
集水池可设连通的两格，以便检修。
五．水泵机组基础的确定和污水泵站的布置
5-1.水泵机组基础的确定
机组安装在共同基础上，基础的作用是支撑并固定机组，使之运行稳定。
不致发生剧烈震动，更不允许发生沉降，对基础的要求。
1）坚实牢固，除能承受机组静荷载外，还能承受机械振动荷载；
2）要浇制在较坚实的地基上，以免发生不均匀沉降或基础下沉。
2.基础的确定
本设计采用200WLΙ600-25立式泵。
安装尺寸
出口法兰
进口法兰
n-ø
d
J
D
E
F
G
I
DN
D1
D2
200WLⅠ600-25
4-40
450
1300
1220
620
792
900
697
805
--
295
340
8-22
335
375
12-17.5
图--200WLΙ600-25立式泵外形及安装尺寸
1）基础尺寸（带底座，立式泵）
基础长度+200=1240+200=1440mm,取1500mm
基础宽度Ｂ＝b+200=697+200=897mm,取900mm
基础高度Ｈ：
Ｈ＝500+200=700mm
2）基础校核:
Ｍ基础＝ρ×
L×
B×
H=2400×
1.5×
0.9×
0.7=2268kg
Ｍ基础=2268kg>
M泵=1200kg 所以符合要求
由于所选水泵为立式泵，故采用横向排列布置，基础间距应不小于1.５ｍ。
集水闸阀下设置集水沟。
5-2.污水泵站的布置
六．污水泵站的其它辅助设备
6-1支墩
在管道的弯头，三通，闸阀，止回阀处设墩，其作用是承受管配件的重量和振动，使外力不传递到水泵机组上。
6-2水锈消除器
在压水管上，为防止水锈作用造成的危害，可考虑在顺水流方向下游安装水锈消除器。
6-3仪表设备
为了便于操作，维修，检查，监控，在水泵的入水口处设真空表，在水泵的出水管上设压力表。
考虑设计量设备（电磁流量计，超生包流量计等）
6-4起重设备
鉴于重量为4800㎏＜5000㎏小于0.5t,所以选择手动单梁吊车。
七．参考资料
1.手册
2.规范
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