排水泵站设计方案.ppt

,本章内容,排水泵站设计,第一节 排水泵站的功用和设置地点 第二节 常用排水泵 第三节 污水泵站设计 第四节 雨水泵站设计,一、排水泵站的功能,排水泵站的功用和设置地点,二、布置位置,需从技术和经济角度考虑： 当地卫生要求 地质条件 电力供应 设置应急出口渠的可能性,与居住及公共建筑保持适当距离（臭味、噪声） 注意高程衔接,三、排水泵站的设备,四、排水泵站的建筑型式 排水泵站的房屋建筑一般由两部分组成：进水间和水泵间。 依进水间和水泵间的建造泵站分：合建式和分建式。 依泵组和电机的不同布置方式分：卧式和立式。,常用的排水泵,立式泵,卧式泵,用途：江河湖海提水、城市排污、农田灌溉、水产养殖。 全封闭式：用于干式泵房，便于操作、维修。 清水润滑式：可输送污水、泥砂水。 防腐耐磨损喷涂：可输送含酸、碱泥砂的流体。,螺旋泵,特点,提升絮体易碎的回流活性污泥,螺旋泵示意图,螺旋泵,适用于低扬程(36m)，进水水位变化较小场合,潜污泵安装图,5.2.1 几种常用排水泵,1离心泵,离心泵分卧式（轮轴平放）和立式（轮轴竖放）两种形式,卧式离心泵,离心泵动画,5.2.1几种常用排水泵,1离心泵,离心泵分卧式（轮轴平放）和立式（轮轴竖放）两种形式,立式离心泵,1离心泵,离心泵分卧式（轮轴平放）和立式（轮轴竖放）两种形式,立式泵缺点： 轴向推力很大，各零件易遭磨损，对安装技术要求较高，检修不如卧式泵方便。,立式泵优点： （1）占地面积较小，能节省造价； （2）水泵和电动机可以分别安放在适宜的地方。,应用：城市排水系统中常采用立式泵。,5.2.1几种常用排水泵,2轴流泵,轴流泵的主流方向与泵轴平行。 轴流泵的特点是流量大，扬程低，吸水高度很低，仅有12m。 轴流泵常用于输送雨水，广泛应用于城市雨水防洪泵站，大型污水泵站，农业排灌泵站以及大型工矿企业的冷却水泵站中。,5.2.1几种常用排水泵,2轴流泵,轴流泵动画,5.2.1几种常用排水泵,3混流泵,混流泵构造基本上于离心泵相同，只是叶轮的设计不同，泵内主流方向介于辐射和轴向之间。,5.2.1几种常用排水泵,4螺旋泵,缺点： （1）占地较大； （2）扬程低（一般为36米）。,应用： 灌溉、排涝、提升污水和污泥。尤其用于污水处理厂的污泥提升方面。,螺旋泵示意图,5.2.1几种常用排水泵,4螺旋泵,应用： 灌溉、排涝、提升污水和污泥。尤其用于污水处理厂的污泥提升方面。,螺旋泵示意图,特点： （1）没有阻塞问题； （2）结构简单，可自行制造； （3）无须辅助设备； （4）无须正规泵站； （5）基建投资省； （6）低速运行，机械磨损小，维修方便； （7）电能消耗少，运行费用低。,5.2.1几种常用排水泵,4螺旋泵,5.2.1几种常用排水泵,5空气提升泵,利用回流活性污泥与“泵”内的混有气泡的活性污泥之间的比重差2-1造成的浮力。,5.2.1几种常用排水泵,6螺杆泵,螺杆泵应用范围很广，可输送所有流动介质甚至非流动物料。螺杆泵因其可变量输送、自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体等特点，在排水工程中，广泛地被使用在输送湿污泥和絮凝剂药液方面。,螺杆泵动画,5.2.1几种常用排水泵,7潜水泵,随着防腐措施和防水绝缘性能的不断改善，电动泵组可以制成能放在水中的泵组，称潜水泵。,无需正规的泵站，占地面积小；管路简单，配套设备少。,5.2.1几种常用排水泵,7潜水泵,5.2.1几种常用排水泵,泵组的选择 进水池容积计算确定 泵站的建筑设想及泵组与管道的布置 起重设备的选择和布置 电器设备和自动化设备的选择 施工方法的确定 泵站的建筑与结构设计,污水泵站是排水系统中的重要构筑物,排水泵站设计中要解决的问题,污水泵站的设计,不小于最大一台泵的5min出水量， 进水池大小要满足管道与设备的安装要求。 人工操作每小时不宜多于4次，自动操作每小时不多于6次。,进水池最高水位和最低水位之间的容积。 “有效高度”1.52.0m,粗 格 栅,细 格 栅,弧形格栅除污机,安装要求,吸水管中流速,吸水管,三、吸水管与出水管,出水管,出水管的所有管道应不妨碍交通、检修等，便于安装和拆卸，一般用法兰接口,四、 泵 组 间,水泵机组的平面布置一般按单排布置；泵组多时，可采用两排或交叉排列布置,泵组间的高度应便于设置的吊装,泵站的地上部分一般采用自然通风，在地下间应设置机械通风设备,无吊车起重设备的泵组间,室内净高不小于3.0m,有吊车起重设备的泵组间,吊起物件与地面物件间有不小于0.5m的净空,有高压配电设备的泵组间,高度应根据电器设备要求确定,六、污水泵站建筑要求,七、污水泵站建筑形式,按泵站与集水井的组合方式区分,便于安排设备,需开挖法施工,按泵站平面形状,矩形,圆形,组合,对土质要求低，可采用沉井法施工,地下部分圆形，地上部分矩形，适用于小型泵站,七、污水泵站建筑形式,合建式,合建式,分建式,八、事故排出口,事故排出口的设置，应取得当地环保部门卫生机关的同意,雨水泵站的设计,雨水的地面径流量很大，雨水泵站的基建费用 很高，使用率往往很低，只有当地势平坦、管路较 长或出水河道水位很高时，才考虑设置雨水泵站。,雨 水 泵 的 选 择,进水池的设计,按水泵轮轴 安装的位置,雨水泵站的形式,按泵组间 是否浸水,5.3.1污水泵的选择,流量 (最大时、平均时和最小时) 扬程（净扬程、总水头损失和自由水头） 水泵的选择按照特性曲线进行，保证不同流量下的高效运行。 每个泵站的水泵宜选用同一型号，最多不能超过两种型号，可采用变频调速装置或叶片可调式水泵。并且应按表5-1的规定配备备用泵。,5.3.2 进水池,有效容积：进水池最高水位和最低水位之间的容积。有效高度一般为1.52.0米。,有效容积确定：进水池的有效容积不小于最大一台泵的5分钟出水量。,进水池底部应设集水坑，深度一般不小于0.5m，池底向坑口倾斜，坡度不宜小于10。,进水池中应设水位指示器。,污水泵站进水池内应设置格栅以阻挡粗大的物质，保护水泵。,进水池容积还与水泵的操作方式有关，人工操作每小时不宜多于4次，自动操作每小时不宜多于6次。,5.3.2 进水池,粗 格 栅,细 格 栅,格栅动画,5.3.3吸水管及出水管,泵前的管道称为吸水管，泵后的管道为出水管,每台水泵都应有单独吸水管，力求短而直。,吸水管内流速0.71.5m/s。,吸水管的水平部分应顺水流方向微抬高，坡度0.005。（以便于吸水管中空气的排出）,出水管的数量取决于泵站的大小和有无应急出口。 有应急出口：1条出水管 无应急出口或泵站很大： 2条出水管。,出水管管内流速0.82.5m/s，在任何情况下应不小于0.7m/s,出水管应有倾向进水池的坡度，便于检修放空存水。,离心式污水泵出水管上靠近泵的出口处应设逆止阀和闸阀。,5.3.4泵组间,泵组间,水泵机组的平面布置一般按单排布置；泵组多时，可采用两排或交叉排列布置,5.3.5变电室与配电盘,排水泵的电动机电压一般根据电动机功率的大小来确定。 W200kW,用6300V三相交流电。,5.3.6污水泵站的建筑要求,污水泵站建筑要求,泵组间的高度应便于设置的吊装,泵站的地上部分一般采用自然通风，在地下间应设置机械通风设备,无吊车起重设备的泵组间,室内净高不小于3.0m,有吊车起重设备的泵组间,吊起物件与地面物件间有不小于0.5m的净空,有高压配电设备的泵组间,高度应根据电器设备要求确定,事故排出口,事故排出口的设置，应取得当地环保部门卫生机关的同意,5.3.7事故排出口,污水泵站建筑形式,按泵站与集水井的组合方式区分,5.3.8 污水泵站的建筑型式,便于安排设备,需开挖法施工,污水泵站建筑形式,按泵站平面形状,矩形,圆形,组合,对土质要求低，可采用沉井法施工,地下部分圆形，地上部分矩形，适用于小型泵站,5.3.8 污水泵站的建筑型式,进水间和泵组间合建的形式 1,泵站平面呈矩形，便于安排设备，需用开挖法施工。,特点： （1）将进水间和泵组间的隔墙完全分隔，互不通气； （2）泵组间（出水间）分上下两层，上层（地面上）为工作室； （3）进水间和泵组间（出水间）的下层在同一高程上，水泵轴线低于进水室中水位（自吸进水）。,5.3.8 污水泵站的建筑型式,进水间和泵组间合建的形式2,特点： （1）将进水间和泵组间用隔墙完全分隔，互不通气 ； （2）泵组间（出水间）分上下两层，上层（地面上）为工作室； （3）进水间和泵组间（出水间）的下层在同一高程上，水泵轴线低于进水室中水位（自吸进水）。,泵站平面呈圆形，常用沉井法施工，对土质要求低。,5.3.8 污水泵站的建筑型式,进水间和泵组间合建的形式3,地下部分呈圆形，地上部分呈矩形，适用于小型泵站。,特点： （1）将进水间和泵组间用隔墙完全分隔，互不通气 ； （2）泵组间（出水间）分上下两层，上层（地面上）为工作室； （3）进水间和泵组间（出水间）的下层在同一高程上，水泵轴线低于进水室中水位（自吸进水）。,5.3.8 污水泵站的建筑型式,进水间和泵组间分建的形式,可用于土质很差，施工困难，进水间深度又大的场合，其缺点是水泵起动需用引水设备，水泵轴线高程的确定需要计算。,雨水的地面径流量很大，雨水泵站的基建费用 很高，使用率往往很低，因此，在雨水管道的设计 中，应避免建造雨水泵站。只有当地势平坦、管路 较长或出水河道水位很高时，才考虑设置雨水泵站。,第四节 雨水排水泵站设计,雨 水 泵 的 选 择,5.4.1 雨水泵的选择,进水池的设计,5.4.2 进水池的设计,按水泵轮轴 安装的位置,5.4.3 雨水泵站的形式,按泵组间 是否浸水,5.4.3 雨水泵站的形式,5.5排水泵站水力计算,局部损失的计算不要求掌握。,污水泵站水力计算举例,某工业城镇,居住区生活污水的平均流量为8.5L/s, KZ=2.1.镇上有甲、乙两个工厂，工厂甲三班制工作，设计流量为26L/s，工厂乙一班制工作，生活污水和工业废水在8h内均匀排出，设计流量为6L/s。现要求对污水管网的终点泵站进行设计。已知污水处理厂第一个水池（沉砂池）的水面高程为45.50m，终点泵站处的地面高程为41.50m，泵站入流管管径为350mm，水面高程36.45m，管底高程36.24m。试确定水泵的扬程和流量。,污水泵站水力计算举例,泵站的设计流量：应考虑Qmax和Qmin,Qmax居住区生活污水最大流量工厂甲设计流量工厂乙设计流量 8.52.1+26+6=49.85L/s50L/s,Qmin居住区生活污水最小流量工厂甲设计流量,居住区生活污水最小时流量可以按照平均日流量的1估算，则 居住区生活污水最小流量8.58640013600 2L/s,Qmin22628L/s,泵站的设计流量应能适应2850L/s间的任何流量,水泵的扬程设计,泵站进水池,泵,沉砂池,最小扬程沉砂池水面标高泵站进水间的最高水位,泵站进水间的最高水位泵站入流管水面标高格栅水损,格栅水损815cm,泵站进水间的最高水位36.45-0.10=36.35(格栅水损取10cm),最小扬程45.50-36.35=9.15m,水泵的扬程设计,泵站进水池,泵,沉砂池,泵站进水池最低水位在最高水位下1.50m处,扬程的上限最小扬程1.50m=9.15+1.50=10.65m,进水池池容和面积设计,可见净扬程在9.15-10.65m之间。实际