污水泵站设计

1 污水泵站课程设计

说

明

书

专业：环境工程技术

班级： 2班

姓名：

曾经文

学号： 1135238236

指导老师： 王昱 2

目录

一.水泵的选择...............................................

二.工艺设计.......................................................

三.泵站内部平面布置及泵房平面尺寸...................................................

四.扬程校核...................................................

五.污水泵站的其它辅助设备...................................................

六 .总结的结束语...................................................

3 水泵与风机专题设计任务书

1.污水泵站设计资料

污水泵站纳污区服务人口（10、12、15）万人，生活污水量定额为150 L/(人·d)，总变化系数K=1.5。

进水管管底高程为393.00米，管径（800、1000、1200）毫米。

泵站设格栅、集水池、吸水管、泵机组、出水管。

出水管提升后的水面高程为（404.00、406.00、408.00）米，经（380、400、450）米管长至处理构筑物。

泵站选定位置不受附近河道洪水的淹没和冲刷，泵站地坪高程为400.00米。

地质条件为粘砂土，地下水位最高高程为397.50米，最低为396.20米，地下水无侵蚀性，土壤冰冻深度为0.7米。

2.设计内容

估算扬程、选择水泵、设计格栅间、设计集水池、设计吸水管和压水管、扬程校核；泵站平面布置和剖面布置（包括机组布置及辅助设施布置）。

3.成果要求

成果包括：设计说明书、计算书一份；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。

成果要求手写、手绘，装订整齐、成一册。

说明书（A4）要求内容完整，文理通顺，简明扼要，计算公式表达清楚、参数选用正确、计算准确。

作业为方案性设计，图纸应较好地表达设计方案意图，布局合理、正确清晰，符合有关规范规定。

4、时间安排

查阅资料、工艺设计及平剖面图绘制共计时间1.5周。

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 4 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：王昱

2012.12．05

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15万人，生活污水量定额为150 L/(人·d)。

计算居民生活污水设计流量为：

)/(625.390))360024(150000150(5.1)360024(maxsLNqKQ

式中：去——居住区的生活污水设计流量；

q——居住区的生活污水量标准；

N——使用沟道的设计人数；

K——总变化系数。

选择四台水泵（三用一备）,Q单= 3maxQ=3625.390=130.21(L/s)= 468.756m³／h

1-2、扬程设计

设安全水头为2m。则可初步确定水泵的扬程:

水头损失估算 假定泵站内吸水管水头损失为1.5m,压水管水头损失为2.0m,自由水头1.0m。泵站外水头损失为沿程损失∑hf与局部损失∑hl两部分，局部损失按∑hl=0.3∑hf进行估算，则泵站外压水管水头损失为1.3∑hf=1.3×i±l

总出水管流量为Qmax=390.625L/s，选用管径为450mm的铸铁管，查表得：v=2.46m/s,1000i=18.35m

设总出水管中心深埋为0.9m，泵站外管线总长度为： 408—400+0.9+450=458.9m

泵站外压水管水头损失为：1.3×18.35÷1000×458.9=10.95m 5 总水头损失为：∑h=1.5+2.0+1.0+10.95=15.45m

泵站扬程可按下式计算

H=Hss+Hsd+∑h +Hc (m)

=408-393+15.45+2

=32.45m

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；

∑h——污水通过吸水管路和压水管路中的水头损失（包括沿程损失和局部损失）。

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。

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。;而我们这次设计的最高污水量达到15×150000×1.5÷1000=33750m³,所以我们是设计的是大型排水泵站,单泵要求流量468.756m³/h扬程22m以上

序号 水泵号 排出口径(mm) 流量(m³/h) 扬程(m) 转数(r/min) 电机功率(Kw) 效率(％) 重量(他)

22 300QGW800-36-110 300 800 36 980 110 80 2.3

二.工艺设计

2-1.工艺流程如下图 6

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°～80°。

格栅栅条最大空隙宽度

水泵型号 2.5PW,4PW,4MF以下 6MF,6PWL,8MF,8PWL

10MN,10PWL,12MN 14MN以上，12PWL 螺旋泵，污水潜水泵

栅条空隙宽度 ≤20cm ≤30cm ≤40cm ≤50cm ≤100cm

注：当栅格尚需考虑污水处理时，表列空隙宽度应适应结合污水处理的要求确定，一般小于20mm

进水交汇井 来水 进水闸门 格栅

集水池 水泵

出水池 受纳水体 溢流管 7 格栅后应设置工作台，工作台一般因高出格栅上游最高水位0.5m。

对于人工清除的格栅，其工作平台沿水流方向的长度不小于1.2m，机械清除的格栅，其长度不小于1.5m，两侧过道宽度不小于0.7m。工作平台上应有栏杆和冲洗设施的位置。并留有宽度为1.0m的维修通道，电动机及其它部件的防雨和防护设施。

2)泵房设计

A.设计流量

泵的设计流量按最高日最高时流量390.625(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131（L/s）。

B.设计集水池

集水池容积，采用相当于一台泵6min的容量

W=131×60×6÷1000=47.16≈47 m3

有效水深采用H=2m,则集水池面积为F=W／H＝ 47÷2＝23.5m2。

D.泵工作方式

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 300QGW800-36-110

泵功率 80kW

运行方式 工频运转

工作台数 3

备用台数 1

2-3．水泵基础设计

要求绘制机组基础的尺寸草图

查出水泵的外形尺寸及安装尺寸、进出口法兰及吐出锥管尺寸及其安装高度(画出示意图并列表)，见表1，图1

8 表1 水泵机组尺寸表

型号 电机功率kw ФA ФB ФC n1-Фf δ e f g

250QGW550-25-75 110 300 395 445 12-22 30 770 870

780

h H1 h1 n2-Φk L M m n p

880 765 45 4-40 888 800 150 90 27

续表

K H I T1 T2

777 2314 383 250 640

H3min H2 J E×F K1 K2 G

100 555 633 1600×1300 950 1000 940

2-3-1. 基础尺寸(带底座，立式泵）

基础长度L=h+200=1080mm

基础宽度Ｂ＝f+200=750+200=1070mm

基础高度H=2W/LBr , W=2.3t

H=2×2.3/(1.08×1.07×2.4) ≈1.659m=1.659mm

W－为机组总重量

r－混泥土容重 2400kg/m3

2-3-2. 基础校核:

Ｍ基础＝ρ×L×B×H=2.4×1.08×1.07×1.659=4.6t

Ｍ基础=4.6t >M泵=2.3t 所以符合要求。

三.泵站内部平面布置及泵房平面尺寸

3-1 .机组平面布置及间距（考虑基础间距及突出物间距）本次设计采用横向排列，如图其适用于侧向进、出水的水泵，横向排列虽然稍增长泵房的长度，但跨度可减小，进出水管顺直，水力条件好，节省电耗。