泵与泵站课程设计

1.工程概况

(1)城市概况

城市所处地区为开发区，人口7000人，地势平坦，坡度较小，该地区四季分明，城市内分布有一定数量的工业区和居住区，但工业区较分散，排水采用分流制，总变化系数Kz为2.1。城市内主要有两家工厂，其中工厂甲三班制工作，设计流量为126L/s，工厂已采用一班制工作，生活和工业污水在8h内均匀排出，设计流量为26L/s。目前拟建污水管网。

(2)泵站基础资料：

污水泵站进水管管底标高为37.00m，管内充满度为0.65，本站所处地面标高为41.50m，污水厂第一个水池（沉砂池）水面标高为43.00m，吸水管和压水管路的总水头损失暂且估计为2m（后面再验证），冰冻深度标高为+41m，目前考虑24h连续运行。

2.设计依据

(1)《给排水快速设计手册》第1、2、4分册             建工出版社

(2)《给排水设计手册》 第1、5、9、11、12分册        建工出版社

(3)《泵与泵站》 蒋乃昌                              建工出版社

(4)其他设计规范

3.设计任务

   要求设计该新建污水管网的总泵站，其位于污水厂附近，城市主导风向的下风向。

二、设计内容

1.设计流量和扬程的确定

(1)设计流量

a.生活污水流量： 

其中n——居民污水定额（120L/cap*d）,此处取120

N——设计总人口（cap）

b.工业废水流量： 

c.总流量： 

因此，该泵站为大型泵站。

(2)污水泵站进水管尺寸

由总流量170.4L/s，管内充满度0.65，通过查阅水力计算图可知：应选取进水管直径为600mm，此时管道地面坡度为0.0029，管内流速为0.97L/s。

(3)总扬程

总扬程：    

其中：

——吸水地形高度(m)，为集水池内最低水位与水泵轴线之高差

——压水地形高度(m)，为泵轴线与压水管出口处之高差

——污水通过吸水管路和压水管路中的水头损失（沿程损失和局部损失）

——安全水头(m)，此处取2m

2.水泵初选：

根据设计流量和扬程，初步选用TLW型水泵，其性能曲线如下图所示。因此初步选择三台200TLW-360IA型水泵，两用一备。（TLW型水泵具体规格见下表格所示）

3.泵机组基础

一台泵重量约为1.13t，故3台泵约为3.4t，令基础重量为泵机组总重量的3倍，故基础重量约为10t，混凝土容重2.3t/m3，基础长度L=0.85+0.15=1m,基础宽度B=0.60+0.15=0.75m，基础平面A=4(LB)=2.25m2，故基础高度H=2.1m。

水泵外形及安装尺寸

4.水泵扬程核算

泵站经平面布置后，对水泵总扬程进行核算：

(1) 管道布置：

根据已知条件 泵房选用半地下式，吸，压水管路与室外地下管道平接，每台泵设一条吸水管直接从集水池吸水，各泵压水管出泵房后，在闸阀井内以横向联络管相连接，而以一条总的输水管送入沉沙池。

（2）管径计算：

a．吸水管路水头损失计算：

每根吸水管Q=120L/s，管径选用350mm，v=1.25m/s，1000i=6.52

直管部分长度2m，DN350闸门1个（ζ=0.07），DN350×dn300减缩管1个（由大到小）（ζ=0.17）

沿程损失：

局部损失：

吸水管总水头损失：

(2)出水管路水头损失计算：

支路部分每根出水管Q=120L/s, 管径选用300mm，v=1.70m/s，1000i=14.8，支路直管长度6.5m。干路部分出水管Q=230.2L/s，管径选用400mm，v=1.83m/s，1000i=11.8。干路直管长度约30m（包含泵站外至沉砂池管长）。DN300闸门4个（ζ=0.07），DN300×90°弯头1个（ζ=0.52），DN300DN400渐括管1个（由小到大）（ζ=0.13），DN200×DN300渐括管4个（由小到大）（ζ=0.16），异径丁字管3个（ζ=0.4+0.24=0.）

沿程损失：

局部损失： 

吸水管总水头损失：0.413+0.578=1.0 

(3)水泵所需总扬程（包含安全水头）：

故选用200TLW-400IA型水泵是合适的。

渐缩渐括管局部阻力系数

5.泵房高度

由起重机型号可查到其高度h1=1.5m，最大一台泵及电动机高度h2=2.7m，吊起泵底部和最高一台机组顶部距离h3=0.5m，卡车高度h4=1.5m，故地上高度Hu=h1+h2+h3+h4=6.2m，地下高度h5约为6.5m，故泵房高度H=Hu+h5=13m。

6.附属构筑物

(1)格栅：选用链条回转式多耙格栅除污机GH-2000型号两台，可单独运行，以利检修。栅条宽度2m，栅条净距20mm，安装角60°，垂直高度2m，分上下两部分，最高水位以上设钢板，下部设栅条。配用的电机及启动设备放置池顶上，顶上设罩棚，防止雨淋。

(2)集水池：集水池与进水闸井、格栅井合建，采用半封闭式。闸门及格栅处敞开，其余加顶板封闭。敞开部分设栏杆及活盖板，确保安全。池底设污泥斗，坡度为0.01，坡向污泥斗。但由于污水中含有机械杂质，应引高压清水冲洗传压细管措施，同时设事故排出管。

集水池有效容积：相当于一台泵在5min的流量

集水池面积：

(3)计量设备：采用电磁流量计，型号LD-250，直径250mm，最大流量880。

(4)反冲洗设备：在集水池间设置一自来水龙头，作为冲洗水源。

(5)采暖与通风设备：由于该城市地处南方开发区，冬季平均气温在0℃以上，故不采用采暖设备。由于污水泵站在地下约7m，故不仅需要在屋顶设置风帽形成自然通风，也要在机器间设置机械通风系统。泵房体积V=1000m3，通风量Q=8V=8000 m3/h,通风机采用轴流式风机，型号T35-11型，机号4，叶片角度30°,风量8513 m3/h，电动机型号YSF-8022，功率1.1kw。

(6)起重设备：由于初选200TLW-400IA型水泵重量为1.13t，故选用手动单梁起重机，型号为SDQ型，起重量为2t，跨度10m，起升高度3~10m，与SC型单轨小车和HS型手拉葫芦配套使用。集水池间设置固定吊钩。

(7)排水:在泵房地面上设置排水沟和集水坑，排水沟沿墙设置，坡度i=0.01，集水坑平面尺寸为0.4m×0.4m,深0.5m。设排水流量20L/s，扬程约7m，设置电动式排水泵，型号ISG100-100A,排水泵采用液位控制自动启闭。

(8)值班室和休息室：设在机器间后侧，设置控制台和配电柜，面积16m2, 有门与机器间相通。值班室内安装电话机，供通信之用，电话间应具有隔声效果，以免噪声干扰。休息室供工作人员休息之用，面积16m2，并设有水冲式厕所，备有洗手盆和拖布池。储藏室：设在集水间另一侧，储藏室面积20 m2。

(9)防火与安全措施：由于污水泵房设置在污水厂附近，污水厂有相应的防雷击措施，故不设避雷针。另外所有的电气设备均应接地。泵房设置高压二氧化碳灭火器一个，注瓶容积40L。

7.平面布置

(1)选用矩形合建式泵房，水泵机组采用单行排列，主要机组的布置和通道宽度，为满足设备的运行、维护、安装和检修的要求，设置要求如下：

a.相邻水泵基础间的净距为1.0m。

b.机组突出部分与墙壁的净距为1.5m。

c.主要通道宽度为1.5m。

(2)机器间两侧设排水沟，两条排水沟交汇处设排水坑，并安放一台排水泵将排水抽走。

8.运行有关说明

可以采用集散型控制方式。这种控制方式，它注重功能分散，以求危险分散，提高系统的可靠性，便于实现三级控制。集散型控制主要的硬件是计算机、可编程序控制器及智能化仪表群。

其主要特点是：

（1）集中管理，分散控制；

（2）可使操作调试人员从就地控制、车间控制逐步过渡到控制。

（3）可维护性好，维修方便。

三、设计成果

1、设计说明书  1份

2、污水泵站工艺施工图纸（CAD） 1份