排水泵站工藝設計-課件

排水泵站工藝設計本章內(nèi)容排水泵站設計第一節(jié)排水泵站的功用和設置地點第二節(jié)常用排水泵第三節(jié)污水泵站設計第四節(jié)雨水泵站設計排水泵站工藝設計一、排水泵站的功能污水泵站雨水泵站合流泵站中途泵站終點泵站將上游來水提升至下游管道內(nèi)總干溝的終端，把廢水排入水體，或把廢水送入污水廠處理提升某些低于街管建筑污水入街管局部泵站排水泵站的功用和設置地點排水泵站工藝設計二、布置位置需從技術和經(jīng)濟角度考慮：當?shù)匦l(wèi)生要求地質(zhì)條件電力供應設置應急出口渠的可能性與居住及公共建筑保持適當距離（臭味、噪聲）注意高程銜接排水泵站工藝設計三、排水泵站的設備泵電機變配電發(fā)電機引水設備格柵起重設備排水泵站工藝設計四、排水泵站的建筑型式排水泵站的房屋建筑一般由兩部分組成：進水間和水泵間。依進水間和水泵間的建造泵站分：合建式和分建式。依泵組和電機的不同布置方式分：臥式和立式。

排水泵站工藝設計排水泵站工藝設計排水泵站工藝設計常用的排水泵離心泵混流泵軸流泵螺旋泵潛污泵常用的排水泵排水泵站工藝設計一、幾種常用排水泵1．離心泵離心泵分臥式和立式兩種形式立式優(yōu)點它占地面積較小，能節(jié)省造價水泵和電動機可以分別安放在適宜的地方立式缺點對安裝技術和機件精度要求都較高檢修不及臥式泵方便排水泵站工藝設計立式泵臥式泵排水泵站工藝設計２．混流泵泵內(nèi)主流方向介乎輻射與軸向之間用途：江河湖海提水、城市排污、農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖。

全封閉式：用于干式泵房，便于操作、維修。

清水潤滑式：可輸送污水、泥砂水。

防腐耐磨損噴涂：可輸送含酸、堿泥砂的流體。排水泵站工藝設計３．軸流泵主流方向和泵軸平行排水泵站工藝設計４．螺旋泵特點提升絮體易碎的回流活性污泥沒有阻塞問題結構簡單，可自行制造無需輔助設備無需正規(guī)泵站基建投資省低速運行，機械磨損小，維修方便電能消耗少運行費用低占地較大，揚程低螺旋泵示意圖排水泵站工藝設計螺旋泵適用于低揚程(3~6m)，進水水位變化較小場合排水泵站工藝設計5．潛污泵無需正規(guī)的泵站，占地面積??；管路簡單，配套設備少。排水泵站工藝設計潛污泵安裝圖排水泵站工藝設計三、排水泵引水設備１．真空泵系統(tǒng)啟動迅速，效率高，尤其適用于大、中型水泵和吸水管較長的水泵系統(tǒng)；但操作較繁，自控復雜。排水泵站工藝設計２．水射器(泵)適用于小型泵站，具有結構簡單、占地少、安裝容易、工作可靠等特點。排水泵站工藝設計5.2.1幾種常用排水泵1．離心泵離心泵分臥式（輪軸平放）和立式（輪軸豎放）兩種形式臥式離心泵離心泵動畫排水泵站工藝設計5.2.1幾種常用排水泵1．離心泵離心泵分臥式（輪軸平放）和立式（輪軸豎放）兩種形式立式離心泵排水泵站工藝設計1．離心泵離心泵分臥式（輪軸平放）和立式（輪軸豎放）兩種形式立式泵缺點：軸向推力很大，各零件易遭磨損，對安裝技術要求較高，檢修不如臥式泵方便。立式泵優(yōu)點：（1）占地面積較小，能節(jié)省造價；（2）水泵和電動機可以分別安放在適宜的地方。應用：城市排水系統(tǒng)中常采用立式泵。5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計2．軸流泵軸流泵的主流方向與泵軸平行。軸流泵的特點是流量大，揚程低，吸水高度很低，僅有1～2m。軸流泵常用于輸送雨水，廣泛應用于城市雨水防洪泵站，大型污水泵站，農(nóng)業(yè)排灌泵站以及大型工礦企業(yè)的冷卻水泵站中。5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計2．軸流泵軸流泵動畫5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計3．混流泵混流泵構造基本上于離心泵相同，只是葉輪的設計不同，泵內(nèi)主流方向介于輻射和軸向之間。5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計4．螺旋泵缺點：（1）占地較大；（2）揚程低（一般為3~6米）。應用：灌溉、排澇、提升污水和污泥。尤其用于污水處理廠的污泥提升方面。螺旋泵示意圖5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計4．螺旋泵應用：灌溉、排澇、提升污水和污泥。尤其用于污水處理廠的污泥提升方面。螺旋泵示意圖特點：（1）沒有阻塞問題；（2）結構簡單，可自行制造；（3）無須輔助設備；（4）無須正規(guī)泵站；（5）基建投資省；（6）低速運行，機械磨損小，維修方便；（7）電能消耗少，運行費用低。5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計4．螺旋泵5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計5．空氣提升泵

利用回流活性污泥與“泵”內(nèi)的混有氣泡的活性污泥之間的比重差γ2-γ1造成的浮力。

常用于提升回流活性污泥。結構簡單，管理方便，當壓縮空氣有現(xiàn)成來源時，可以采用。5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計6．螺桿泵螺桿泵應用范圍很廣，可輸送所有流動介質(zhì)甚至非流動物料。螺桿泵因其可變量輸送、自吸能力強、可逆轉、能輸送含固體顆粒的液體等特點，在排水工程中，廣泛地被使用在輸送濕污泥和絮凝劑藥液方面。螺桿泵動畫5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計7．潛水泵

隨著防腐措施和防水絕緣性能的不斷改善，電動泵組可以制成能放在水中的泵組，稱潛水泵。無需正規(guī)的泵站，占地面積小；管路簡單，配套設備少。5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計7．潛水泵5.2.1幾種常用排水泵排水泵站工藝設計泵組的選擇進水池容積計算確定泵站的建筑設想及泵組與管道的布置起重設備的選擇和布置電器設備和自動化設備的選擇施工方法的確定泵站的建筑與結構設計污水泵站是排水系統(tǒng)中的重要構筑物排水泵站設計中要解決的問題污水泵站的設計排水泵站工藝設計根據(jù)最大時、平均時、最小時流量及相應的全揚程，按照水泵的特性曲線選擇水泵，要求選用的水泵在以上各種情況下能高效運轉。一、污水泵的選擇泵型工作泵數(shù)量/臺備用泵數(shù)量/臺同一型號1～415～61～2≥62兩種型號1～415～62(各一)>62(各一)排水泵站工藝設計

不小于最大一臺泵的5min出水量，進水池大小要滿足管道與設備的安裝要求。人工操作每小時不宜多于4次，自動操作每小時不多于6次。二、進水池進水池最高水位和最低水位之間的容積。

“有效高度”1.5~2.0m有效容積有效容積設計要求排水泵站工藝設計格柵位置進水池污水入口處作用阻擋粗大物質(zhì)，保護水泵清渣方式人工、機械，目前一般采用機械格柵 柵面與水面成60°~70°角，過柵流速0.6~1.0m/s，柵間空隙10~20mm(隨水泵類型和大小而定)參數(shù)排水泵站工藝設計粗格柵排水泵站工藝設計細格柵排水泵站工藝設計弧形格柵除污機排水泵站工藝設計安裝要求吸水管中流速每臺泵布置單獨的吸水管，力求短而直，以減小阻力損失吸水口設置喇叭口吸水口水平部分順水流方向略微抬高與水泵連接處采用偏心大小頭自灌式布置的水泵，吸水管上應安裝閘閥0.7~1.5m/s吸水管三、吸水管與出水管排水泵站工藝設計出水管泵站進水池或上游窨井中設有應急出水口時采用一條總出水管泵站進水池或上游窨井中沒有應急出口或泵站很大時采用兩條總出水管出水管中流速0.8~2.5m/s不能小于0.7m/s出水管的所有管道應不妨礙交通、檢修等，便于安裝和拆卸，一般用法蘭接口排水泵站工藝設計四、泵組間水泵機組的平面布置一般按單排布置；泵組多時，可采用兩排或交叉排列布置影響泵組間布置的因素水泵型號外形尺寸水泵臺數(shù)泵站建筑形式布置要求泵組之間、泵組與墻壁之間有一定的距離，滿足維修和安裝需要排水泵站工藝設計五、變電室與配電盤電機功率＜100kW，用380V電機功率＞200kW，用6300V電機功率在100～200kW，視情況而定排水泵站工藝設計泵組間的高度應便于設置的吊裝泵站的地上部分一般采用自然通風，在地下間應設置機械通風設備無吊車起重設備的泵組間室內(nèi)凈高不小于3.0m有吊車起重設備的泵組間吊起物件與地面物件間有不小于0.5m的凈空有高壓配電設備的泵組間高度應根據(jù)電器設備要求確定六、污水泵站建筑要求排水泵站工藝設計七、污水泵站建筑形式按泵站與集水井的組合方式區(qū)分合建式分建式常用，進水間與泵組間下層在同一高程上，水泵軸線低于進水室中水位少用，可用于土質(zhì)差、施工困難、進水間深度大的場合，缺點是水泵啟動需用引水設備排水泵站工藝設計便于安排設備,需開挖法施工按泵站平面形狀矩形圓形組合對土質(zhì)要求低，可采用沉井法施工地下部分圓形，地上部分矩形，適用于小型泵站七、污水泵站建筑形式排水泵站工藝設計合建式排水泵站工藝設計合建式排水泵站工藝設計分建式排水泵站工藝設計八、事故排出口設置事故排出口的情況設置位置泵站前第一個窨井處污水泵站不可能具有兩個獨立電源，也沒有備用內(nèi)燃機時事故排出口的設置，應取得當?shù)丨h(huán)保部門衛(wèi)生機關的同意排水泵站工藝設計雨水泵站的設計雨水的地面徑流量很大，雨水泵站的基建費用很高，使用率往往很低，只有當?shù)貏萜教?、管路較長或出水河道水位很高時，才考慮設置雨水泵站。排水泵站工藝設計雨水泵的選擇入流溝道流量的120%設計流量

軸流泵和混流泵雨水泵選擇出水量大揚程小雨水泵特點另需裝設小流量離心式污水泵或小型的軸流泵，以節(jié)約電能

合流泵站滿足最大設計流量的要求，同時考慮雨水徑流量的變化選型要求

一般不宜少于2~3臺，最好選用同一型號，可不設備用泵臺數(shù)及型號

排水泵站工藝設計進水池的設計有效容積設計要求：不小于最大一臺泵的30s出水量調(diào)節(jié)池：雨水溝道的斷面一般很大，敷設坡度較小，故將溝道本身作為備用調(diào)節(jié)池來利用進水池的設計應使進水均等地流向每臺水泵，必要時可以設置導流壁或椎，以防渦流的形成P153

排水泵站工藝設計按水泵輪軸安裝的位置

豎式臥式斜式雨水泵站的形式排水泵站工藝設計干室濕室按泵組間是否浸水

中層：水泵間特點：檢修方便，衛(wèi)生條件好，因電動機間干燥，運行條件好，造價較高特點：結構簡單，造價較低，吸水口處易發(fā)生漩渦，設備的拆裝、檢修和維護較為不便，室內(nèi)的電器設備容易受潮，衛(wèi)生條件較差下層：吸水室，連進水池上層：電動機間下層：連進水池（水泵浸于水中）上層：電機間排水泵站工藝設計5.3.1污水泵的選擇流量(最大時、平均時和最小時)揚程（凈揚程、總水頭損失和自由水頭）水泵的選擇按照特性曲線進行，保證不同流量下的高效運行。每個泵站的水泵宜選用同一型號，最多不能超過兩種型號，可采用變頻調(diào)速裝置或葉片可調(diào)式水泵。并且應按表5-1的規(guī)定配備備用泵。

根據(jù)最大時、平均時、最小時流量及相應的全揚程，按照水泵的特性曲線選擇水泵，要求選用的水泵在以上各種情況下能高效運轉。污水泵的選擇排水泵站工藝設計5.3.2進水池有效容積：進水池最高水位和最低水位之間的容積。有效高度一般為1.5～2.0米。有效容積確定：進水池的有效容積不小于最大一臺泵的5分鐘出水量。進水池底部應設集水坑，深度一般不小于0.5m，池底向坑口傾斜，坡度不宜小于10％。進水池中應設水位指示器。污水泵站進水池內(nèi)應設置格柵以阻擋粗大的物質(zhì)，保護水泵。進水池容積還與水泵的操作方式有關，人工操作每小時不宜多于4次，自動操作每小時不宜多于6次。排水泵站工藝設計1.5~2.0m集水坑≥0.5m進水池的有效容積不小于最大一臺泵的5分鐘出水量格柵格柵設置在進水池污水入口處，柵面和水面成60～70度，過柵流速0.6～1.0m/s。泵前柵條間隙和柵條斷面形狀和尺寸參照設計規(guī)范確定。5.3.2進水池排水泵站工藝設計格柵位置進水池污水入口處作用阻擋粗大物質(zhì)，保護水泵清渣方式人工、機械，目前一般采用機械格柵柵面與水面成60°~70°角，過柵流速0.6~1.0m/s，柵間空隙10~20mm(隨水泵類型和大小而定)參數(shù)排水泵站工藝設計粗格柵細格柵格柵動畫排水泵站工藝設計5.3.3吸水管及出水管

泵前的管道稱為吸水管，泵后的管道為出水管①每臺水泵都應有單獨吸水管，力求短而直。③吸水管內(nèi)流速0.7~1.5m/s。②吸水管的水平部分應順水流方向微抬高，坡度0.005。（以便于吸水管中空氣的排出）④出水管的數(shù)量取決于泵站的大小和有無應急出口。有應急出口：1條出水管無應急出口或泵站很大：2條出水管。⑤出水管管內(nèi)流速0.8~2.5m/s，在任何情況下應不小于0.7m/s⑥出水管應有傾向進水池的坡度，便于檢修放空存水。⑦離心式污水泵出水管上靠近泵的出口處應設逆止閥和閘閥。排水泵站工藝設計5.3.4泵組間泵組間水泵機組的平面布置一般按單排布置；泵組多時，可采用兩排或交叉排列布置影響泵組間布置的因素水泵型號外形尺寸水泵臺數(shù)泵站建筑形式布置要求泵組之間、泵組與墻壁之間有一定的距離，滿足維修和安裝需要排水泵站工藝設計5.3.5變電室與配電盤

排水泵的電動機電壓一般根據(jù)電動機功率的大小來確定。

W<100kW,用380V三相交流電；

100kW<W<200kW,可根據(jù)電源情況而定；

W>200kW,用6300V三相交流電。排水泵站工藝設計5.3.6污水泵站的建筑要求污水泵站建筑要求泵組間的高度應便于設置的吊裝泵站的地上部分一般采用自然通風，在地下間應設置機械通風設備無吊車起重設備的泵組間室內(nèi)凈高不小于3.0m有吊車起重設備的泵組間吊起物件與地面物件間有不小于0.5m的凈空有高壓配電設備的泵組間高度應根據(jù)電器設備要求確定排水泵站工藝設計事故排出口設置事故排出口的情況設置位置泵站前第一個檢查井處污水泵站不可能具有兩個獨立電源，也沒有備用內(nèi)燃機時事故排出口的設置，應取得當?shù)丨h(huán)保部門衛(wèi)生機關的同意5.3.7事故排出口排水泵站工藝設計污水泵站建筑形式按泵站與集水井的組合方式區(qū)分合建式分建式常用，進水間與泵組間下層在同一高程上，水泵軸線低于進水室中水位少用，可用于土質(zhì)差、施工困難、進水間深度大的場合，缺點是水泵啟動需用引水設備5.3.8污水泵站的建筑型式排水泵站工藝設計便于安排設備,需開挖法施工污水泵站建筑形式按泵站平面形狀矩形圓形組合對土質(zhì)要求低，可采用沉井法施工地下部分圓形，地上部分矩形，適用于小型泵站5.3.8污水泵站的建筑型式排水泵站工藝設計進水間和泵組間合建的形式1泵站平面呈矩形，便于安排設備，需用開挖法施工。特點：（1）將進水間和泵組間的隔墻完全分隔，互不通氣；（2）泵組間（出水間）分上下兩層，上層（地面上）為工作室；（3）進水間和泵組間（出水間）的下層在同一高程上，水泵軸線低于進水室中水位（自吸進水）。5.3.8污水泵站的建筑型式進水間和泵組間合建的形式2特點：（1）將進水間和泵組間用隔墻完全分隔，互不通氣；（2）泵組間（出水間）分上下兩層，上層（地面上）為工作室；（3）進水間和泵組間（出水間）的下層在同一高程上，水泵軸線低于進水室中水位（自吸進水）。泵站平面呈圓形，常用沉井法施工，對土質(zhì)要求低。5.3.8污水泵站的建筑型式進水間和泵組間合建的形式3地下部分呈圓形，地上部分呈矩形，適用于小型泵站。特點：（1）將進水間和泵組間用隔墻完全分隔，互不通氣；（2）泵組間（出水間）分上下兩層，上層（地面上）為工作室；（3）進水間和泵組間（出水間）的下層在同一高程上，水泵軸線低于進水室中水位（自吸進水）。5.3.8污水泵站的建筑型式排水泵站工藝設計進水間和泵組間分建的形式可用于土質(zhì)很差，施工困難，進水間深度又大的場合，其缺點是水泵起動需用引水設備，水泵軸線高程的確定需要計算。排水泵站工藝設計

雨水的地面徑流量很大，雨水泵站的基建費用很高，使用率往往很低，因此，在雨水管道的設計中，應避免建造雨水泵站。只有當?shù)貏萜教?、管路較長或出水河道水位很高時，才考慮設置雨水泵站。第四節(jié)雨水排水泵站設計排水泵站工藝設計雨水泵的選擇入流管渠流量的120%

設計流量軸流泵和混流泵

雨水泵選擇出水量大揚程小雨水泵特點另需裝設小流量離心式污水泵或小型的軸流泵，以節(jié)約電能

合流泵站滿足最大設計流量的要求，同時考慮雨水徑流量的變化選型要求一般不宜少于2~3臺，最好選用同一型號，可不設備用泵臺數(shù)及型號5.4.1雨水泵的選擇排水泵站工藝設計進水池的設計有效容積：設計要求：不小于最大一臺泵的30s出水量調(diào)節(jié)池：雨水管渠的斷面一般很大，敷設坡度較小，故將管渠本身作為備用調(diào)節(jié)池來利用進水方式：進水池的設計應使進水均等地流向每臺水泵，必要時可以設置導流壁或椎，以防渦流的形成5.4.2進水池的設計排水泵站工藝設計按水泵輪軸安裝的位置

豎式臥式斜式5.4.3雨水泵站的形式排水泵站工藝設計干室濕室

按泵組間是否浸水

中層：水泵間特點：檢修方便，衛(wèi)生條件好，因電動機間干燥，運行條件好，造價較高特點：結構簡單，造價較低，吸水口處易發(fā)生漩渦，設備的拆裝、檢修和維護較為不便，室內(nèi)的電器設備容易受潮，衛(wèi)生條件較差下層：吸水室，連進水池上層：電動機間下層：連進水池（水泵浸于水中）上層：電機間5.4.3雨水泵站的形式排水泵站工藝設計5.5排水泵站水力計算局部損失的計算不要求掌握。排水泵站工藝設計污水泵站水力計算舉例

某工業(yè)城鎮(zhèn),居住區(qū)生活污水的平均流量為8.5L/s,KZ=2.1.鎮(zhèn)上有甲、乙兩個工廠，工廠甲三班制工作，設計流量為26L/s，工廠乙一班制工作，生活污水和工業(yè)廢水在8h內(nèi)均勻排出，設計流量為6L/s。現(xiàn)要求對污水管網(wǎng)的終點泵站進行設計。已知污水處理廠第一個水池（沉砂池）的水面高程為45.50m，終點泵站處的地面高程為41.50m，泵站入流管管徑為350mm，水面高程36.45m，管底高程36.24m。試確定水泵的揚程和流量。