污水泵站课设任务计算书.doc
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污水泵站课程
设计任务书
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目录
1、污水泵站工艺设计任务书-----------------------------------------03
2、格栅设计计算---------------------------------------------------03
3、污水泵房的设计--------------------------------------------------05
4、污水泵站的其它辅助设备-------------------------------------------09
5、管道配件---------------------------------------------------------10
6、参考资料---------------------------------------------------------10
Ⅰ污水泵站工艺设计任务书
1.污水泵站设计资料
污水泵站纳污区服务人口（任选一种）15，生活污水量定额为150L/（人·d）。
进水管管底高程为393.00米，管径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408.00米，经（任选一种）300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）。
Ⅱ格栅设计计算
2.1设计参数
①粗格栅间隙20——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。
2.2格栅的设计计算
设过栅流速取V=0.6m/s，栅条间隙e=20mm，格栅安装倾角α=60°。
栅前水深h=0.5m,设计渠道内流速V=0.7m/s（0.6m—0.9m）。
污水泵站纳污区服务人口15万人，生活污水量定额为150L/（人·d），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：
进水渠宽：
①栅条间隙数
n=B=s（n-1）+en
式中，B—栅槽宽度，m;
s—栅条宽度，m;
e—栅条间隙，20—40mm;取25mm.
n—格栅间隙数；
Qmax—最大设计流量，m3/s；
α—倾角；60度；
h—栅前水深，m;
V—过栅流速，m/s，取0.6—1.0m/s
，取50.
设两道格栅，则每台格栅的间隙n=25个
B=s（n-1）+en=0.01×（25-1）+0.025×25=0.865m。
②通过格栅的水头损失
h1=k×h0
式中，h1—过栅水头损失，m；
h0—计算水头损失，m；
g—重力加速度，9.81；
k—系数，一般取3；
ξ—阻力系数，与栅条断面形状有关，ξ=β（s/e）4/3,当为矩形断面时，β=2.42
为避免造成栅前涌水，故将栅后槽底下降h1为补偿。
h1=
3、格栅除污机的选择
本设计采用2台粗格栅；根据《给水排水设计手册》9册，选择GH-1600型链条回转式多耙平面格栅除污机两台，格栅上部设工作台，其高度高出栅前最高设计水位0.5m，工作台上设安全冲洗设施，格栅工作台两侧过道宽2.0m，工作台宽度为1.5米。
表2-1GH-1600型链条回转式多耙平面格栅除污机性能参数
型号规格
格栅
宽度
mm
安装倾角
α（0）
格栅
间距
mm
电动机
功率
kw
过栅
流速
m/s
GH-1600
1600
60-80
25
1.1—1.5
<1
Ⅲ污水泵房的设计
3.1一般规定
（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。
3．2选泵
3.2.1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。
3.2.2选泵具体计算
（1）选择集水池与机器间合建式圆形泵流量的确定Q
污水泵站纳污区服务人口15万人，生活污水量定额为150L/（人·d）。
计算居民平均日生活污水量为：
算居民生活污水设计流量为：
房，本设计拟订选用4台泵（3用1备），则每台泵的设计流量为：
（2）集水池容积V
①泵站集水池容积一般取最大一台泵5～6分钟的流量设计
V=127605/1000=38.1m3
②有效水深h为2.0米，则水池面积F为:
F=V/h=38.1/2.0=19.05m2
（3）扬程的估算
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+2+2
=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。
（4）选泵
选用200WLI600-25型潜污泵，每台泵流量Q=127L/S,H=22m,N=55.1KW.
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
3
备用台数
1
1
3-3．水泵基础设计
3-3-1.基础尺寸（带底座，立式泵）
基础长度L=1240+200=1440mm
基础宽度B＝b+200=697+200=897mm
基础高度H＝500+200=700mm
3-3-2.基础校核:
M基础＝ρ×L×B×H=2400×1.44×0.897×0.7=1860kg
M基础=1860kg>M泵=1200kg 所以符合要求。
3-3-3．吸、压水管路实际水头损失的计算：
（1）设计依据
1）吸水管流速0.8—2.0m/s，安装要求有向水泵不断向上的坡度；
2）压水管流速一般为1.2—2.5m/s；
3）吸压水管实际水头损失不大于2.5m
（2）具体计算
1）该泵的最大工作流量为127L/s
吸水管V＝1.3m/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。
压水管V＝2m/s，计算D＝==0.284m，取D＝300mm
核算V＝4×0.127÷（0.3×0.3×3.14）=1.8m/s.
所以符合要求
2）吸水管路损失
吸水管上有：
一个喇叭口DN350525,ξ1=0.1;DN350的闸阀一个，ξ2=0.06，DN350的90°弯头两个，ξ3=0.52；DN350250的渐缩管一个，ξ4=0.20，
吸水管直管部分长度为4.2m
吸水管总损失h=0.176+0.0017=0.1777m
3）压水管路损失
压水管上有：
DN200300的渐扩管一个，ξ1=0.29;
DN300的闸阀，ξ2=0.08；
DN300的90°标准弯头两个，ξ3=0.64；
压水管管长15.35m，
压水管总损失h=0.4663+0.0482=0.5145m
4）水泵扬程校核
故符合要求。
3-3-4闸阀选择
选用Z41T-10型明杆楔式闸阀，规格为：
DN350L=450mm;DN300L=420mm.
3-3-5污水泵站的布置
本设计所选用泵的台数为4台，泵房采用圆形，与集水池合建。
泵房尺寸为D=14000mm，高为20000m.泵房具体布置如下图3-2。
Ⅳ污水泵站的其他辅助设备
4.1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。
4.2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。
4.3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）。
4.4门窗及走廊、楼梯
1）门：
机器间至少应有满足设备的最大部件搬迁出入的门，宽不小于4m。
取宽2.0m、高4.0m，泵房靠近值班室一侧设小门，取门高2.0m、宽0.8m。
2）窗：
泵房于阴阳两侧开窗，便于通风采光，开窗面积不小于泵房的1/5，于两侧设六扇窗，其尺寸为2400*2400mm。
3）走道：
在泵房四周设走道，走道栏杆高0.8m，在机器间的一侧设有楼梯，楼梯坡度倾角为1/0.75、宽0.8m、扶手0.8m。
4.5起重设备
鉴于重量为4800kg<5000ke,所以选择手动单梁吊车。
Ⅴ管道配件
名称
安装位置
型号
规格
单位
数量
喇叭口
吸水管
DN525325
个
4
明杆闸阀楔式
吸水管
Z41T-10
DN350L=450mm
个
4
明杆闸阀楔式
压水管
Z41T-10
DN300L=420mm
个
4
同心渐扩管
压水管
DN200300
个
4
同心渐缩管
吸水管
DN=250350
个
4
同心渐扩管
压水管
DN400500
个
4
Ⅵ参考资料
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
《室外排水设计规范》GB50014—2006
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