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污水泵站工艺设计课程设计

污水泵站工艺设计1.污水泵站设计资料污水泵站纳污区服务人口(任选一种)5(10、15)万人,生活污水量定额为150 L/(人·d)。

进水管管底高程为393.00米,管径(任选一种)600(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408.00米,经(任选一种)300(320、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。

四、时间安排查阅资料、工艺设计及平剖面图绘制共计时间2周。

五、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,20002.规范《室外排水设计规范》GB50014—20063.其他自选材料编写教师:高湘 2011.05.05《水泵与水泵站》大作业指导书一、泵站设计计算1.根据设计资料,计算选择格栅,设计格栅间。

2.确定集水井尺寸。

3.选择水泵机组,包括泵的型号及台数。

4.水泵基础设计、管道布置与计算。

5.核算水泵扬程。

6.附属设备确定。

7.泵站平面与高程设计。

二、绘图要求绘制泵站平面图与剖面图各一张(A4),图中注明图名及比例,图例表示符合有关规定和标准,图纸应清晰、有层次。

三、说明书内容要求说明书(A4)内容包括:1.封面,目录及设计文本主体。

2.设计文本主体包括:设计任务书;原始资料;格栅设计;集水池设计;泵机组选择;泵基础设计;管路设计;水泵扬程核算;附属设备确定;平面布置;高程布置;参考文献。

3.设计说明书、计算书、图纸应装订成一册。

指导教师:高湘2011.05.05Course Design of Pump Station1-1.设计目的、设计内容和设计成果1.设计目的:1.加深对《水泵与泵站》课程内容的理解与掌握。

2.培养学生综合运用和深化所学理论知识,培养学生的工程观念;提高独立分析问题和解决工程实际问题的能力。

3.站的设计过程;掌握泵站设计是所遵守的规范;增强工程建设及预算意识;提高独立思考和设计的能力。

4.掌握水泵泵站的工程设计方法。

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.设计成果及要求设计成果: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。

成果要求: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。

1-2.污水泵站设计资料污水泵站纳污区服务人口(任选一种)5(10、15)万人,生活污水量定额为150 L/(人·d)。

进水管管底高程为393.00米,管径(任选一种)600(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408.00米,经(任选一种)300(320、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。

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(任选一种)10万人,生活污水量定额为150 L/(人·d)。

计算居民平均日生活污水量为:)/(61.173)3600*24/(100000*150)3600*24/(*Q d s l N q li li ===∑计算居民生活污水设计流量为:)/(625.265))3600*24/(100000*150(*53.1)3600*24/(*max s l N q K Q li li z ===∑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。

二.工艺设计2-1.工艺流程如下图图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265.265(l/s)。

采用集水池与机器间合建式的圆形泵站,考虑6台水泵(两台备用),每台泵的容积约是70(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=70*60*6/1000=25.2m3有效水深采用H=2m,则集水池面积为F=18m3。

C.水泵扬程设计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+∑h d=408-393+2+3+2=22m式中Hs s——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。

选用WQ250-22-30型潜污泵,每台Q=250m3/h,H=22m。

图1-2 水泵特性曲线图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2-3.水泵基础设计2-3-1. 基础尺寸基础长度L=L4+L6+L8+0.5=350+973+505+500=2328mm基础宽度B=b+500=170+500=670mm基础高度H:H泵=24×25+200=800mmH电机=24×26+200=824mm因此应选较高值,即H=824mm2-3-2. 基础校核:M基础=ρ×L×B×H=2400×2.328×0.67×0.824=3085kg M机组=M泵+M电机=800+750=1190kgM基础/M机组=3085/1190=2.59﹥2.5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)由于所选水泵QW型潜污泵,故采用横向排列布置,基础间距为突出物距离+轴长+0.5m。

3-2.吸水管及压水管设计1)吸水管由分析可知,该泵的最大工作流量为70L/sV=1.2m/s,计算D=πv/.04⨯⨯=0.2726m,÷074Q=()2.114.3取D=0.25m核算V=4×0.07÷(0.25×0.25×3.14)=1.4m/s所以符合要求。

2)压水管路取V=2m/s,计算D=πv/4⨯.0÷⨯=0.422m,取D.34Q=()14228=400mm核算V=4×0.28÷(0.4×0.4×3.14)=2.23m/s.所以符合要求3-3管配件及闸阀选择1)闸阀选用G36T-4.7式阀门,规格为:Dg=900mm L=500mm ζ=0.062)渐扩管查表得L=(A-B)*2+150=(900-500)*2+150=550mm3)90°弯管Dg=700mm L=695mm ζ=0.964)止回阀DN=700mm L=1560mm5)伸缩管DN=700mm L=500mm3-4管材及管道敷设3-6-1:管材使用焊接钢管3-6-2:管道敷设采用平铺式3-7管道的防腐措施所有明露钢管外壁均刷防锈漆两遍、面漆两遍;埋地钢管外壁采用一遍防锈漆、玻璃纤维布两布三油(沥青漆)防腐钢管内壁均采用涂两道防锈漆、两道面漆防腐。

四.扬程校核五.其他问题说明5-1 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。

5-2 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,只会发的下游安装水锈消除器。

5-3 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。

亦课考虑设计量设备(电磁流量计,超生包流量计等)六.参考资料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,20002.规范《室外排水设计规范》GB50014—2006。

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