污水提升泵站的设计

污水提升泵站的设计 班级:环境工程112班 学号:5802111071 姓名:林秋荣 指导老师:王白杨 完成时间:2014-5-7 一、 目的和要求 1、 加深理解和巩固《水泵和水泵站》所讲授的内容。 2、 掌握给水泵站工艺设计的步骤、方法和内容。 3、 提高设计计算及绘图能力。 4、 熟悉并能应用一些常用的设计资料及设计手册。 5、 培养独立的分析问题和解决问题的能力。 二、 设计题目 污水提升泵站设计: 4343某工业园区污水处理厂一期设计规模为1×10m/d，二期设计规模为1×10m/d，污水提升泵房处地面标高为26米，进水管管底标高为20米，管径为DN800，假设进水管最大充满度为1。污水处理厂工艺流程为:进水管?中格栅?集水井?提升泵站1?调节池?提升泵站2?循环厌氧池?A/O池?二沉池?消毒池?排水堰?受纳水体。调节池最高水位标高为30米，提升泵站至调节池的水平距离为15米，污水的时变化系数取2.0，中格栅水头损失0.2米，试设计提升泵站1。如还要请你设计提升泵站2，那么还需要哪些条件, 三、 设计内容及成果 1、 设计内容 选泵;水泵机组及其平面布置;集水井、泵房平面及高度;吸、压水管 道;泵房辅助设备。 2、 设计成果 设计成果包括两大部分。 (1) 设计说明书 要求文字通顺，字体工整，简明扼要，内容完整，其内容包括:设 计概述;取水泵站流量和扬程的确定;水泵机组和电机的选择及布置; 吸压水管的设计计算及布置;泵站辅助设备的选择;泵站平面及高度的 确定。 (2)、设计图纸 图纸用A3图纸，内容包括:泵站工艺的平、剖面图，主要设备材料 。图面要整洁。 四、 时间安排 本课程设计为二周。 目录 一、水泵的选择………………………………………………………………………4 二、吸、压水管实际水头损失的计算及水泵养成的核算………………………4 三、集水池………………………………………………………………………5 四、水泵机组基础的确定和污水泵站的布置………………………………………5 五、泵房高度的确定…………………………………6 六、泵房附属设施及尺寸的确定……………………………………………6 七、采光、采暖与通风………………………………………………………6八、起吊设备………………………………………………………………………6 九、泵房值班室、控制室及配电间………………………………………………7 十、门窗及走廊、楼梯…………………………………………………………7 一、 水泵的选择 计算简图 (1) 流量的确定 4433该泵站提升的一期设计最大流量为Q=1*10*2=2*10m/d=833.4 m/h max 3采用三用一备，则一台泵的流量为Q=833.4/3=277.8 m/h (2) 选泵前扬程的估算 水泵提升的静扬程为调节池水位(30m)与集水井最低水位H之差，集水井的有效水深2 为2m，通过格栅的水头损失为0.2m。集水井最高水位H取进水管水位，进水管充满度为1，1 则H=20+1*0.8-0.2=20.6m,H=20.6-2=18.6m 12 静扬程H=30-18.6=11.4m 静 水泵吸水管和压水管水头损失估算为2.0m，自由水头取1.0m,则水泵扬程为: H= H+2.0+1.0=11.4+2.0+1.0=14.4m 静 3 (3)由Q=277.8 m/h 和H=14.4m 可知，选用150WLI-300-16型四台，三用一备，其个性能参数如表1 表1 型号 流量Q扬程转速n/轴功率电动机功效汽蚀余重量 3H/m W/kw /kg (m/h) (r/min) 率w/kw 率 量m 150WLI-300-16 300 16 1450 17.5 22 754.6 980 % 安装尺寸mm J B C D E F G H n-Фd 4-27 4250 900 600 450 355 470 590 670 进口法兰 出口法兰 DN D1 D2 DN D1 D2 n-Фd n-Фd 150 240 285 8-22 200 280 320 8-17.5 二、吸、压水管实际水头损失的计算及水泵扬程的核算 (1)管径及流速的确定 3 Q=277.8 m/h，吸水管选用DN300mm的钢管，压水管选用DN250mm的钢管 则 2吸水管内流速为v=4Q/π/D=4*277.8/3.14/0.3/0.3=1.09m/s 查《给排水设计手册01》 吸 知 1000i=7.27 2压水管内流速为v=4Q/π/D=4*277.8/3.14/0.25/0.25=1.57m/s 查《给排水设计手册01》 压 知 1000i=11.0 水泵进出口直径分别是200mm ， 150mm 所以v=2.46m/s v=4.37m/s 进口出口 (2)吸水管路水头损失计算 吸水管上附件有: 一个喇叭口 D=1.5*300=450mm， ζ1=0.1 D300的90?弯头一个 ζ2=0.78 D300闸阀一个 ζ3=0.07 D300*200的偏心渐缩管一个 ζ4=0.18 吸水管局部水头损失为 222H=?ζvi/2g=[(0.1+0.78+0.07)*1.09+0.18*2.46]/2/9.8=0.11m 局部 设吸水管为3m，则 h=3*7.27/1000=0.02m 沿程 (3)压水管水头损失 压水管上附件有: D150*250渐放管 一个 ζ1=0.18 D250的截止阀一个 ζ2=3.0 D250闸阀一个 ζ3=0.07 D250的90?弯头四个 ζ4=0.87 压水管局部水头损失为: 2H=?ζvi/2g=(3.0+0.07+0.87*4+0.18)*1.57*1.57/2/9.8=0.74m 局部 设压水管长为30m,则 压水管沿程水头损失为 h=30*11.0/1000=0.33m 沿程 所以总的水头损失为h=0.11+0.02+0.74+0.33=1.2m 所以水泵的扬程为H=11.4+1.2+1.0=13.6m <16m 能够满足需求，故选泵合适。 三、集水井 (1)集水井形式 本设计，把集水井设在泵房外面，集水井内设有污泥斗，池底做成不小于0.01的坡度， 坡向污泥井。从平台到池底设有扶梯，台上设有吊污泥用的粱钩滑车。 (2)集水井容积的计算 3集水井容积按最大一台泵5分钟的出水量计算，有效水深取2.0m，v=5/60*227.8=23.5m 2则，集水池的面积A=23.5/2=11.75m 由于太小，泵的台数太多，把它扩大，做成面积为28平方米 (3)集水井的排沙 污水杂质往往在集水井内沉积，时间长了容易发臭，甚至堵塞集水坑，影响正常吸水。因此，在压水管路设DN150mm的压力冲洗管伸进集水坑冲洗。 四、水泵基础的确定和污水泵站的布置 (1)基础要浇在坚实的基础上，一面发生不均匀的沉降或下沉。 查手册 算得水泵基础尺寸为900mm*700mm，机组的总质量W=980+335=1315kg，基础的 3深度H=3.0*1315/0.9/0.7/2400=2.61m3 取3m， (2)污水泵站的布置 采用矩形，泵房内采用横向双行排列，泵房的长度为18米，宽为6米(不包括值班室、配电间)。集水井的长为14米，宽为2米 。 五、泵房高度的确定 (1)地下部分 集水井最高水位标高H=20.6m 最低水位为H=18.6m 12 吸水管的中心标高在最低水位以下0.6m 则吸水管中心线标高为H=18.6-0.6=18m 3 所以泵轴标高为H=18+0.3+0.42=18.72m 3 基础顶标高为H=18.72-0.42=18.30m 4 基础底面标高为H18.3-0.2=18.1m 5 所以泵房地下埋深为H=26-18 .1=7.7m 下 (2)地上部分 H=n+a+c+d+e+h=100+140+930+0.85*900+3000+200=5.14m 上22 其中，n取100m;行车梁高度a取140mm;行车梁底至起吊中心距离c取930mm;起重绳的垂直长度d=0.85x=0.85*900=765mm;最大一台水泵或电动机的高度e取3000mm;起吊物底部与泵房进口处室内地坪的距离h取200mm. 所以泵房的高度H=HH=7.7m+5.14m=12.94m 下上+ 水泵的开启方式为自灌式。 六、泵房附属设施及尺寸的确定 (1)水位控制 污水泵房采用自动控制机组运行，根据水位变化，应用可编程序控制系统PLC实现水泵开停的自动控制。启动停车自动控制的信号有水位继电器发出。 (2)计量设备 由于污水中含有机械杂质，其计量设备考虑被堵的问题，可采用电磁流量计作为计量设备。 (3)排水 在机械间的地板上设排水沟和集水坑。排水沟沿墙设置，坡度i=0.01，集水坑平面尺寸为 1m*1m，深为1m，在吸水管上接出DN100mm，的小官伸到集水坑内，当水泵工作时把坑内的积水抽走。 七、采光、采暖和通风 (1)位于南方地区，课不需要采暖设备。 (2)泵房在上层工作间设置窗户，保证有充足的阳光，检修操作采用集中照明。 (3)泵房通风主要解决高温散热和空气污染问题，污水泵站的机械间机组台数越多，功率越大，除四周设置窗户外，还要设置机械通风和通气管。 八、起吊设备 泵房起重设备根据最大一台设备的重量进行选择，有水泵机组重量W=1315kg，可选用LDH型电动单梁环形轨道起重机，起性能参数如下表2 表2 起重量(t) 跨度(m) 操作方式 最小压轮最大压轮总重量(kg) (KN) (KN) 2 20 6.5 18.9 2.74 地面/司机室 外形尺寸mm H H1 H2 C1 C2 W B 580 120 1040 872 1343 -2500 -310 九、泵房值班室、控制室及配电间 值班室设在机器间一侧，有门相通，并设置观察窗，根据运行控制要求设置控制台和配电柜，其面积为12-18平方米，能满足1-2个人值班。本设计泵房和控制室合建，并建在泵房外面，面积取3m*9m，配电间取3m*9m。 十、门窗及走廊、楼梯 (1)门:机器间至少要满足设备最大部件搬迁出入的门，取宽3.5米，高3.5米，泵房靠近值班室一侧设有小门，取高2米，宽1米。泵房与配电间之间设有小门，尺寸与值班室小 门一样，配电间通往室外的门也与其一样 (2)窗:未来便于通风采光，开窗面积不小于泵房面积的五分之一，所以开6个窗子， 尺寸为2500mm*2000mm。 (3)走道:在泵房思卓设有走道，走道栏杆高1米，在机器间的一侧设有楼梯，楼梯倾 角约为1/0.75、宽0.8米，扶手1米。 (4)卫生设备:未来管理员使用方便，就近设厕所。 欲设计提升泵站2，需要的条件是: 1.知道提升泵站2的地面标高 2.提升泵站2下一道工序的地面标高 3.这两地之间的水平距离 4.提升泵站2前一道工序的最低液位和最高液位