第25章_排水泵站的设计

位置 进水池污 水入口处
作 用 阻挡粗大 物质，保 护水泵
参数 栅面与水面成60°~ 70°角，过栅流速0.6~ 1.0m/s，栅间空隙10~ 20mm(随水泵类型和大 小而定)
格 栅
清渣方 式 人工、机械， 目前一般采用 机械格栅
粗格栅
细格栅

3.3吸水管及出水管
泵前的管道称为吸水管，泵后的管道为出水管 ①每台水泵都应有单独吸水管，力求短而直。 ②吸水管的水平部分应顺水流方向微抬高，坡度0.005。 （以便于吸水管中空气的排出） ③吸水管内流速0.7~1.5m/s。
④出水管的数量取决于泵站的大小和有无应急出口。 有应急出口：1条出水管 无应急出口或泵站很大： 2条出水管。
⑤出水管管内流速0.8~2.5m/s，在任何情况下应不小于0.7m/s ⑥出水管应有倾向进水池的坡度，便于检修放空存水。 ⑦离心式污水泵出水管上靠近泵的出口处应设逆止阀和闸阀。

3.4泵组间
第25章 排水泵站的设计
讲课之前
我们的一生都是在不断自我学习的。 什么东西使我们有动力学习呢，需求。什么东西决定需求
呢，对事物的认识即思想。 从古到今，哲学思想具有比较高的地位，我们可能认为实 用更好。道与术、虚与实、原理与使用一样，哲学是前者 是核心的。 在企业什么样的业务员是最牛的呢？什么样的技术员是最 牛的呢？

3.8 污水泵站的建筑型式
进水间和泵组间合建的形式3 地下部分呈圆形，地上部分 呈矩形，适用于小型泵站。 特点： （1）将进水间和泵组间用隔 墙完全分隔，互不通气 ； （2）泵组间（出水间）分上 下两层，上层（地面上）为 工作室； （3）进水间和泵组间（出水 间）的下层在同一高程上， 水泵轴线低于进水室中水位 （自吸进水）。
应用： 灌溉、排涝、提升污水和污泥。尤其用于污水处理厂的污泥提升方面。
2.1几种常用排水泵
5．空气提升泵 利用回流活性污泥与 “泵”内的混有气泡的活 性污泥之间的比重差γ2γ1造成的浮力。 常用于提升回流活性污泥。 结构简单，管理方便，当压缩空 气有现成来源时，可以采用。
2.1几种常用排水泵
6．螺杆泵 螺杆泵应用范围很广，可输送所有流动介质甚至非流 动物料。螺杆泵因其流量、压力稳定，无脉冲，变转 速即可改变可变量输出流量，课作计量投加。自吸能 力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体等特点，在 排水工程中，广泛地被使用在输送湿污泥和絮凝剂药 液方面。
根据最大时、平均 时、最小时流量及相应 的全扬程，按照水泵的 特性曲线选择水泵，要 求选用的水泵在以上各 种情况下能高效运转。

3.2 进水池
有效容积：进水池最高水位和最低水位之间的容积。有效高度 一般为1.5～2.0米。 有效容积确定：进水池的有效容积不小于最大一台泵的5分钟 出水量。
进水池容积还与水泵的操作方式有关，人工操作每小时不宜多 于4次，自动操作每小时不宜多于6次。
当提升水量减少到30％时，效率仅下降10％左右。因此，在 螺旋泵提升能力范围内，当进水量变化较大时，仍可以保持高 效率运行。
2.3 排水泵引水设备
在排水泵站中，当水泵高程在进水池启动水位 以下时，则水泵及其吸水管内时刻充满着水，水泵 可直接启动，这种泵站称自灌式泵站。反之，则必 须人工引水入泵，水泵才能启动。 常用的引水设备： 真空泵系统； 水射器（泵）
水泵机组的平面布置一般按单排布置； 泵组多时，可采用两排或交叉排列布置
泵组间 影响泵组 间布置的 因素 水泵型号 外形尺寸 水泵台数 泵站建筑形式
泵组之间、泵组与墙壁

3.5变电室与配电盘
排水泵的电动机电压一般根据电动机功率的大小 来确定。 W<100kW, 用380V三相交流电； 100kW<W<200kW,可根据电源情况而定； W>200kW,用6300V三相交流电。
• 城市供水中95%~98%是用来维持水泵的运转;
• 一般城镇水厂中制水成本的40%~70%是水泵消 耗的电费; • 全国水泵机组的电能消耗的占全国总电耗的21%；
• 火电厂中各类泵和风机总耗电约占整个厂用电 量的70%~80%，整个厂用电约占发电量的12%。
第二节 常用排水泵
DFW 型卧式离心泵

2.1几种常用排水泵
2．轴流泵
2.1几种常用排水泵
3．混流泵 混流泵构造基本上于离心泵相同，只是叶轮的设计不同， 泵内主流方向介于辐射和轴向之间。
2.1几种常用排水泵
4．螺旋泵
2.1几种常用排水泵
4．螺旋泵
缺点： （1）占地较大； （2）扬程低（一般为3~6米）。
螺旋泵示意图
特点： （1）没有阻塞问题； （2）结构简单，可自行制造； （3）无须辅助设备； （4）无须正规泵站； （5）基建投资省； （6）低速运行，机械磨损小，维修方便； （7）电能消耗少，运行费用低。
立式泵缺点： 轴向推力很大，各零件易遭磨损，对安装技术要求 较高，检修不如卧式泵方便。
2.1几种常用排水泵
2．轴流泵
轴流泵的主流方向与泵轴平行。 轴流泵的特点是流量大，扬程低，吸水高度很低， 仅有1～2m。 轴流泵常用于输送雨水，广泛应用于城市雨水防 洪泵站，大型污水泵站，农业排灌泵站以及大型 工矿企业的冷却水泵站中。
2.3 排水泵引水设备
真空引水系统 启动迅速，效率高，尤其适 用于大、中型水泵和吸水管 较长的水泵系统；但操作较 繁，自控复杂。
2.3 排水泵引水设备
水射器(泵) 利用高速射流形成真空，抽 吸流体。
适用于小型泵站，具有结构 简单、占地少、安装容易、 工作可靠等特点。
设计 内容

第三节 污水排水泵站设计 泵组的选择 进水池容积的决定
排水泵站的功能
把离地面较深的污水或雨水提升到离地面较浅的位置上。
排水泵站的设置地点
(1)排水管道中途埋深达到“极限深度”处（中途泵站）。
(2)排入水体前的主干管上(终点泵站)。管道中的水面高度低于河 流水位时设置。雨水管道的出水口虽然在河流常水位之上，但为 了排除高峰时的雨水，在出水口处也常需要建造终点雨水泵站。
2.1几种常用排水泵
7．潜水泵
随着防腐措施和防水绝缘性能的不断改善，电动泵组可 以制成能放在水中的泵组，称潜水泵。 无需正规的泵站， 占地面积小；管 路简单，配套设 备少。
2.1几种常用排水泵
7．潜水泵
2.2 排水泵的工作特性
1．离心泵
流量较小，扬程较高，用于提 升污水。
水泵的轴功率曲线表明，qV＝0 时，轴功率最小，所以应闭闸 启动，以减少电动机的起动电 流。 为使离心泵适应排水量的变化， 合理运行，常将数台离心泵并 联运行，以不同的组合来满足 流量的变化。

进水间和泵组间分建的形式
可用于土质很差，施工 困难，进水间深度又大 的场合，其缺点是水泵 起动需用引水设备，水 泵轴线高程的确定需要 计算。

第四节 雨水排水泵站设 计
IS、IR 型单级单吸离心泵 ISG 型管道离心泵
2.1 几种常用排水泵
1．离心泵
卧 式 离 心 泵
2.1 几种常用排水泵
1．离心泵 离心泵分卧式（轮轴平放）和立式 （轮轴竖放）两种形式
卧 式 离 心 泵
2.1几种常用排水泵
1．离心泵
应用：城市排水系统中常采用立式泵。 立式泵优点： （1）占地面积较小，能节省造价； （2）管路简单、配套设备少； （3）水泵和电动机可以分别安放在适宜的地方。
主要内容
1.排水泵站的功能和设置地点 2.常用排水泵 3.污水泵站的设计 4.雨水泵站的设计 5.排水泵站水力计算
第一节 排水泵站的功能和设置地点
为什么要用排 泵站呢？
中途泵站 排水泵站
设在管渠中途的泵站
局部泵站
终点泵站 污水泵站 雨水泵站 合流泵站
低洼地、高楼地下室
设在管渠末端的泵站

1 排水泵站的功能和设置地点

3.8 污水泵站的建筑型式
进水间和泵组间合建的形式2 泵站平面呈圆形，常用沉井法 施工，对土质要求低。 特点： （1）将进水间和泵组间用隔 墙完全分隔，互不通气 ； （2）泵组间（出水间）分上 下两层，上层（地面上）为工 作室； （3）进水间和泵组间（出水 间）的下层在同一高程上，水 泵轴线低于进水室中水位（自 吸进水）。
常用，进水间与泵组间下 层在同一高程上，水泵轴 线低于进水室中水位

3.8 污水泵站的建筑型式
污水泵站建筑形式
按泵站平面形状
组合
矩形 便于安排设备,需 开挖法施工 圆形
对土质要求低，可 采用沉井法施工
地下部分圆形，地上部分 矩形，适用于小型泵站

3.8 污水泵站的建筑型式
进水间和泵组间合建的形式 1 泵站平面呈矩形，便于安排设 备，需用开挖法施工。 特点： （1）将进水间和泵组间的隔墙 完全分隔，互不通气； （2）泵组间（出水间）分上下 两层，上层（地面上）为工作 室； （3）进水间和泵组间（出水间） 的下层在同一高程上，水泵轴 线低于进水室中水位（自吸进 水）。

3.6污水泵站的建筑要求
泵组间的高度应 便于设置的吊装 无吊车起重设 备的泵组间 室内净高不小于 3.0m
污水泵 站建筑 要求
有吊车起重设 备的泵组间 有高压配电设 备的泵组间
吊起物件与地面物件间 有不小于0.5m的净空
高度应根据电器设 备要求确定
泵站的地上部分一般采用自然通风， 在地下间应设置机械通风设备
(3)在污水处理厂构筑物之前(终点泵站)。因为管道埋设在地下， 而处理构筑物大多是建造在地面之上。为了满足污水自流流过各 构筑物，并排入水体，必须在管道系统的终点设置泵站。 (4)在污水处理厂内，污泥的处理和利用过程中，设置污泥泵站。 (5)局部区域需要提升污水或雨水处(局部泵站)。高楼的地下室、 地下铁道等处。