污水提升泵站的设计
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污水提升泵站的设计班级:环境工程112班
学号:**********
姓名:***
指导老师:***
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:
某工业园区污水处理厂一期设计规模为1×104m3/d,二期设计规模为1×104m3/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。
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,主要设备材料表。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
该泵站提升的一期设计最大流量为Q max=1*104*2=2*104m3/d=833.4 m3/h
采用三用一备,则一台泵的流量为Q=833.4/3=277.8 m3/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H2之差,集水井的有效水深为2m,通过格栅的水头损失为0.2m。集水井最高水位H1取进水管水位,进水管充满度为1,则H1=20+1*0.8-0.2=20.6m,H2=20.6-2=18.6m
静扬程H静=30-18.6=11.4m
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静+2.0+1.0=11.4+2.0+1.0=14.4m
(3)由Q=277.8 m3/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
%
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
Q=277.8 m3/h,吸水管选用DN300mm的钢管,压水管选用DN250mm的钢管则吸水管内流速为v吸=4Q/π/D2=4*277.8/3.14/0.3/0.3=1.09m/s 查《给排水设计手册01》知1000i=7.27
压水管内流速为v压=4Q/π/D2=4*277.8/3.14/0.25/0.25=1.57m/s 查《给排水设计手册01》知1000i=11.0
水泵进出口直径分别是200mm ,150mm
所以v进口=2.46m/s v出口=4.37m/s
(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
H局部=∑ζv2i/2g=[(0.1+0.78+0.07)*1.092+0.18*2.462]/2/9.8=0.11m
设吸水管为3m,则h沿程=3*7.27/1000=0.02m
(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:
H局部=∑ζv2i/2g=(3.0+0.07+0.87*4+0.18)*1.57*1.57/2/9.8=0.74m
设压水管长为30m,则压水管沿程水头损失为
h沿程=30*11.0/1000=0.33m
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
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=23.5m3则,集水池的面积A=23.5/2=11.75m2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,基础的深度H=3.0*1315/0.9/0.7/2400=2.61m3 取3m3,
(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H1=20.6m 最低水位为H2=18.6m
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H3=18.6-0.6=18m
所以泵轴标高为H3=18+0.3+0.42=18.72m
基础顶标高为H4=18.72-0.42=18.30m
基础底面标高为H518.3-0.2=18.1m
所以泵房地下埋深为H下=26-18 .1=7.7m
(2)地上部分
H上=n+a2+c2+d+e+h=100+140+930+0.85*900+3000+200=5.14m
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=H下+H上=7.7m+5.14m=12.94m
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