最新一体化泵站设计方案和报价(1)

污水提升一体化预制泵站

报

价

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一体化预制泵站技术方案表

一体化预制泵站一座：

井筒直径Φ2000，高度8500mm，设有检修平台.

进口DN500，出口DN80

日出水量653m3/h，H=10m。

配泵2台，一用一备，单泵Q=27m3/h，H=10m，N=2.2kw。

。现配备粉碎机一台

户外型落地控制柜1台，柜体尺寸：1200x600x450，304柜体材质。

一体化预制泵站价格表

2.产品保修2年

泵站技术文件

5.1泵站结构设计

水泵采用自耦立式湿式安装，水泵间和进水井集成在同一个井筒内，带地面控制，泵站必须在运输前进行预装和工厂测试，使现场安装时间最小化，提高系统可靠性。胜泉一体化预制泵站主要包括水泵、筒体及安装附件和控制系统三部分。

5.1.1水泵

泵站配套性

能优越的污水

泵，采用通道无

堵塞的潜水排

污泵系列，叶轮

通道式设计；与

潜水电机直接

相连，泵送原生

的和未经过滤

的污水；在设计

负荷范围内，无

振动和气蚀现象，运行平稳。泵的所有旋转部件（包括电机）在制造时均进行动、静平衡实验。泵运转噪音低于80dB(A)。

自耦式安装，方便快捷，配备出水管座、自耦底座及不锈钢导轨、提升吊链。水泵通过导轨能在泵坑顶部和底座之间自由滑动；

水泵与耦合底座的密封为金属与金属之间的连接并由辅助橡胶圈密封。

配套的潜水电机为三相鼠笼式感应电机，防护等级IP68，绝缘等级为F级，180℃，B级温升等级。有足够的轴功率，可以保证在整个性能曲线范围内不过载运行；

每台潜水电泵/电机都配备有完善的冷却系统。无论电机浸没在所泵送的液体中或全部直接曝露在空气中，都能够保证在最高40℃环境温度下长期连续运行。

5.1.2泵站防滑顶盖及上盖

用铝合金制成，带安全格栅、通风排气管和扶手。加装防盗安全锁和防盗报警装置，当无关人员破坏性打开时，立即进行声光报警和短信方式通知管理人员。加装气动弹簧，可轻松打开。

同时顶盖采用防紫外线防护板，防止长时间裸露的阳光下老化

内部可加装硫化氢气体检测传感器和轴流风机，以避免长时间泵站不运行时，内部产生有毒气体，影响工作人员的生命安全。

5.1.3筒体：

选用连续缠绕加强玻璃纤维筒体，计算机控制缠绕工艺，确保厚度均匀并达到设计要求。具有国家有关部门检测认证报告。筒体设计依照GB/T21238-2007标准，抗压强度达到120MPa及以上，环向拉伸强度150MPa，轴向拉伸强度60MPa，泵站的安装依据《ASTMD3839-89》玻璃纤维制品地下埋设标准进行。出厂前进行100%防渗漏测试，确保无任何泄漏。泵站筒体经过FEA（计算有限元分析Finite Element Analysis）技术校核，见检测报告。

其特点在于：

1 ）玻璃钢筒体增强防腐技术-----本身玻璃钢材质防腐性能号，成型后环氧树脂防腐涂层增强防腐。

2 ）玻璃钢筒体增强防渗漏技术--- 高强环氧树脂和无碱纤维复合缠绕而成，接头建立处渗层。采用环氧树脂作为胶泥进行粘接。

5.1.4筒底（双层自清洁底座设计）

1.泵站采用非等径设计。玻璃钢内径为3米，筒体厚度≥25mm。预留了二次灌浆口。经CFD分析后，形成特殊设计的泵站智能化底部。采用部分下凹式结构，可抵抗地下水的压力而不变形，同时只允许少量的污水停留在泵坑，当泵再次启动时，泵坑附近的大流速可以达到自清洁的效果，免除了人工清淤。

2.泵站除采用坡道式底部设计外，在出水管附近

可加装一套反冲洗装置，利用水泵自身出口的压

力反冲回底部，以达到防止底部沉淀的效果。

5.1.5管路系统

内部压力管路系统采用不锈钢304。所有管路在出厂前均进行压力测试，以防泄漏。

5.1.

6.附件

附件1:提篮格栅：不锈钢304材质，带导杆和提升链，

可自动耦合在进水管路上，防止固体颗粒堵塞水泵和管路，

由筒体厂家采购安装在筒体内交货，人无需下井，就可将

格栅提升至地面，方便清洗。

附件2：阀门——每台泵配一套止回阀+闸阀

阀门具有良好的密封性，操作轻便，维护简单便利，使用寿命长的特点。止回阀采用全橡胶止回阀，关闭行程小，水头损失小，不易集堆杂物，维修简便，适合污水系统，连接方式均为法兰连接。

附件3：液位传感器——

泵站配套液位传感器和冗余浮球的双重保护

配合专用监测继电器和远程通讯系统，实现泵站内液位自动

控制运行。

附件4：其他紧固件——安装附件有地脚螺栓可将筒体固定在底部浇注的水泥板

上，筒体内所有安装联接用螺栓均为304材质，可耐腐防锈蚀

5.1.7凝土底板

根据泵站的直径和深度，设计适合尺寸的基础底板抗浮。基于抗浮计算（见抗浮计算书），确保井筒可抵抗直至地面的地下水的浮力而不会上浮。

基础底板在现场基坑直接浇筑。

一体化泵站采用预埋锚板地脚螺栓通过压板与外筒边缘牢固连接，确保在施工期间及运行中各种工况下均能安全、稳定运行。

5.2泵站电控及远程监控

5.2.1 SKB-H型电控箱——是一体化预制泵站配套电控箱。

5.2.1.1箱体采用不锈钢304材质，内外双层门防雨型结构，外门带视窗便于监视（部分用户若需达到IP65防护等级要求时须在订货时注明）。

5.2.1.2为保障柜内元器件的防潮湿及通风，柜内设置加热除湿通风系统，防凝露装置。在温度、湿度两者中有一项达到设定值（人工提前设定）时，自动通风除湿。

5.2.1.3为保障系统可靠运行在柜内设置三级防雷（总进线电源，仪表信号，通讯等）。

5.2.1.4为监视进线电源可靠，在总进线回路设置相序保护装置。

5.2.1.5有防盗监听追踪模块,放置全视角摄像头,使用中有人靠近在未解锁情

况下立即发出警示并实时上传泵站影像（可选）。

5.2.1.6带有硫化氢气体检测传感器,与风机配合当泵站内可燃气体浓度过高时,风机及时抽出有害气体，检修人员进入筒体维护时，电控箱选择开关置于检修位置此时风机长时间连续运行（可选）。

5.2.1.7带有内置在线式不间断电源EPS或UPS，在短时间或夜间停电自控系统会及时将停电后的泵站信息上传（可选）。

5.2.1.8内置专用防水耐电压冲击水泵控制器，控制器可以耐受较高电压冲击，以及防水防潮，使用中水泵的检测信号接入后一旦检测到漏水超热等故障，及时切断工作电路并提供显示水泵故障状况；

5.2.1.9内置GPS通信模块，直接向泵站管理系统发送运行及故障等实时信息，

接入远程管理平台，实现远程监控无人值守，实现人员的合理化配置。.并在异常情况下，向相关维护人员发送短信告知，

5.2.1.10带有液位变送器和浮球开关双重检测,能有效实现自控.具体控制见下面的检测说明。

5.2.1.11带有进水口保护电磁阀当进水超过上极限时电磁阀关闭（可选）。

5.2.1.12自动控制系统PLC及触摸屏幕的选择：PLC选择欧姆龙国际一流品牌。PLC为智能控制单元通过根据要求编程对系统进行智能控制。触摸屏是人机对话接口，可以通过触摸屏形象动态地看到泵站设备运行状况及连续液位，历史曲线，水泵累计运行时间，运行次数，可以设定水泵运行参数等。

5.2.1.13起动方式可采用直接起动方式或电子软起动方式以及变频起动方式。

5.2.1.14泵内电机带有漏水，油室漏油，绕组测温模块，当有相应故障发生时自动保护，绕组测温除到达极限温度保护外还带有瞬时温升过快时起保护作用。

5.2.2泵站自动监控系统

泵站自动化监控系统的软件主要有两部分：PLC监控和视频监控。

PLC监控系统检测和故障处理内容：

系统检测处理所有的输入信号，根据具体情况将作出不同响应。处理的信号有：每台泵及格栅电机的工作状态；筒体内液位；防火防盗安全；雨量；电网工况(电压欠压和过压监控；三相电流过载监控；缺相监控；三相不平衡监控；功率过载监控；功率因素监控；电量累计)；绝缘检测等。

系统故障分类为三级：一级故障定义为最高级。当发生此类故障，将禁止所有控制输出。声光报警。记录打印，在显示屏上显示故障类型和解决方法。只有在排除故障、按人工复位键后系统恢复正常工作。二级故障定义为次级。当发生此类故障时将禁止故障点的控制输出、系统作自动调正继续当前操作。三级故障定义为最低级。当发生此类故障时，仅声光预警，不中断当前操作。根据系统中产生的各种故障实施相关的故障声光报警和记录。此刻触模式显示屏进入故障报警画面，显示故障内容，性质，地点，时刻和解决方案，并打印。

当故障信号置位、置二级故障报警，由“系统故障处理”模块处理。

根据信号状态点亮或熄灭有关指示灯。

当泵开关柜上的选择开关选择远控，在操作台上可实施4种泵运行方式：手动方式、自动方式、预抽空方式、检修方式。

在操作台上对每台泵都设置有各自的状态指示灯，手动操作按纽和选择开关。单台泵的选择开关有四档：停止、检修、手动和自动。

当设置手动档时可实施手动或预抽空操作。在自动档时则允许该泵进入系统自动运行组态。

在系统操作上设置有三档的选择开关：停止、自动和预抽空。“停止”禁止所有泵的运行；“自动”允许单台泵选择开关设置在自动档的泵进入自动运行组态。“预抽空”允许单台泵选择开关设置在手动档的泵预抽空运行。

泵的启动和停止要延时依次投入和退出。

泵的基本联锁条件：A．一级故障、电源故障禁止所有泵运行；B．泵电机故障、泵启动柜故障禁止对应泵运行；C．泵的不同运行要附合上述泵启动柜和操作台之间的正确设置；D．水位联锁。

当满足上述不同联锁条件，泵可进人手动、检修、预抽空或自动运行。

在泵自动运行时，要根据水位点和水位区来确定需运行的泵数；判断能投入自动组态的泵是否满足上述要求，如不满足，则故障报警；如可组态的泵多于所需投入运行的泵、则依据这些泵运行时间累计数小的泵投入运行。随着水位降低，逐步退出当前运行时间最长的泵。

数据处理和人机界面处理

①数据统计：泵启动柜交流接触器动作计数；泵运行时间累计；泵站排水量累计；降雨量累计；用电量累计。

②数据设置：水位值（流量）值设置；筒体的硫化氢值设置；雨量值设置；泵电机的开泵设置；防盗有效与否设置。

③与触模式显示屏的数据通信：触模式显示屏采用工业级入机界面。主要完成下列任务：泵站运行监控：故障报警；记录和排除提示；参数设置；模拟键盘操作；数据记录处理；工艺曲线显示；工况模拟显示；泵站概貌显示。

④打印机打印处理：故障随机打印；运行状态打印；参数设置打印；工作报表打印；动态曲线打印；设备状态打印；数据统计打印；显示屏幕打印。

5.3泵站的计算分析

5.3.1泵站筒底的CFD流场分析

5.3.1.1预制泵站筒体内的流动会影响水泵吸入口的进口流态，从而影响水泵的运行。因此为了准确的预估预制泵站筒体内的流动，采用国际先进的数值计算软件ANSYS CFX对一体化预制泵站进行整体流动数值仿真。预制泵站的整体几何造型采用Creo 2.0软件平台完成，所有过流部件采用ANSYS ICEM-CFD软件进行高精度的网格划分，最后采用ANSYS CFX对预制泵站全流道进行计算分析。通过研究发现，预制泵站内各过流部件相互匹配，筒体内流动无明显涡旋，水泵进口处流态较好。

5.3.1.2预制泵站几何造型

预制泵站各过流部件几何复杂，相互间还存在配合问题，为了在造型过程中减少几何损失，准确模拟真实预制泵站的形状，采用Creo 2.0软件对预制泵站内全流道进行几何造型。整个计算区域包括筒体、叶轮、蜗壳、出水管。

5.3.1.3各部件网格划分

为了准确的模拟预制泵站各过流部件内部流动，并且在数值计算尽量减少误差，所以采用四面体和六面体混合网格对各过流部件进行网格划分。各过流部件网格如下：

各过流部件网格

预制泵站内安装了三台机组，采用的是两用一备的运行方案。为了准确地模拟预制泵站在不同水泵机组停机时的运行情况，分别对三台机组运行方案进行流场模拟计算，三台机组运行及安装的布置及整体计算域如下图所示，其中以图4-2(1)中三台泵由上到下依次命名为A,B,C机组。

(1) 三台机组安装布置图以及低槽尺寸图

A、 3组备用1、2组运行

B、 2组备用1、3组运行

C、1组备用2、3组运行

(2) 整体计算域图

图4-2 整体计算区域

表4-1：计算边界条件

CFD 求解器ANSYS CFX-14.5

进口筒体内液面处设定压力

出口分别在不同水泵出口管设定流量

固壁边界光滑，无滑移

空间离散方法二阶精度

紊流模型Shear Stress Transport (SST) 计算收敛准则最大残差低于10-4

5.3.1.4预制泵站筒体流动分析

设计工况下（Q

=720m3/h, n=960r/min）分别对三组两用一备进行方案进行

d

数值计算。

筒体整体流态

A、 3组备用1、2组运行

B、 2组备用1、3组运行

C、1组备用2、3组运行

图4-3 筒体流线图

A、 3组备用1、2组运行

B、 2组备用1、3组运行

C、1组备用2、3组运行

图4-3 筒体速度矢量图

从图4-3和图4-4中可以看出，液流从液面处向水泵吸入口汇聚，吸入口处流速较大。筒体内流态较好，给水泵吸入口提供了均匀的来流。由于3组备用1组与2组运行和1组备用2组与3组运行时水泵不是对称布置运行的，筒体内的流动偏向右侧/左侧；2组备用1组与3组运行时泵呈对称布置，筒体内流动相比其它两种布置运行方式更为均匀。

水泵吸入口局部流态

A、 3组备用1、2组运行

B、 2组备用1、3组运行

C、1组备用2、3组运行

图4-5泵吸入口截面流线图

A、 3组备用1、2组运行

B、 2组备用1、3组运行

C、1组备用2、3组运行

图4-6 泵吸入口截面速度矢量图

从图4-5和图4-6中可以看出，液流由液面处向水泵吸入口处汇聚，整个截面内流动较为均匀，吸入口附近流态较好，可以给叶轮进口提供均匀的来流条件。由于A和C组运行方式中水泵吸入口不是对称分布的，截面内流动向右侧/左侧；B中水泵吸入口对称分布，截面内流动呈对称分布状，相比其它两个运行方案流动更为均匀。

泵内部流态

图4-7依次表示三种运行布置下的三台泵具有代表性的中间截面流线图，从叶轮进口到蜗壳出口流场分布符合双流道泵的流态规律，在叶轮出口处有明显速度降，满足泵站要求。

(a)泵1 (b) 泵2 (c) 泵3

图4-7三组水泵中间截面流场分布

综合上述分析可知，此种底槽120°，槽高450mm的方案，运行布置为 1、3泵组运行2组备用的预制泵站内部流态良好，明显改善水泵进口流动，提高水泵运行效率，符合泵站运行布置要求。

5.3.2泵站的受力载荷分析（CAE）

泵站筒体是一体化泵站的主要组成部件，因些其强度及受力分析对整个一体化泵站尤为重要，此处主要对泵站的玻璃钢外筒体进行强度和稳定性计算。

5.3.2.1一体化预制泵站外筒体土压力分布计算

a).计算参数(采用4层土来计算)

表1地层各土壤的参数

地层厚度z(m)

粘聚力c(kPa)

内摩擦角

(°)

重度 (kN/m3)

填土(1) 3 10 12 18 中细沙(2) 1 0 20 19.5 砾沙(3) 0.5 0 30 20 卵石(4) 2 0 38 21.5 b).计算土压力系数

主动土压力系数：

2tan (45/2)a K ψ=-

被动土压力系数：

2tan (45/2)p K ψ=+

土压力系数：

表2地层各土壤的土压力系数

c).计算主动土压力 主动土压力为零时的深度：

0 1.37m Z =

==

主动土压力分布：

2tan(45/2)ah a a zK c σσγ

ψ=+--

各层底部主动土压力强度分布：

表3泵站外筒体的土压力分布

图1泵站外筒体的土压力分布

5.3.2.2强度校核

a).结构与网格模型

对一体化预制泵站外筒体的模型进行简化后，采用壳单元结构化网格进行分析计算，保证计算结果精确可靠。

图2泵站外筒体计算模型网格图

b).材料参数

泵站外筒体的材料为玻璃钢，壁厚为25mm，最小抗拉强度为102MPa，其它参数如表4所示，按材料各向异性进行计算。玻璃钢材料的许用应力取抗拉强度的1/4，即[σ]=25MPa。

表4玻璃钢材料参数(前四项来源于网上)

切向弹性模量20GPa

轴向弹性模量10GPa

切向泊松比0.22

轴向泊松比0.22

抗拉强度102MPa

许用应力25MPa

c).边界条件

边界条件考虑到重量22000kg，土压力和内部水压力分布如图3和图4所示，地下水位-3m形成外部水压力如图5所示。

表5泵站所考虑的边界条件

考虑的边界条件参数

泵站自重22000kg

最大土压力42.2kPa

最大内部水压力25.9kPa

地下水位-3m

最大地下水压力35kPa

图3土压力分布(四层土) 图4内部水压力分布(内表面)

图5外部水压力分布

d).分析结果

根据前面所列的条件进行分析，得到如图6所示的应力分布图，根据板壳理论，薄壁件校核应力强度，从图6中可以看出，最大的应力强度为7.5MPa，小于玻璃钢材料的许用应力25MPa，满足强度要求。

图6泵站外筒体的应力分布图

5.3.2.3稳定性校核

承受外压的容器会存在失稳的危险，因此也需要对强度满足要求的外筒体进行稳定性校核，在这取最危险工况进行分析，分析结果如图7所示，一阶失稳的安全系数为2.6，而不失稳安全系数为2.8，满足不失稳要求。

图7一阶失稳型图

5.3.2.4.结论

a).一体化预制泵站外筒体的结构强度满足使用工况要求；

b).外筒体的失稳安全系数为2.6，满足使用要求；

5.4泵站的抗浮计算（应根据标书具体参数来计算）

筒体抗浮计算

1.参数参数备注泵站筒体直径（mm) 3000

泵站基础覆土高度（mm) 10500

混凝土底板的高度（mm) 400

水的比重（kg/m3) 1000

混凝土的比重（kg/m3) 2500

覆土的比重（kg/m3) 2000

2.浮力计算

浮力公式为F浮=ρgV排

F浮泵站（筒体+覆土）整体浮力（kN)

ρ水的密度(kg/m3)

g 重力系数(kg/N)

六、项目施工方案

6.1项目实施进度

在收到订单后2天内，将指定一名项目负责人负责与贵单位联络，对生产进度、交货计划及现场指导安装等工作进行组织和协调。收到订单一周内将满足施工设计所需的技术资料提供给买方，协助业主完成相关的施工设计，必要时对合同范围内的安装所需的图纸进行设计。收到订单后5天内公司技术部将会提供泵站设备所需的技术资料和业主方面共同进行审核和确认。

在双方确认各项技术参数、图纸尺寸后，和业主签订供货合同。

营业部在得到生产计划安排表后，1天内会通知业主，并和业主根据生产计划表具体时间日程。同时客户服务部会在合同所需设备交货前，每周定时和生产工厂进行沟通，随时了解生产情况。

在交货前，公司会将合同所有设备的技术资料、安装使用说明书（中文）交给业主。

公司将对本包所有的设备、材料进行指导安装或安装，并与买方的设备安装