污水泵站设计计算(给排12级)要点

污水泵站设计计算

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1 熟悉原始资料及总体设计原则

在开始设计之前应仔细研究设计的原始资料，根据设计内容，复习教材的有关部分，收集需用的规范手册及参考资料。并明确设计题目、设计目的、设计任务、设计原则、工程情况等基础资料。

污水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅、辅助间。

2 格栅设计

2.1 栅条间隙数

根据给水排水设计手册五第192页，选用中格栅， 设过栅流速取v=0.9 m/s ，栅条间隙e=20mm ，格栅安装倾角α=60°，栅前水深h=0.5m 。则栅条间隙数

n=v

h e Q ⋅⋅⋅αsin max =468.05.002.060sin 39.00=⨯⨯⨯

取 n = 46

2.2 格栅尺寸

取栅条宽度s=0.01m ，则格栅宽度

m en n s B 37.192.045.04602.0)146(01.0)1(=+=⨯+-⨯=+-=

取进水渠宽m B 11=,渐宽部分展开角0

120=α，则

进水渠道渐宽部分长度：m B B l 508.020

tan 20

1

1=-=

栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度：m l l 25.0254.02

1

2≈== 取栅前渠道超高m h 3.02=，则栅前槽高

m h h H 8.03.05.021=+=+=

栅槽总长度：

m H l l L 47.275

tan 8

.05.125.0508.075tan 0.15.00

0121=+++=+

+++= 2.3 过栅水头损失

m g v k kh h 09.0381

.9260sin 8.0)02.001.0(42.2360sin 2023

402

01=⨯⨯⨯⨯⨯===ζ

式中，1h——过栅水头损失，m；

h——计算水头损失，m；

g——重力加速度，9.81；

k—系数，一般取3；

ζ—阻力系数，与栅条断面形状有关，

3/4

)

(

e

s

β

ζ=

,当为矩形断面时，42

.2

=

β

3污水泵机器间设计

3.1 污水泵流量的确定、设计扬程的估算

3.1.1 污水泵流量

取最高日最高时设计水量为提升泵站的设计流量。

Q

max

=1400m3/h

3.1.2 污水泵杨程估算

设泵吸压水管路的总损失初估为2-4m,安全水头为1-2m，有效水深为1.5～2m,2个闸门的水头损失都取0.05m。计算水泵最低吸水水位。

水泵扬程可初步按下式计算：

H=H

ST +∑h+2=Hss+Hsd+∑hs+∑h

d

+2

式中 Hss——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）。

其中1~2m为安全水头，取2m。取有效水深为1.7m

格栅前水位=来水管设计水位-闸门1水头损失=-4.30-0.05=-4.35m

格栅后水位=格栅前水位-过栅水头损失=-4.35-0.09=-4.44m

最高水位=格栅后水位-闸门2水头损失=-4.44-0.05=-4.49m

最低水位=最高水位-有效水深=-4.49-1.7=-6.19m

H

ST

=沉砂池设计水位标高-最高水位=4.20-（-6.19）=10.39m

H=H

ST

+∑h+2=10.39+3+2=15.4m

3.1.3 选泵参考特性曲线(ab线)的求算

b点：Q

b 坐标原点流量 H

b

=Hss+Hsd+2

图1 QW潜污泵型谱图

3.2 污水泵设计方案确定

3.2.1 提方案

所选方案应为可行方案。

选泵时应注意：

a．在满足最大工况要求的条件下，应尽量减少能量的浪费。

b．合理利用各水泵的高效段。

c．尽可能选用型号泵，使型号整齐，互为备用。

d．尽量选用大泵，但也应按实际情况考虑大小兼顾，灵活调配。

e．∑h值变化大，则可选不同型号泵搭配运行。

f．保证吸水条件，照顾基础平齐，减少泵站埋深。

s ．考虑必要的备用机组。

h ．考虑泵站的发展，实行近远期相结合。 所提方案如下表：

表1 选泵方案

方案编号 用水变化范围（m 3

/ h ）

运行泵及其台数 第一方案 选用两台

<940 1台300QW800-15-55 940-1400 2台300QW800-15-55 第二方案

选用三台

<735

1台250QW600-15-45

735-1340

2台250QW600-15-45

1340-1400

3台250QW600-15-45

（1）绘制水泵一的单泵及并联特性曲线

在高效段范围内去两点坐标，用抛物线法拟合水泵特性曲线方程，先假设Q-H 特性曲线H=H x -S x Q 2，，在水泵特性曲线取两点（Q 1,H 1）和（Q 2，H 2）

代入H=H X -S X Q 2,解出Sx 和H X ，求出Q-H 特性曲线方程，用描点法绘出Q-H 特性曲线。 取点（15，600），（12.9,700）。解出Sx=1.5×10^-5 , H X =20.8 取点列表：

表2 1台水泵一Q-H 表

表3 2台水泵一并联Q-H 表

表4 3台水泵一并联Q-H 表