1、目錄目錄11.課程設計任務書32.給水泵站設計52.1.設計題目52.2.設計資料52.3.設計任務62.4.設計計算說明書62.4.1.設計流量及揚程的確定62.4.2.泵和電動機初步確定72.4.3.機組的基礎設計102.4.4.泵站形式的確定112.4.5.水泵吸、壓水管的直徑的確定112.4.6.水泵機組和吸、壓水管路的布置112.4.7.泵站范圍內吸、壓水管路的水頭損失計算122.4.8.校核選泵方案-泵站工作的精確計算122.4.9.水泵最大安裝高度的確定132.4.10.起重設備的型號以及泵房的建筑高度的確定132.4.11.水泵站水錘的預防152.4.12.水泵站噪音的預防15

2、2.4.13.附屬設備的選擇152.4.14泵站的平面布置162.4.15.泵站總的設備及管件表162.4.16繪制泵站平剖面圖，并列出主要設備和材料清單172.5主要參考書173.某污水提升泵站初步設計173.1 設計資料173.2 設計任務173.3設計步驟173.3.1 泵的選擇173.3.2 確定集水池容積193.3.3 決定泵站的形式193.3.4 機組與管道布置193.3.5 泵站總揚程核算203.3.6 泵站內部標高的確定213.3.7 泵站中輔助設備設計213.3.8 進行泵站平面布置，定出泵站的平面尺寸223.3.9 泵站的設備及管件表設備一覽表223.3.10 主要參考書2

3、34.設計總結23 4.設計總結1. 課程設計任務書 重慶大學本科學生課程設計任務書課程設計題目給排水泵站綜合設計學院城市建設與環境工程學院專業給水排水年級2011級已知參數和設計要求：1.已知某城市最高日設計用水量及各小時用水量。2.二泵站采用兩級供水，即04點，每小時供水量為2.5%； 424點，每小時供水量為4.5%。3.該城市的最高日最高用水時情況。4.該城市的最高日最高時和消防用水時及最大轉輸時情況。5.該城市不允許間斷供水，備用泵至少應有一臺。6.二泵站（清水池附近）地質情況：地面表層（約2米）為粘土，2米以下為頁巖。7.清水池有關尺寸。8.該水泵站海拔為200米，夏季最高水溫為3

4、0。9.已知某污水提升泵站最高日最高時設計用水量為900m3/h。污水進水管管底高程為191.00m，管徑為DN1000mm，充滿度為0.75。出水管提升后的水面高程為204.00m，經70米管長至出水井。泵站原地面高程為208.20m。學生應完成的工作：根據上述資料，進行二泵站和污水提升泵站的初步設計，編寫設計計算說明書一份，繪制二泵站的平、剖面圖一張（1#）。目前資料收集情況（含指定參考資料）：1.水泵及水泵站（第四版）（1998年） 中國建筑工業出版社 姜乃昌主編2.泵與泵站（第五版）（2007年） 中國建筑工業出版社 姜乃昌主編3.給水排水設計手冊（1、3、5、9、11、12）（第二版

5、）（2004年）中國建筑工業出版社4.給水排水設計手冊材料設備續冊第1、2、4冊（2004年） 中國建筑工業出版社5.鋼制管件02S403、防水套管02S404、室外給水管道附屬構筑物05S502或全國通用給水排水標準圖集（S1、 S2、 S3，2002年）中國建筑標準設計研究所6房屋建筑制圖標準GB/T50001-2001，給水排水制圖標準GB/T50106-2001課程設計的工作計劃：第一周：二泵站的設計計算，平、剖面圖繪制，整理計算說明書；第二周：污水提升泵站的設計計算，方案布置草圖繪制，完成計算說明書。任務下達日期 2013 年 12 月 16 日完成日期 2013 年 12 月 29

6、 日指導教師 （簽名）學 生 （簽名）2.給水泵站設計2.1.設計題目某水廠二泵站初步設計2.2.設計資料（1）已知某城市經設計計算的最高日設計用水量為33975m3。各小時用水量如下表：小時用水量百分數小時用水量百分數小時用水量百分數小時用水量百分數小時用水量百分數小時用水量百分數12.8554.1794.35134.06174.49214.6721.9664.41104.80144.08184.16224.4232.7674.80114.62154.33194.33234.2043.0385.02125.47164.51204.36244.15（2）在設計決定城市管網、二泵站、清水池、高位

7、水池（水塔）的共同工作狀況時，經方案比較后已決定二泵站采用兩級供水，即04點，每小時供水量為2.5%；424點，每小時供水量為4.5%。（3）該城市在最高日最高用水時情況：二泵站供水量：425L/s（即4.5%）；輸配水管網中的水頭損失：18.5 m；管網中控制點（即水壓的不利點）所需的自由水頭：28m；二泵站吸水池最低水位到控制點的地面高差：16.5m。（4）該城市在消防時（發生在最高日最高用水時）情況：二泵站供水量：480L/s；輸配水管網中的水頭損失：28.3 m；管網中要求的最低自由水頭：10m；二泵站吸水池最低水位到控制點的地面高差：17.2m。（5）該城市在最大轉輸時情況；二泵站供

8、水量：236L/s；輸配水管網中的水頭損失：8m；二泵站吸水池最低水位到對置水塔最高水位的高差：50m。（6）該城市不允許間斷供水，備用泵至少應有一臺。（7）二泵站（清水池附近）的地質情況是：地面表層（約2米）為粘土，2米以下為頁巖。（8）清水池有關尺寸如下圖所示（單位：米）。（9）該水泵站海拔為200米，夏季最高水溫為30。 0.000.600.500.50.32.03.5-4.300.806.0有效調節水量0.7-5.0消防水量 1.0粘土頁巖6.02.3. 設計任務根據上述資料，進行該二泵站的初步設計，編寫設計計算說明書，繪制二泵站的平、剖面圖一張（1#圖）。2.4.設計計算說明書2.4

9、.1.設計流量及揚程的確定二泵站采用兩級供水，第一級供水，即04點，每小時供水量為2.5%；第二級供水，424點，每小時供水量為4.5%。泵站內吸水管路水頭損失可暫估為2 m，安全水頭取2.0m。（1）最大轉輸（一級供水）二泵站設計供水量：236L/s；輸配水管網中的水頭損失：8m；二泵站吸水池最低水位到對置水塔最高水位的高差：50m；設計揚程：H1= Zc+h2+h安全 =8+50+2.00+2.00=62.00m由知 s=1.1110-5（2）二級供水（該城市的最高日最高時用水）二泵站設計供水量：425L/s；輸配水管網中的水頭損失：18.5m；管網中控制點（即水壓的不利點）所需的自由水頭

10、：28m；二泵站吸水池最低水位到控制點的地面高差：16.5m；設計揚程H1= Zc+ H0+h2+h吸水管+h安全 =18.50+28.00+16.50+2.00+2.00=67.00m：所以 s=7.9010-6（3）該城市的消防用水時流量二泵站設計供水量：480L/S；輸配水管網中的水頭損失：28.3m；管網中要求的最低自由水頭：10m；二泵站吸水池最低水位到控制點的地面高差：16m；設計揚程：H3= Zc+ H0+h3+h吸水管+h安全 =28.30+10.00+16.00+2.00+2.00=58.30m；由知 s=9.5710-62.4.2.泵和電動機初步確定（1）泵的初步確定參考泵

11、與泵站（第五版）“S 型離心泵型譜圖”和給水排水設計手冊-常用設備(第11冊)的資料，選出可用泵型號: 1) 畫設計參考線:在水泵綜合性能圖上通過以下兩點連直線，得選泵時參考的管路特性曲線設計參考線。Q=0,H=44.5m ； Q=1530m3/h,H=67m 在水泵綜合性能圖上與設計參考線相交的且并聯后能滿足設計工況點的泵型，都可作為擬選泵，在組成方案時加以考慮。通過篩選后總結有泵如下：300S90A、250S65、300S90A2） 選泵方案比較方案類型并聯總流量 單泵流量運行泵型水泵揚程（m）需要揚程（m）浪費揚程（m）揚程利用率效率軸功率（KW）HS （m）電機功率（KW） 電機電壓

12、（V）水泵重量 （Kg）方案一三臺300S90A一臺備用一級849.6849.6一臺300S90A75621382.7752354.7280380857二級1530.0765.0二臺300S90A7667988.2752104.7280380857消防1728.0864.0二臺300S90A7358.314.779.9752404.7280380857方案二六臺250S65兩臺備用一級849.6425.0兩臺并聯6762691.2781106.2160380518二級1530.0383.0四泵并聯7067395.775906.2160380518消防1728.0432.0四泵并聯6558.36

13、.789.7791206.2160380518 方案三 兩臺250S65兩臺300S90A（一臺備用）一級849.6425.0兩臺250S656762592.5781106.2160380518二級1530.0290兩臺250S65一臺300S90A6967297.170906.2160380518950752304.7280857消防1728.0364兩臺250S65一臺300S90A6258.34.394761006.21603805181000722604.7280857對于設計方案應考慮以下設計原則：A、首先要滿足最高時供水工況的流量和揚程要求；在平均流量時，水泵應在高效段運行，在最高

14、與最低流量時，水泵能安全、穩定地運行；B、在滿足最大工況要求的水量和水壓條件下，應盡量減少能量的浪費，以節省運行管理費用；C、力求泵型統一，使型號整齊，互為備用。當用水量變化大時，應考慮大小水泵搭配，但型號不宜過多，電機電壓應盡量一致；D、事故時泵站不允許斷水，但可以適當降低供水量，其事故供水保證率與管網相同；E、保證吸水條件，減少泵站埋深，以節省基建投資；F、應考慮近遠期結合，一般可考慮遠期增加水泵臺數或換裝大泵由表中可以看出，三種方案選泵均滿足最高時供水工況的流量和揚程要求，三種方案的效率都比較接近，但是第三種方案揚程利用率較高，要求電機功率也能很好滿足，能量利用率高，且滿足消防時的要求。

15、方案一和方案二都分別選用了相同型號的泵，符合泵型統一，使型號整齊，互為備用的原則；方案三采用型號不同的泵，易于調配，基本都處于高效段利用范圍內。從基建上考慮，方案二有六臺泵，而方案一和方案三只有三臺，進行計算后得知方案三的基礎尺寸較小，占地面積小，且水泵的允許吸上真空度值更大，可以提高水泵安裝高度，減少泵房埋深，比較節約成本。而且結合近遠期考慮，方案三具有良好的發展和改善空間，可滿足對流量揚程要求更高的未來城市用水需求。在以上原則的基礎上，通過上面表格比較以及繪制水泵特性曲線圖（見草圖），決定選用方案三：（二臺300S90A和兩臺250S65），其中1臺300S90A為備用泵。（2）電動機的初

16、步選定動力設備采用電動機，在水泵選定后，根據水泵樣本載明的電動機來選擇。水泵樣本參見下面樣圖。選擇電機時考慮四個因數：水泵的軸功率N，水泵的轉數n，周圍的環境和電源電壓。在該方案中水泵樣本中常配有合適的電機，可據此選擇，并據此確定的電機參數。 水泵外形尺寸圖： 水泵外形尺寸表：型號外形尺寸300S90ALBH1168.564452045012464706004508985102683254-27進口法蘭尺寸出口法蘭尺寸30040044012-232002953358-23250S65LBH1046.55814103508804005104007964502403004-27進口法蘭尺寸出口法蘭

17、尺寸25035039012-231502402808-23水泵安裝尺寸圖：水泵安裝尺寸表：型號電動機尺寸EL出口錐管法蘭尺寸(mm)LHhBA300S90A15703559056306104-285002743.584830040044012-23250S6512903157604575084-28500235079625035039012-23選出電機型號：電動機型號額定功率（kw）軸功率（kw）電壓（V）轉速（r/min）電機重量（kg）Y315M2-4(250S65)1609313038014751048Y355L1-4（300S90A）280190247380145019452.4.3

18、.機組的基礎設計查s型水泵的性能表，有300S90A型泵和250S65的外形安裝圖（見上頁示意圖），確定機組的基礎為整體式基礎。臥式離心泵基礎按與泵房結構的聯結方式分為分離式（混凝土材料，常用于地面式泵房）、整體式基礎（鋼筋混凝土材料，一般用于半地下式及地下式泵房，屬結構設計部分）。（1）300S90A水泵組的基礎平面尺寸（L、B應符合建筑模數）300S90A水泵不帶底座，所以選定其基礎為混凝土塊式基礎，則: 泵的質量=857kg，電機的質量 =1945kg250S65水泵不帶底座，所以選定其基礎為混凝土塊式基礎，則: 泵的質量=518kg，電機的質量 =1048kg基礎的大小按照大泵的基礎平

19、面大小統一設定，所以：基礎長度 L水泵和電動機長度方向最外螺孔間距+（400600）=螺釘間距+l2+B+(400600)450+848+630+500=2428mm由于基礎長度要長于泵和電機總長度2744mm，故取基礎長度L=3000mm基礎寬度 B 水泵或電動機寬度方向上螺孔間距最寬者+（400500）A+(400600)=610+500=1110mm1200mm=1.2m（2） 水泵機組的基礎高度300S90A：基礎高度H底座地腳螺栓的長度+（0.100.15） =20（地腳螺栓孔）-（0.030.05）m+(0.100.15） =2028-40+125=645mm700mm=0.70m

20、(2.54.0)(W水泵+W電機)/（LB）=0.54m為保持基礎的大致相平，便于施工，故取最低高度=0.9mm。其中 L基礎長度（m） B基礎寬度（m）; 基礎密度（kg/m3）(混凝土密度2400 kg/m3)2.4.4.泵站形式的確定半地下式泵房的機器間包括地上和地下兩部分，地面以上建筑的空間可以滿足吊裝、運輸、采光、通風等機器間的操作要求，并且能夠設置管理人員工作的值班室、控制室和配電室。經過計算和通盤考慮，采用半地下室泵房2.4.5.水泵吸、壓水管的直徑的確定為保證流速在經濟流速范圍內，有：300s90A：吸水管路 V=1.41m/s，DN=500 壓水管路V=2.21m/s, DN

21、=400250S65：吸水管路 V=1.67m/s，DN=300 壓水管路V=2.46m/s, DN=250聯絡管： V=2m/s, DN=500聯絡管后送水管：DN=6002.4.6.水泵機組和吸、壓水管路的布置喇叭口的直徑：喇叭口的直徑=（1.31.5）DN，所以取300S90A D=700mm 250S65 D=400mm吸水管吸水管進口在最低水位下的淹沒深度h不應小于0.5-1.0m，取h=0.7m吸水井平面布置：喇叭口大徑最外緣離墻壁內緣的距離為（0.751.0）DN，故對直徑為400的喇叭口離墻壁的距離取400mm，直徑為700的喇叭口取550mm。所以再根據管道之間的距離可以計算

22、得到吸水井平面16.5m1.5m 本設計采用吸上式的引水方式所以應該在吸水管上連接真空泵。 對于水泵機組的布置，橫向排列雖然稍微增長泵房的長度，但跨度可減小，進出水管順直，水利條件好，節省電耗，故采用橫向排列布置。橫向排列的各部尺寸應符合下列要求：泵基礎到墻壁的凈距等于最大設備的寬度加1m，但不得小于2m。取=3000mm；出水側泵基礎與墻壁的凈距不宜小于3m。取=4000mm；進水側泵基礎與墻壁的凈距不小于1m。取=2000mm；泵基礎與配電設備要求=電機軸長+0.5m且1.5m。取=2000mm；泵基礎之間的凈距=2000mm； 檢修平臺寬度取F1=3720mm;機器間寬7200mm、長2

23、4000mm。2.4.7.泵站范圍內吸、壓水管路的水頭損失計算按照最不利管路和大泵管路進行水損計算（計算管路見草圖）：吸水管路局部水損：喇叭口90彎管閘閥偏心大小頭伸縮管DN700500500500-300500數量11111局部阻力系數0.10.640.060.20.21流速（m/s）1.411.411.411.411.41局部水頭損失0.010.0650.0060.020.021壓水管路局部水損：伸縮器消聲止回閥異徑三通管閘閥偏心大小頭DN400400250,400,500400200400數量21331局部阻力系數0.210.521.760.070.2流速（m/s）2.212.212.2

24、12.212.21局部水頭損失0.0520.130.4390.0170.05水表：暫取水損為0.2m hf=0.01+0.065+0.006+0.02+0.021+0.052*2+0.13+0.439*3+0.017+0.05+0.2=1.96m沿程水頭損失：因為管路太短，局部水損占主要損失，沿程水損很小可忽略所以總水頭損失：h=1.964m，滿足條件。2.4.8.校核選泵方案-泵站工作的精確計算計算最高日最大時用水量和最大轉輸時的供水量情況：二級供水時管路系統特性曲線的方程式H=Hst+h=Hst+sQ2帶入數據得到 H=44.5+7.910-6Q2則在坐標紙上將水泵的QH曲線和管路系統特性

25、曲線同時繪上(見草圖)，得極限工況時，Q=1775m3/h,H=69.5m,而最高日最大時用水量情況時Q=4253.6=1530m3/h，H=67m，均滿足條件且在泵的高效范圍內，所以選泵方案可行。一級供水時管路系統特性曲線的方程式H=Hst+h=Hst+sQ2帶入數據得到 H=50+1.1110-5Q2則在坐標紙上將水泵的QH曲線和管路系統特性曲線同時繪上(見草圖)，得極限工況時，Q=1005m3/h,H=62.5m,而最高日最大時用水量情況時Q=2363.6=849.6m3/h，H=62m，均滿足條件且在泵的高效范圍內，所以選泵方案可行。2.4.9.水泵最大安裝高度的確定（1）允許吸上真空

26、高度:300S90A的允許吸上真空高度Hs=4.7m；250S65的允許吸上真空高度Hs=6.2m。該水泵站海拔為200m，大氣壓為10.1mH2O，夏季最高水溫為30,修正系數0.43mH2O（2）泵最大安裝高度： 300S90A水泵吸水管路中流速：1.41m/sHs=Hv=Hs-（10.33-ha）-（hva-0.24）= 4.7 -(10.33-10.1)-(0.43-0.24)=4.39mhs：取0.2mHss=Hv-v2/2g-hsHss=Hv-v2/2g-hs=4.39-1.412/（2*9.8）-0.2=4.16m取300S90A安裝高度為1.51m水泵軸標高=-5.000+1.

27、5100=-3.49m 250S65水泵吸水管路中流速：1.67m/sHs=Hv=Hs-（10.33-ha）-（hva-0.24）= 6.2 -(10.33-10.1)-(0.43-0.24)=5.78mhs：取0.152mHss=Hv-v2/2g-hsHss=Hv-v2/2g-hs=5.78-1.672/（2*9.8）-0.152=5.48m取250S65安裝高度為1.85m水泵軸標高=-5.000+1.85=-3.15m2.4.10.起重設備的型號以及泵房的建筑高度的確定（1）起重設備選用LD-A型電動單梁起重機，其基本性能參數如下表所示： 運行機構運行速度 m/min 減速比電動機型號功

28、率（kw）轉速（r/min） 30 26ZDY12-420.81380 電動機葫蘆型號起升速度（m/min）起升高度（m）運行速度（m/min）電動機 CD1 8 620/30錐形鼠籠型 LD-A型電動起重機技術數據外型及安裝尺寸工作制度電源車輪直徑（mm）軌道面寬（mm）中級JL=25%3相50HZ 380V22037-70起重量（t)跨度（m）起重機總重（t）最大輪壓（kN）最小輪壓（kN）h1h2 319.53.8426.857.74800660 CD13-6D型電動葫蘆外型尺寸：clehL1L2L3ABH305mm930mm140mm285mm205mm390mm924mm144mm1

29、03mm930cm本泵房選用CD13-6D型電動葫蘆和電動機ZDY112-4作為起重設備，滿足條件（2） 泵房高度H=a+b+c+d+e a.單軌吊車梁與墻之間的高度 取a=500mmb.起重機鋼絲垂直長度 取b=3000mmc.起重機電葫蘆在鋼絲繞緊狀態下的高度 取 c=500mmd.裝載車的高度 取 d=1000mme.泵房檢修平臺與泵房機器間地面的高度，根據情況而定 取 e=3400mm所以代入數據計算得到H=8400mm，即泵房高度=8.4m2.4.11.水泵站水錘的預防 在壓力管道中，由于某種外界原因（如閥門突然關閉或開啟，水泵機組突然停車等），使得水的流速突然變化，從而引起壓強急劇

30、升高和降低的交替變化，這種水力現象稱為水錘，也稱水擊。水錘引起的壓強升高，可達管道正常工作壓強的幾倍，甚至幾十倍。這種大幅度的壓強波動，造成等嚴重引起管道強烈振動，管道接頭斷開，破壞閥門，嚴重的造成管道爆管，沿途房屋漬水，供水管網壓力降低；引起水泵反轉，破壞泵房內設備或管道，嚴重的造成泵房淹沒；造成人身傷亡等重大事故，影響生產和生活等危害。為減少和消除水錘，在大口徑管道上安裝微阻緩閉止回閥。2.4.12.水泵站噪音的預防水泵噪聲又稱水泵噪音、水泵聲振動、水泵聲噪聲，屬于物理性質上的噪聲。綜合來講，水泵噪聲就是水泵在運行時產生的不規則的、間歇的、連續的或隨機的噪聲。水泵工作噪聲主要包括：水泵本身

31、運行的噪聲、水泵運行引起的管道諧振噪聲、水泵運行引起的水流運動和撞擊噪聲。采取加裝管道柔性橡膠接口的方法可以在一定程度上使管道振動得到減弱，從而減少噪音。本泵房設計時采用微阻消聲球型止回閥在一定程度上達到消除噪音的效果。泵站采用自然通風，可以避免排風扇產生的噪音。另外，應定期檢查水泵聯軸器是否出現機械性疲勞或磨損，使其運行正常。2.4.13.附屬設備的選擇（1）真空泵真空泵引水其優點是泵啟動快，運行可靠，易于實現自動化。我們選用水環式真空泵。300S90A要求的最大真空高度4.7m250S65的最大真空高度6.2m,所以根據300S90A進行真空泵的選擇通過計算得：真空泵的排氣量Qv=K（Wp

32、+Ws）Ha/T(Ha-Hss) =1.0510.33（0.7858.3+0.323.141.5）/4(10.33-2.5) =2.4m3/min最大真空值Hvmax=4.7m根據Qv和Hvmax查詢，選用水環式真空泵SK3兩臺，一用一備，電機采用配套電機。（2）其他由于泵房最低沒有超過5m，泵房積水經集水槽排至城市污水管網，故不設排水泵。在管道通過墻體時，還應設置相應的過墻套管。通風設備:選用面積較大的推拉窗通風。計量設備:選用水表作為計量設備。2.4.14泵站的平面布置通過一系列的綜合比較設計（見草圖），在滿足建筑房屋模數的情況下，確定整個泵房設計長度為35.100m，寬度為7.200m，

33、詳細尺寸與布置詳見泵房設計平面圖。2.4.15.泵站總的設備及管件表（1） 主要設備一覽表編號名稱型號單位數量備注1離心泵250S65 臺22電動機Y315M2-4臺23離心泵300s90A臺2一臺備用4電動機Y355L1-4臺25水環式真空泵SK3臺2配套電動機6起重機ZDYI12-4臺17電動葫蘆CD13-6D臺1起重機自帶8壓力表XTF-150只39真空表Z60Z只3（2）主要管件一覽表編號名稱規格單位數量材料1吸水喇叭口DN300*400個2鋼2吸水喇叭口DN500*700個2鋼3鋼制套管DN300根4鋼4鋼制套管DN500根4鋼5閘閥DN300個2鋼6閘閥DN500個2鋼7伸縮器DN

34、300個2鋼8伸縮器DN500個2鋼9偏心大小頭DN300*250個2鋼10偏心大小頭DN500*300個2鋼11 90彎頭DN300個2鋼12 90彎頭DN500個2鋼13消聲微阻緩閉止回閥DN250個2鋼14消聲微阻緩閉止回閥DN400個2鋼15偏心大小頭DN150*250個2鋼16偏心大小頭DN200*400個2鋼17閘閥DN250/DN400個2/2鋼18伸縮器DN250/DN400個2/2鋼19異徑三通管DN250*500*600個1鋼2.4.16繪制泵站平剖面圖，并列出主要設備和材料清單 見給水綜合設計圖紙2.5主要參考書（1）水泵及水泵站（第四版）（1998年） 中國建筑工業出版

35、社 姜乃昌主編（2）給水排水設計手冊（1、5、11、12）（第二版）（2004年） 中國建筑工業出版社（3）給水排水設計手冊材料設備續冊第1、2冊（2004年） 中國建筑工業出版社（4）給水排水工程快速設計手冊（2、5）（第一版）（1996年） 中國建筑工業出版社（5）全國通用給水排水標準圖集（S2、 S3，2002年）中國建筑標準設計研究所3.某污水提升泵站初步設計3.1 設計資料 （1）已知擬建污水泵站的某市最高日最高時設計用水量為900m3/h。 （2）污水泵站進水管管底高程為191.00m，管徑為DN1000mm，充滿度為0.75。 （3）污水經泵站抽升至出水井，其距泵站70 m，出水

36、井的水面標高為204.00m。 （4）泵站原地面高程為208.20m。3.2 設計任務 根據上述資料，進行該污水提升泵站的初步設計，編寫設計計算說明書，繪制污水提升泵站的平、剖面方案布置草圖一張。3.3設計步驟3.3.1 泵的選擇（1） 泵站設計流量的確定城市的排水量是不均勻的，因而排入管道的污水量也是不均勻的。要正確確定泵的出水量及其臺數以及決定集水池的容積，必須知道排水量為最大日中的逐小時污水流量的變化情況，而這些數據往往是不能得到的。因此，排水泵站的設計流量一般根據最高日最高時污水量決定。該擬建提升泵站的最高日最高時的設計流量為900/h，即250L/s。（2） 泵站的揚程泵站的揚程可按

37、下式計算式中 凈揚程； 污水通過吸水管路和壓水管路中的水頭損失。在確定泵的揚程時，可增大1-2m的安全水頭。則泵站的揚程其中，考慮了2m的水頭損失以及2m的安全水頭。（3） 初步選泵和電動機所選的工作泵的要求是除了滿足最大排水量的條件下，減少投資，節約電耗，運行安全可靠，維護管理方便。在可能的條件下，每臺泵的流量最好相當于1/2-1/3的設計流量，并采用相同型號的泵為好，以互為備用，便于維護檢修。污水泵站中，一般采用立式離心污水泵。根據上文確定的泵站的設計流量及揚程，由給排水設計手冊 常用設備 續冊2中立式離心污水泵的型譜圖查找合適的水泵。初步選定立式污水離心泵的型號為200 WL1 500-

38、20.5，兩用一備。其具體性能參數見表1。200WL1500-20.5具體性能參數表表1流量（）揚程（m）轉速（r/min）軸功率（kw）電機功率（kw）效率（%）汽蝕余量（m）重量（kg）50020.51450 36.845 765.91200立式污水離心泵200 WL1 500-20.5的安裝外形見下圖。 其具體安裝尺寸見表2。立式污水離心泵200WL1 500-20.5安裝尺寸表表2(單位：mm)進口直徑出口直徑ABC250200420970795DEFGH5505006407508403.3.2 確定集水池容積污水提升泵站集水池的容積與進入泵站的流量變化情況、泵的型號、臺數及其工作制度

39、等因素有關。集水池的容積在滿足安裝隔柵和吸水管的要求，保證泵工作時的水力相似條件以及能及時將流入的污水抽走外，應盡量小以降低造價。對于全晝夜運行的泵站，一般可采用不小于泵站中最大一臺泵5min出水量的體積。按照該規定，可以求得集水池的容積為：3.3.3 決定泵站的形式污水提升泵站的形式一般取決于進水管渠的埋深、來水流量、泵機組的型號以及水文地質條件等因素。由于泵站中泵機組的“開”、“停”比較頻繁，其吸水方式往往為自灌式，因此泵站往往采用半地下室或者地下室。本設計方案采用圓形合建式污水泵站，整個泵房設計為三層，詳見某污水提升泵站初步設計草圖。3.3.4 機組與管道布置（1）機組布置污水泵站的機組

40、臺數，一般不超過3-4臺，而且污水泵是從軸向進水，一側出水，故常采用并列的布置方式。為了減少集水池的容積，污水提升泵站中泵機組的“開”、“停”比較頻繁，其吸水方式采用自灌式工作。此時，吸水管上須裝閘門，以便檢修。機組間距及通道大小與給水泵站的要求類似。根據機組布置的要求特點，可以求出機組基礎的幾何尺寸：基座長度L=640+2200=1000mm；基座寬度B=750+2200=1150mm取1200mm；基座高度H= 取基礎的高度為1.2m。 確定機組在機器間的具體布置詳見某污水提升泵站初步設計草圖。（2） 管道布置由于污水泵站吸壓水所含的雜質較多，管材對防腐性能的要求較高，一般應避免使用鋼管，

41、多數情況下采用鑄鐵管。在確定聯絡管的管徑時，其確定依據為流量取最大流量值。吸水管路的設計流速采用1.0-1.5m/s,壓水管的流速不低于1.5m/s，以免管內產生沉淀。根據水力計算表求得吸水管、壓水管及聯絡管的流量、流速、管徑及水力坡度見表3。水力計算表 表3流量 （)流速(m/s)管徑(mm) 水力坡度 (/1000)吸水管4501.303507.1壓水管4501.7730016.1出水管9001.574507.5污水提升泵站內管道敷設一般采用明裝。吸水管道常布置于地面上，壓水管路由于泵房較深，一般采用架空安裝，通常沿墻壁設在托架上。管道布置不妨礙泵站內的交通和檢修工作。不允許把管道裝設在電

42、氣設備的上空。3.3.5 泵站總揚程核算吸水管路：喇叭口90彎管閘閥偏心大小頭伸縮管DN500350/250350350250350數量11/1111局部阻力系數0.10.59/0.580.070.180.21流速（m/s）1.301.301.301.301.30局部水頭損失0.010.05/0.050.010.020.02吸水管路沿程損失：i1l1=27.1/1000=0.0142壓水管路：伸縮管消聲止回閥90彎管閘閥偏心大小頭DN300300300300200300數量11211局部阻力系數0.210.680.520.070.18流速（m/s）1.771.771.771.771.77局部水

43、頭損失0.030.110.170.010.03壓水管路沿程損失：i2l2=8016.1/1000=1.127 4m顯然，吸壓水管路的水頭損失小于我們假設的數值。則所需揚程3.3.6 泵站內部標高的確定泵站內部標高主要根據進水管渠底或管中水位確定。自灌是泵站集水池地板與機器間地板標高基本一致。集水池中最高水位，對于小型泵站即取進水管渠渠底標高；對于大、中型的泵站可取進水管渠計算水位標高。集水池的有效水深，從最高水位到最低水位，一般取為1.52.0m,池底坡度i=0.010.02傾向集水坑。集水坑的大小應保證水泵有良好的吸水條件。平臺寬度應不小于0.81.0m.眼工作臺邊緣應有高1.0m的欄桿。為

44、了便于下到池底進行檢修和清洗，從工作平臺到池底應有爬梯上下。為了保證污水流過格柵前后的速度，需要在格柵前后修筑一定的底坡。 1）集水池最高水位：根據已知資料集水池最高水位為進水管是在設計充滿度下的水位標高，即191.00+0.75-0.1=191.65m。 2）機器間上層平臺設計高出泵站原地面高程0.3m，即208.50m。 3）清理格柵的工作平臺高程高出集水池最高水位0.5m，即192.15m。 4）機器間地面標高：機器間標高設計為188.85m，當池底坡度取0.02時，并保證2m的有效水深，根據集水池191.65的標高，確定集水池最低水位標高為189.65m，喇叭口下緣取188.15m。根

45、據基礎高度和立式泵的安裝尺寸確定基礎標高189.40m，泵軸標高189.90m，同時確定泵房高度為25.65m 5）出水管管底標高高出出水井的水面標高0.5m，即204.50m3.3.7 泵站中輔助設備設計（1）格柵格柵是污水泵站中最主要的輔助設備。一般由一組平行的刪條組成，斜置于泵站集水池的進口處。其傾斜角度為60度80度。柵條的間隙根據水泵的性能確定。格柵后應置工作臺，工作臺一般應高出格柵上游最高水位0.5m。對于人工清除的格柵，其作平臺亞耨流方向的長度不小于1.2m，工作臺上應有欄桿和沖洗設備。機械格柵（機耙）能自動清除截流在格山上的垃圾，將垃圾傾倒在翻斗車或其他集污設備內，大大地減輕了工人的勞動強度，保護了工人的身體健康，同時可降低格柵的水頭損失，節約電耗。該泵站吸水池前并列設LHG-2.5回轉式機械格柵兩臺，它們可以單獨運行，以利檢修。柵條間隙寬度為25mm，格柵的安裝角度為75，功率N=3kw，渠道寬度為3.1m。（2）排污泥設備沖洗出來的污泥要及時沖走，以免阻礙泵站的正常運行，我們選擇的排污泥泵型號為50QW24-20-4。（3）起重設備根據泵站大小和設備重量確定據泵站大小和設備重量確定，根據給水排水工程設計手冊11 冊， 按泵房最重一臺設備重量（1200kg）和提升高度（22m）選擇起重設備為MD2-24