Transcript 水泵与泵站课件5

第五章
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5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
排水泵站
概述
污水泵站的工艺特点
雨水泵站的工艺特点
合流泵站的工艺特点
螺旋泵站的工艺特点
§5.1 概述
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5.1.1 组成与分类
(1)组成
排水泵站的基本组成包括：机器间、集水池、格栅、
辅助间，有时还附设有变电所。
(2)分类
排水泵站按其排水的性质，可分为污水(生活污水、生
产污水)泵站、雨水泵站、合流泵站和污泥泵站。
按其在排水系统中的作用，可分为中途泵站(或叫区域
泵站)和终点泵站(又叫总泵站)。
按水泵启动前能否自流充水分为自灌式泵站和非自灌
式泵站。
按泵房的平面形状，可以分为圆形泵站和矩形泵站。
按集水池与机器间的组合情况，可分为合建式泵站和
分建式泵站。
按照控制的方式又可分为人工控制、自动控制和遥控3
类。
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5.1.2 排水泵站的基本类型
排水泵站的类型取决于进水管渠的埋没深度、来水流
量、水泵机组的型号与台数、水文地质条件以及施工
方法等因素。
选择排水泵站的类型应从造价、布置、施工、运行条
件等方面综合考虑。
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合建式圆形排水泵站
适于中、小型排水量，水泵不超
过4台。
优点：圆形结构受力条件好，便
于沉井法施工，降低工程造价，
水泵启动方便，易于根据吸水井
中水位实现自动操作。
缺点：机器内机组与附属设备布
置较困难，当泵房很深时，工人
上下不便，且电动机容易受潮。
1、排水管渠；2、集水池；3、机器间；
4、压水管； 5、卧式污水泵；6、格栅
合建式矩形排水泵站
适于大型泵站
优点：在机组、管道和附属
设备的布置方面较为方便，
启动操作简单，易于实现自
动化。电气设备置于上层。
不易受潮，工人操作管理条
件良好。
缺点：建造费用高。当土质
差，地下水位高时，因不利
施工，不宜采用。
1、排水管渠；2、集水池；3、机器间；
4、压水管； 5、立式污水泵；6、立
式电动机；7、格栅
分建式矩形排水泵站
优点：结构上处理比
合建式简单，施工较
方便，机器间没有污
水渗透和被污水淹没
的危险。
缺点：要抽真空启动，
为了满足排水泵站来
水的不均匀，启动水
泵较频繁。
1、排水管渠；2、集水池；3、机器间； 4、
压水管； 5、水泵机组；6、格栅
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小结设计要点：
水泵台数不多于四台的污水泵站和三台或以下的雨水泵
站，其地下部分结构采用圆形最为经济，其地面以上构
筑物的形式，必须与周围建筑物相适应。
当水泵台数超过4台时，地下及地上部分都可以采用矩形
或由矩形组合成的多边形；地下部分有时为了发挥圆形
结构比较经济和便于沉并施工的优点，也可以来取将集
水池和机器间分开为两个构筑物的布置方式，或者将水
泵分设在两个地下的圆形构筑物内，地上部分可以处理
为矩形或腰圆形。这种布置适用于流量较大的雨水泵站
或合流泵站。
对于抽送会产生易燃易爆和有毒气体的污水泵站，必须
设计为单独的建筑物，并应采取相应的防护措施。
§5.2 污水泵站的工艺特点

5.2.1 水泵的选择
1、泵站设计流量的确定
排水泵站的设计流量一般均按最高日最高时污水流量
决定。
一般小型排水泵站(最高日污水量在5000m3以下)，设
l-2套机组；大型排水泵站(最高日污水量超过15000m3)
设3-4套机组。
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2、泵站的扬程
H  H SS   hsd   hs   hd  (1～ 2)
Hss——吸水地形高度(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)，为水泵轴线与输水最高
点(即压水管出口处)之高差；
Σhs和Σhd——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)。
3、选泵要点
(1)所选水泵在集水池水位变化范围内都应在高效段内
(2)水泵并联时，联合运行与单泵运行时都应在高效段内
集水池中水位变化时水泵工况
水泵并联及单独运行时工况
(3) 选用工作泵的要求是在满足最大排水量的条件下，减
少投资，节约电耗，运行安全可靠，维护管理方便。
(A)流量选择：大小兼顾、型号整齐
(B)泵的形式：污水泵站中一般选立式离心污水泵；当
流量大时，可选择轴流泵；当泵房不太深时，也可选
用卧式离心泵。对于排除含有酸性或其他腐蚀性工业
废水的泵站，应选择耐腐蚀的水泵。排除污泥，应尽
可能选用污泥泵。
(4) 备用泵选择：如果泵站经常工作的水泵不多于四台，
且为同一型号，则可只设一套备用机组；超过4台时，
除安设一套备用机组外，在仓库中还应存放一套。
(5)考虑扩建
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5.2.2 确定集水池容积
在满足安装格栅和吸水管的要求，保证水泵工作时的
水力条件以及能够及时将流入的污水抽走的前提下，
应尽量小些。
(1)全昼夜运行的大型污水泵站：不小于泵站中最大一
台水泵5min出水量的体积。
(2) 小型污水泵站：能够满足储存夜间流入量的要求。
(3) 工厂的污水泵站：根据短时间内淋浴排水量来复核
(4)集泥池：根据从沉淀池、消化池一次排出的污泥量
或回流和剩余的活性污泥量计算确定
(5)自动控制的污水泵站 集水池容积计算
(A)泵站为一级工作时：
W
Q0
4n
(B)泵站分二级工作时：
Q2  Q1
W
4n
W——集水池容积(m3)；
Q0——泵站一级工作时水泵的出水量(m3/h) ；
Q1、Q2——泵站分二级工作时，一级与二级工作
水泵的出水量(m3/h)
n——水泵每小时启动次数，一般取n＝6。
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5.2.3 机组与管道的布置特点
1、机组布置的特点
(a)适用于卧式污水泵；
(b)及(c)适用于立式污水泵。
2、管道的布置与设计特点
(1)每台水泵应设置一条单独的吸水管
(2)吸水管的设计流速一般采用1.0-1.5m／s ，最低不
得小于0.7m／s ，以免管内产生沉淀。吸水管很短时，
流速可提高到2.0-2.5m／s 。
(3)压水管的流速一般不小于1.5m／s ，当两台或两台
以上水泵合用一条压水管而仅一台水泵工作时，其流
速也不得小于0.7m／s，以免管内产生沉淀。
(4)其它：每台水泵的压水管上均应装设闸门,污水泵
出口一般不装设止回阀；电气安全；防腐等。
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5.2.4 泵站内部标高的确定
泵站内部标高主要根据进水管渠底标高或管中水位确定。
机器间底板标高
集水池最高水位
水泵轴线
水泵基础标高等
集水池
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5.2.5 污水泵站中的辅助设备
1、格栅：最主要的辅助设备
2、水位控制器
3、计量设备
4、引水装置
5、反冲洗装置
6、排水设备
7、采暖与通风设施
8、起重设备
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5.2.6 排水泵站的构造特点及示例
(1)泵站往往设计成为半地下式或地下式。
(2) 集水池应尽可能和机器间合建在一起，缩短吸水管路。
(3)辅助间(包括工人休息室) 往往分开修建。
(4)当集水池和机器间合建时，应当用无门窗的不透水的隔墙
分开。集水池和机器间各设有单独的进口。
(4)在地下式排水泵站内，扶梯通常沿着房屋周边布置。如地
下部分深度超过3m时，应设中间平台。
(5)在机器间的地板上应有排水沟和集水坑。
(6) 对于非自动化泵站，在集水池中应设置水位指示器。
(7)当泵站有被洪水淹没的可能时，应设必要的防洪措施。
(8)集水池间的通风管必须伸到工作平台以下，以免在抽风时
臭气从室内通过。
(9) 集水池中一般应设事故排水管。
§5.3 雨水泵站的工艺特点
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5.3.1雨水泵站的基本类型
“干室式”
“湿室式”
1来水干管；2格栅；3水泵；4压水管；5传动轴
6立式电机；7拍门；8出水井；9出水管；10单梁吊车
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5.3.2 水泵的选择
(1)流量：应满足最大设计流量的要求，但也必须考虑
到雨水径流量的变化。雨水泵的台数，一般不宜少于
2—3台．以便适应来水流量的变化。
大型雨水泵站按流入泵站的雨水道设计流量来选择水
泵，小型雨水泵站中(流量在2．5m3／h以下)，水泵
的总抽水能力可略大于雨水道设计流量。
(2) 水泵的型号不宜太多，最好选用同一型号。如必须
大小泵搭配时两种。如采用一大二小三台水泵时，小
泵出水量不小于大泵的1／3。
(3) 雨水泵可以在旱季检修，因此，通常不设备用泵。
(4)水泵的扬程必须满足从集水池平均水位到出水他最
高水位所需扬程的要求。
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5.3.3 集水池(也称吸水井)的设计
（1）在雨水泵站设计中，一般不考虑集水池的调节
作用，只要求在保证水泵正常工作和合理布置吸水口
等所必须的容积。一般采用不小于最大一台水泵30s
的出水量。
（2）保证水泵良好的吸水条件。
集水池设计的一般注意事项，见表5-3。
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5.3.4 出流设施
雨水泵站的出流设施一般包括出流井、出流管、超越
管(溢流管)、排水口4个部分
1、泵站；2、出流井；
3、溢流管；4、出流管；5、排出口
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5.3.5 雨水泵站内部布置、构造特点与示例
设计注意点：
(1)机组布置
雨水泵站中水泵一般都是单行排列。
(2)吸水、压水管路
吸水口、集水池
压水管
(3)辅助设施
吊车
格栅
§5.4 合流泵站的工艺特点
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5.4.1概述
在合流制或截流式合流行水系统设置的用以提升
或排除服务区域内的污水和雨水的泵站为合流泵站。
合流泵站的工艺设计、布置、构造等具有污水泵
站和雨水泵站两者的特点。
合流泵站设计选泵时，不仅要装设流量较大的用
以抽送雨天合流污水的水泵，还要装设小流量的水泵，
用于不下雨时抽送经常连续流来的少量污水。
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5.4.2 合流泵站示例
§5.5 螺旋泵污水泵站的工艺特点
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5.5.1概述
（1）组成：图示为螺旋泵站布置。污水由来水管，
进入螺旋泵的水槽内，带动螺旋泵的电动机及有关的
电气设备设于机器间3内，污水经螺旋泵提升后进入
出水渠5，在渠道起端设置格栅4。
1、来水管；2、螺旋泵；
3、机器间；4、格栅；5、出水渠
（2）优点：
A、节约：可不设集水池，不建地下式或半地下式泵房，
节约土建投资。不需要封闭的管道，水头损失较小，
电耗较省。
B、 维护与检修方便：便于实行遥控和在无人看管的泵站
中使用，还可以直接安装在下水道内提升污水。
C、 构造简单，便于安装：泵前可不必设置格栅。可取消
通常吸水喇叭管、底阀、进水和出水闸阀等配件。
D、特殊功能：用在提升活性污泥和含油污水时，不会
打碎污泥颗粒和矾花；用于沉淀池排泥，能使沉淀污
泥起一定的浓缩作用。
（3）缺点：扬程低、占地大、有臭气
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5.5.2 设计参数的选择
螺旋泵的直径和长度是两个主要的设计参数。
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5.5.3螺旋泵的安装
(1)斜槽(泵壳)的安装
(2)电动机安装方式
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5.5.4选泵举例
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5.5.4螺旋泵站实例