泵与泵站课程设计——某污水途中提升泵站.doc
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烟台大学
给水排水工程专业
《泵与泵站》课程设计
计算书
题目:
某污水中途泵站设计
指导老师:
牟晓蕾
学生:
马镇
专业:
给水排水工程
学号:
201159503128
班级:
土113-1
已知题目某污水管网中途泵站
设计资料:
(1)某城镇污水干管由于埋深过大需设置中途泵站,污水干管平均日污水量见参数表;
(2)泵站地面标高、泵站前污水管道末端检查井内底标高、下游出水检查井内底标高均见参数表:
(3)泵站至出水检查井管长(即压力管段)见参数表;
表1污水管网参数表(
学号
地面标高(m)
入口标高(m)
出口标高(m)
管长(m)
平均日流量(万吨)
28
17.20
10.20
17.32
551.0
2.60
一:
计算流量、初算扬程,设计流量采用最高日最高时污水量。
已知平均日流量=2.6万吨=300.93L/s
用内插法求污水总量变化系数Kz:
得Kz=1.4
得出最高日最高时污水量=Kz=1.4300.93=421.30L/s=1516.68/h
一般大型泵站(污水量>5000立方米)应设3~4套机组,压水管的流速一般不小于1.5m/s,每台水泵的压水管上应装置阀门。
由给水排水设计手册可查的,选择DN500-V2.16-1000i12.3铸铁管。
污水泵站的管道易受腐蚀,一般避免使用钢管,钢管的抗腐蚀能力较差,所以不选钢管。
扬程计算:
H=Hs+h
根据设计手册,取2m的安全水头,且局部损失按沿程损失的30%来计算----《建筑给排水规范》
泵站外压水管线水头损失:
=(1+0.3)12.310^(-3)551.00=8.81m
静水扬程Hst=H(出口)-H(入口)=17.32-10.20m=7.12m
所以设计扬程H=7.12+8.81+2m=17.93m
二、选泵
选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,最好选同型号的泵,这样对设备的购置,设备与配件的备用,安装施工,维护检修都有利。
一般大型泵站(污水量>5000立方米)设3~4套机组,压水管的流速一般不小于1.5m/s,每台水泵的压水管设止回阀、闸阀。
根据上一步所得出的设计扬程(H=17.93m)和流量(Qm=421.30L/s=1516.68/h),可选两个方案:
方案一、3用1备:
q=Q/4=140.43L/s=505.56/hH=17.93m
方案二、4用1备:
q=Q/3=105.33L/s=379.17/hH=17.93m
由上海凯泉泵业(集团)有限公司出版的WQ系列潜水排污泵电子书的P30粗选泵,见附图1.
进一步的筛选,满足条件的两个方案可选泵组为:
方案
流量(/h)
型号
扬程(m)
一、3用1备
505.56
WQ2400-605-20037
17.93
二、4用1备
379.17
WQ2368-604-20030
17.93
两种泵的性能曲线见附图。
方案一的泵效率:
方案二的泵效率:
通过上面曲线和效率的比较,在相同条件下,方案二的效率高于方案一,因此选择方案二。
三、泵的初步校核
校核泵组是否符合工况需求,需要画出泵并联后的特性曲线和管道特性曲线来求得并联工况点,由工况点看并联后的泵组是否符合设计流量和扬程的要求。
同型号的泵并联特性曲线可以根据横加法原理画出,与管道的特性曲线相交。
具体做法如下:
(1)泵机组有4台常用泵和1台备用泵组成,单泵出水Q=900/h
由给水排水设计手册,查得:
单泵出水管选择DN250-V2.01-1000i20.7的铸铁管,即作为单泵连接压力干管的压力支管。
取管长L=4m
(2)集水池容积初步计算:
根据工作泵组停车时启动备用机组所需时间来计算,一般可采用不小于泵站中最大一台泵5分钟出水量体积
即:
,集水池水深取2米,
算出集水池面积:
(3)计算泵站范围内压水管路的水头损失:
900铸铁弯头阻力系数、异径三通阻力系数和闸阀阻力系数由给水排水设计手册第一册查得(见附图3):
即:
弯头阻力系数=0.64,闸阀综合阻力系数,渐放管阻力系数,其余阻力由于太小可忽略不计,另外加上连接泵与压力干管的支管的沿程损失,算出泵站内压力支管损失:
m
(4)计算站内压力干管损失,4用1备的泵组支管与压力干管接口处示意图如下:
DN800流量V1000i
B到C758.341.083.13
C到D1137.511.616.87
D到E1516.682.1612.3
由上图和右边的数据可计算,A到B之间的损失很小,可忽略,则A到F段的沿程损失:
A处是弯管,=0.64,B,C,D处为三通直管,阻力系数都是0.1。
且,A到F之间的流速不一致,选用平均流速来进行计算,所以A到F管段局部损失:
m
综合上面(3)、(4)步骤算出初步分析后的设计扬程应为:
(5)校核泵并联后工作的总工况是否在并联曲线高效段内
校核后的静扬程:
。
由给排水设计手册查的:
管径为250mm时,比阻为2.752,K取1.0。
管道系统特性曲线方程:
A:
B:
,
站外压力管损失:
推出
则得出管道特性曲线方程:
即,(),由此可画并联后的特性曲线图:
同型号,同水位四台水泵WQ2368-604-20030并联
如图可见,工况点A落在高效段内,且扬程和流量等参数都符合设计要求,因此经过校核后认为方案二在满足最大排水量的条件下,运行安全可靠,可行性良好。
三、泵站的辅助设备
1、格栅
格栅是污水泵站中最主要的污水处理设备。
格栅一般有一组平行的栅条组成,斜置于泵站集水池的进口处。
栅条间隙宽度25mm,格栅安装角度为70°。
2、使用起重机,见附表1.
根据WQ2368-604-20030泵重825千克,由给水排水设计手册.第11册电子书中P648选择相应的电动葫芦型号:
.
四、设计水泵机组的安装尺寸
见附图4。
附图1:
源自由上海凯泉泵业(集团)有限公司出版的WQ系列潜水排污泵电子书。
附图2:
源自由上海凯泉泵业(集团)有限公司出版的WQ系列潜水排污泵电子书。
(图中1----WQ2400-605-20037,3----WQ2368-604-20030)
附图3:
源自给水排水设计手册第一册。
附图4:
源自由上海凯泉泵业(集团)有限公司出版的WQ系列潜水排污泵电子书(采用固定式底座安装)。
附表1:
起重设备型号选择:
型号
起重量(T)
起升高度H(m)
起升速度(m/min)
运行速度(m/min)
主起升电动机
运行电动机
型号
功率(KW)
转速(r/min)
型号
功率(KW)
转速(r/min)
CD13-6D
3
66
8
20(30)
ZD132-4
4.5
1380
ZDY112-4
0.4
1380
CD13-9D
99
CD13-12D
112
CD13-18D
118
CD13-24D
24
CD13-30D
30
设计说明书
设计说明:
1、本图尺寸以毫米计,高程以标高计,标高采用绝对标高,管理层地面标高为12.20m,进水口标高10.20m
2、本污水提升泵房依据:
设计污水提升量为2.6万立方米/日,污水提升设备安装潜水泵型号为WQ2368-604-20030四用一备(Q=379.17立方米/h,H=17.93m)。
3、管件防腐:
铸铁和钢管件彻底除锈达Sa2.5级后,水下立管刷环氧涂料底漆两道,面漆两道;其余管件外壁刷氯化橡胶底漆两道,氯化橡胶面漆两道;内壁以1:
1水泥砂浆衬里,衬里厚10±2mm。
4、水泵的开启:
旱季,水泵的运行按三台考虑,水泵的开停根据污水泵房的水位高低来考虑,水位下降至最低开泵水位时停泵,当水池水位上升至最高水位时开泵,具体停泵水位可根据实际情况作适当调整。
5、泵房通风采用自然通风。
注:
1.水平安装阀门,三通及弯头下面均应设砖支墩.2.短管及长管长度,若与实际情况有出入之处可酌情调整.3.管道配件防腐处理,详施工图设计说明书.
11
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- 关 键 词:
- 泵站 课程设计 污水 途中 提升