城市排水管道系統(tǒng)污水泵站計(jì)算案例本設(shè)計(jì)采用干式矩形半地下合建式泵房，它具有布置緊湊、占地少、結(jié)構(gòu)節(jié)省特點(diǎn)點(diǎn)。集水池和機(jī)器間由隔水墻分開(kāi)，只有吸水管和葉輪淹沒(méi)在水中，機(jī)器間經(jīng)常保持干燥，以利用對(duì)泵房的檢修和保養(yǎng)，也可避免污水對(duì)軸承、管件、儀表的腐蝕。在自動(dòng)化程度較高的泵站、較重要地區(qū)的雨水泵站、開(kāi)啟頻繁的污水泵站中，應(yīng)盡量采用自灌式泵房。自灌式泵房的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)及時(shí)可靠，不需引水的輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是泵房較深，增加工程造價(jià)。采用自灌式泵房時(shí)水泵葉輪（或泵軸）低于集水池的最低水位，在高、中、低3種水位情況下都能直接啟動(dòng)。泵房剖面圖如圖所示。圖7-1污水提升泵房設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖1.1設(shè)計(jì)概述選擇水池與機(jī)器間合建式的方形泵站，用4臺(tái)泵（1臺(tái)備用），每臺(tái)水泵設(shè)計(jì)流量：Q=1560L/s，泵房工程結(jié)構(gòu)按遠(yuǎn)期流量設(shè)計(jì)。采用AAO工藝方案，污水處理系統(tǒng)簡(jiǎn)單，對(duì)于新建污水處理廠，工藝管線可以充分優(yōu)化，故污水只考慮一次提升。污水經(jīng)提升后入平流沉砂池，然后自流通過(guò)厭氧池、缺氧池、曝氣池、二沉池及計(jì)量堰，最后由出水管道排入受納水體。各構(gòu)筑物的水面標(biāo)高和池底埋深見(jiàn)高程計(jì)算。1.2泵站集水池計(jì)算選擇水池與機(jī)器間合建的半地下式方形泵站，用4臺(tái)泵（1臺(tái)備用）每臺(tái)泵流量為：Q0=849/3=283L/s。集水間容積，相當(dāng)與1臺(tái)泵5分鐘容量W=0.28×5×有效水深采用h=2m，則集水池面積為F＝84/2＝42m21.3水泵總揚(yáng)程估算污水泵站設(shè)計(jì)流量按最高日最高時(shí)污水流量Q設(shè)計(jì)=3057m3/h=849L/s計(jì)算。揚(yáng)程按以下步驟進(jìn)行計(jì)算：（1）柵前水面標(biāo)高=來(lái)水管管內(nèi)底標(biāo)高+管內(nèi)水深=71.87+0.751.4=78.92m；（2）柵后水面標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高=格柵前水面標(biāo)高－格柵水頭損失=78.92－0.1=78.82m；（3）集水池最低水位標(biāo)高=集水池最高水位標(biāo)高－集水池有效水深=78.82－2.0=76.82m；（4）水泵靜揚(yáng)程=出水井水面標(biāo)高－集水池最低水位標(biāo)高=90.49－76.82=13.67m；（5）出水管線水頭損失每臺(tái)泵單用一根出水管，流量為Q0=283L/s，選用管徑為600mm的鑄鐵管，查表得v=1.84，1000i=1.2m，設(shè)管總長(zhǎng)為20m，局部損失占沿程的30％，則總損失為：（6）泵站內(nèi)的管線水頭損失假設(shè)為1.5m，考慮自由水頭為1.0m（7）水頭總揚(yáng)程為取17m.1.4水泵機(jī)組的選擇考慮來(lái)水的不均勻性，易選擇兩臺(tái)以上及兩臺(tái)以上的機(jī)組工作，以適應(yīng)流量的變化。查水泵樣本，選用KWPk350-500型水泵4臺(tái)，3用1備。單泵的性能參數(shù)如下：流量Q=1020～2125m3/h（1872m3/h），揚(yáng)程H=10～31.5m，轉(zhuǎn)速n=960r/min，水泵效率η=89%，電機(jī)功率N=75～185kW，葉輪外徑390～508。水泵安裝尺寸如下（單位：mm）：DN1=350，DN2=350，A=200，A1=602，B=225，F(xiàn)=1000，H1=560，H2=450，M1=400，M3=60，N1=1080，N3=200，R=390，W=780，I=150，I1=39，M2=300，N2=100，N4=140，S1=28，S2=18N=750選定電機(jī)型號(hào)為Y315M-6型三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，其參數(shù)如下：額定電流A=458.2A，額定功率N=250kW，轉(zhuǎn)速n=1000r/min，重量W=180kg。1.5水泵機(jī)組布置由水泵樣本查得，KWPk350-500型水泵基座平面尺寸為1982mm×750mm，混泥土基礎(chǔ)平面尺寸比機(jī)座平臺(tái)尺寸各邊加大200mm并考慮施工情況取整，即為2200mm×950mm?；A(chǔ)頂面高于地面0.4m，水泵基礎(chǔ)并排布置，基礎(chǔ)間距1.2m，便于水泵的維修。1.6吸水管路的布置為了保證良好的吸水條件，每臺(tái)水泵設(shè)單獨(dú)的吸水管，每條吸水管的設(shè)計(jì)流量均為1872m3/h，管管材采用鋼管，水泵進(jìn)口D=600mm，流速v=1.22m/s，i=3.02‰，管長(zhǎng)L=2m。在吸水管的起端設(shè)DN700×600進(jìn)水喇叭口1個(gè)（），吸水管路上設(shè)DN600閘閥1個(gè)（=0.06），DN600×350偏心漸縮管1個(gè)（=0.2）。吸水管水平段具有向水泵方向上升5‰的坡度，便于排除吸入管內(nèi)的空氣。1.7壓水管路的布置由于出水井距泵房距離較小，每臺(tái)水泵的壓水管路直接接入出水井，這樣可以節(jié)省壓水水管上的閥門(mén)。壓水管管材采用鋼管，D=500mm，流速v=1.75m/s，i=1.89‰，管長(zhǎng)L=20m。壓水管上設(shè)1個(gè)DN350×500的漸放管1個(gè)（=0.13），DN500的橡膠柔性接口1個(gè)（=0.1），DN500的閥門(mén)1個(gè)（=0.07），DN500的止回閥1個(gè)（=2.5），DN500的彎頭3個(gè)（=0.9）。壓水管水平段具有向出水井方向上升5‰的坡度，將管內(nèi)的空氣趕出。機(jī)組布置及吸、壓水管路布置詳見(jiàn)城市污水處理廠總泵站工藝圖。1.8校核總揚(yáng)程泵站平面布置后對(duì)水泵總揚(yáng)程進(jìn)行校核計(jì)算（1）吸水管路的水頭損失每根吸水管的流量為283L/s（前），每根吸水管管徑為600mm，流速v=1.84m/s，1000i=1.2m，直管部分長(zhǎng)度1.65m，閘閥一個(gè)（），漸縮管1個(gè)（)，進(jìn)口（ζ=0.5），彎頭1個(gè)（ζ=1.01）。沿程損失局部損失（0.5+0.609）1.842/2g+0.21.842/2g+1.011.842/2g=0.40m吸水管路總損失為：0.01+0.40＝0.41m（2）出水管路的水頭損失：管路總長(zhǎng)度取15m，漸擴(kuò)管1個(gè)（ζ=0.3），閘門(mén)1個(gè)（ζ=0.609），彎頭4個(gè)（ζ=1.01），止回閥1個(gè)（ζ=1.7）。沿程損失局部損失（0.3+0.609+41.01+1.7）1.842/2g＝1.15m出水管路總損失為0.108+1.15＝1.26m（3）水泵所需總揚(yáng)程為13.67+1.5+1.26+0.41＝16.84m。（所選水泵滿足揚(yáng)程要求）1.9泵房高度的確定⑴地下部分集水池最高水位為進(jìn)水管水面標(biāo)高，即=78.82m集水池最低水位為：76.82m設(shè)水泵吸水管中心標(biāo)高在最低水位以下0.6m，則吸水管中心線標(biāo)高為：76.82-0.6=76.22m則泵軸標(biāo)高為：76.22+0.15=76.37m機(jī)組基礎(chǔ)部分埋于地下，露出地面0.40m則基礎(chǔ)頂標(biāo)高為：76.37-0.5=75.87m基礎(chǔ)地面標(biāo)高為：75.87-0.40=75.47m則泵房地下埋深為：H⑵地上部分=0.1+0.7+1.2+1.50+1.8+0.2=5.5m其中，n取0.1m；行車梁高度a取0.7m；行車梁底至起吊鉤中心距離c，取1.2m；起重繩的垂直長(zhǎng)度d為1.50m；最大一臺(tái)水泵或電動(dòng)機(jī)的高度e取1.8m；吊起物底部與泵房進(jìn)口處室內(nèi)地坪的距離h取0.2m。則泵房高度H=6.53+5.5=11.83m。1.10泵站輔助設(shè)施為保證泵站的正常高效運(yùn)行，還需設(shè)置以下輔助設(shè)施。（1）泵房?jī)?nèi)排水水泵房?jī)?nèi)地面做成1%的坡度，坡向集水槽和集水坑。集水槽寬0.2m，深0.2m，坡向集水坑水坑。集水坑平面尺寸0.5×0.5m，深0.6m。選擇一臺(tái)潛污泵排水，將泵房?jī)?nèi)積水排至集水井內(nèi)。（2）泵房?jī)?nèi)通風(fēng)設(shè)計(jì)中選擇機(jī)械通風(fēng)，通風(fēng)換氣次數(shù)為5~10次/

h，通風(fēng)換氣體積按地面以下泵房體積計(jì)算，地面以上泵房體積不計(jì)入。選擇二條通風(fēng)管道，通風(fēng)管道采用防阻燃塑料管，管徑DN300mm。通風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)口設(shè)在泵房底部，距離室內(nèi)地面0.5m，排風(fēng)口設(shè)在屋頂之上。（3）起重設(shè)備為方便泵房?jī)?nèi)水泵和電機(jī)的安裝、維修和更換，在泵房?jī)?nèi)設(shè)置起重設(shè)備。設(shè)計(jì)中選擇SC電動(dòng)雙軌小車。（4）出水井水泵壓水管出口接入出水井內(nèi)，出水井平面尺寸