河南城建学院0244101水泵与水泵站课件第七章水泵房74给水泵站.ppt

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1、7.4 给水泵站,内容： 1、取水泵站 2、二级泵站 3、加压泵站 4、循环泵站 要求： 熟练掌握取水泵站、送水泵站、加压泵站的土建特点及要 求；了解循环泵站的土建特点。,7.4 给水泵站,给水泵站的分类： 1 . 按机组相对于地面的位置，可分为：地面式、 地下 式、半地下式。 2 . 按灌泵方式，分为：自灌式、抽吸式。 3 . 按操作方式，分为：手动、半自动、全自动 、遥 控。 4 . 按在系统中的作用分：取水泵站、送水泵站、加压泵 站、循环泵站。在给水泵站中常见的分类方法，下面详细讲 述。 5 . 按泵房的平面形状分为：圆形、矩形、椭圆形。,7.4.1 取水泵站（一级泵站）,1、取水泵站组

2、成： 吸水井、泵房、闸阀井及出水井组成 。 2、工艺流程（地面水取水泵站工艺流程 ） ：,2,1,3,4,5,1 一水源；2 一吸水井；3 一取水泵房；4 一闸阀井（即切换井）; 5 一净水厂,（一） 取水泵站（一级泵站）,3、取水泵站特点： 河道的水文、水运、地质以及航道的变化等都会直接影响 到取水泵站本身的埋深、结构形式以及工程造价等。 特点：靠江临水深埋，水源水位涨落悬殊较大，泵房的高 度高 ，常建为地下式，一般采用圆形钢筋混凝土结构。泵房平 面面积大小对泵站的工程造价影响大， “贵在平面” 。,取水泵站（一级泵站）,取水泵站（一级泵站）,（一） 取水泵站（一级泵站）,白龟山水厂泵车式取

3、水泵房,白龟山水厂固定式取水泵房,取水泵站一般埋深较大，常建为地下式。为了满足基本建设投资省、 安全、技术先进可行等要求，对土建提出下列要求： 1.泵房结构应考虑抗渗、抗浮、抗裂、抗倾滑。泵房底板一般采取整体 浇注的混凝土或钢筋混凝土底板，并与水泵机组的基础浇注在一体。 2.泵房的结构要考虑防洪。 3.泵房结构应考虑布置紧凑,尽可能缩小平面尺寸，以降低工程造价。 可以采用立式泵，压水管路上的附件（如止回阀、闸阀、水锤消除器及流 量计等）一般设在泵房外的闸阀井或切换井。 4.结构应考虑留有发展余地。 5.土建应考虑的其它要求： 1)通风：风机、风管除满足工艺要求外，不得妨碍站内交通； 2)泵房交

4、通：垂直设梯子，梯宽可取0.81.2m,坡度为1:1或更小，中间 设休息平台每两个中间平台之间不应超过20级踏步；与泵房外应有大门相 连，门宽应比最大设备外形尺寸大0.25m；,3)采光：自然采光：窗地面积比为1/71/6, 最好1/4;电力 照明：2025w/ m2 ； 4)检修场地: 一般在上层平台上预留610 m2的面积； 5)排水:泵房内四周应设排水沟，沟底设集水坑有一定的坡 度，水汇集到排水坑内有排水泵排走。水泵流量可选10 30Ls，扬程有水力计算确定； 6)水封水:自来水作机组的水封水； 7)通讯、工艺参数检测，消防。,7.4.2 送水泵站（二级泵站，清水泵站 ）,经水厂净化后的

5、水进入清水池，由清水池流入吸水井，送水泵站中的水泵从吸水井中吸水，通过输水干管将水输往管网。 1、用水变化情况：供水情况直接受用户用水情况的影响，其出厂流量与水压在一天内各个时段中是不断变化的。 2、送水泵站工艺流程 ：,1 一清水池；2 一吸水井；3 一送水泵站；4 一管网；5 一高地水池（水塔）,吸 水 井,送水泵站,清水池,水塔,管网,3、特点 送水泵站吸水水位变化范围小，通常不超过3 4m ，因此泵站埋深较浅，通常建成地面式或半地下式。 送水泵站为了适应管网中用户水量和水压的变化，必须设置各种不同型号和台数的水泵机组，因而泵房面积较大，一般为矩形，砖混结构。,土建特点：机组多、管线多、

6、电器设备及电缆较多，占地 面积大。 二级泵房为一般工业建筑，对结构的要求与一般工业建筑 不同，即结构设计要满足工艺要求，一般为柱墩式基础、外墙 砖砌、防水沙浆等防潮、内壁设行车壁柱或屋顶设吊车梁。 1.泵房结构应满足工艺设计要求 在保证供水安全、操作方便、满足工艺要求的前提下，合 理布置机组、管线、电气设备和电缆，而不过多考虑土建造 价。,平顶山市九里山水厂 二 级 泵 站,卧式水泵地下式二级泵站,2.隔声与减振 泵房内运行的机组多，噪声大，应采取适当的措施减弱噪 声。 3.工艺参数检测 泵站内应设计量与水位仪表。流量计最好选用能给出瞬时 流量和累计流量的流量计；水位计最好是选用既能指示清水池

7、 水位，又能给出高低水位讯号的水位计。,7.4.3 加压泵站,城市给水管网面积较大，输配水管线很长，或给水对象所在地的地势很高，城市内地形起伏较大的情况下，通过技术经济比较，可以在城市管网中增设加压泵站。 优点：1）减少能耗； 2）降低管网中压力，减少管道水量漏失。 加压方式： 1、采用在输水管线上直接串联加压 ； 一般用于水厂位置远离城市管网的长距离输水的场合。 2、采用清水池及泵站加压供水（水库加压）。,泵站 串联加压: 管网 管网 水库加压: 管网 水库 泵站 管网 特点： 串联加压时：二级泵站与加压泵站必须同步工作。 并联加压时： 城市用水负荷可利用水库调节使二泵站比较均匀工作，有利于

8、调度。 供水时变化系数降低，出水厂输水干管管径可减少， 输出干管越长 经济性越好。,（三）加压泵站,加压泵站供水方式,加压泵站供水方式 1 一二级泵房；2 一增压泵房；3 一水库泵站；4 一配水管网； 5 一输水管；6 一逆止阀,7.4.4 循环泵站 工艺流程： 集水池 冷系 生产车间 冷却构筑物 热系 净水构筑物 热水井 特点： 要求的水量和水压稳定。 要求供水安全性高，但型号、规格、台数多。 常建在冷却构筑物或净水构筑物附近。 为了便于管理，水泵多采用自灌式，因此常建为半地下 式。,补充新鲜水,循环泵站是为了 满足工业企业等生产工艺的需要而设的。 生产工艺不同，循环水系统不同，但是他们具有

9、共同的特点。 1.泵站的流量和扬程比较稳定； 2.供水安全性要求高； 3.泵房内机组型号多，台数多。为了满足工艺要求，泵房 内可能同时有热水泵、冷水泵机组，因此机组的型号台数多， 泵房占地面积大。常采用自灌式工作。 常见的平面布置形式： 1、机组横向双行交错排列布置。使用于机组较多，水泵都 是相同转向的情况下。 2、与1布置基本相同。只是冷热水吸水井在泵房同侧，冷 热水泵都有正、反两种转向。 3、机组纵向双行排列布置。使用于机组较多情况。 4、机组纵向单行排列布置。使用于机组少的情况。,7.5 排水泵站,主要内容： 一、排水泵站的分类 二、污水泵站 三、雨水泵站 四、合流泵站 基本要求： 要求

10、大家掌握排水泵站的分类、各种类型泵站的形式及要求。,7.5.1泵站分类 1.按排水的性质分：污水（生活，生产）泵站、雨水 泵站、合 流泵站、污泥泵站。 2.按在排水系统中的作用分中途泵站，终点泵站。 3.按引水方式分：自灌式泵站，非自灌式泵站（抽 吸式）。 4.按泵房平面形状分：圆形，矩形，组合形。 5.按泵房平面形状按集水池与机器间的组合情况 分：合建式、分建式。 6.按控制方式分：人工控置，自动化控置，遥控。 7.按水泵与一面的相对位置：地下式，半地下式。,7.5.2 污水泵站,内容：主要讲述了污水泵的选择、集水池容 积的确定、机组与管道的布置、泵站内标高 的确定、主要辅助设备的选择、构造

11、特点及 示例。 目的：要求学生能够熟练掌握污水泵站的工 艺设计、施工及运行管理。,一、水泵选择 1.泵站的设计流量和设计扬程 设计流量 ：一般按最高日最大时污水量计算。 设计扬程 ：H=H s s +H s d +h s +h d+ H c 2.污水泵的选择,注：污水泵站的扬程较低，局部水头损失不能忽略。,注意 ：1）根据来水性质，选择相应型号的污水泵；2）污水泵站一般扬程不高，可选择立式离心泵、轴流泵、混流泵。3）所选水泵不论是并联工作还是单独工作均应处在高效段范围内。,要求：在满足最大排水量的条件下，尽量减少投资，节约电耗，运行安全可靠，维护管理方便。为了适应流量的变化和节约电耗，大小搭配

12、比较合适。,小型泵站：最高日污水量5000m3,大型泵站：最高日污水量15000m3,水泵台数的确定： 1）小型泵站 23台（2用1备），如果选用不同型号的两台水泵时，小泵 的出水量不小于大泵出水量的1/2。 2）大中型泵站 23台或34台 单泵流量可按分级抽水方式分配。如果选 用一大两小3台水泵工作，则小泵的出水量不小于大泵出水量的1/3。,水泵规格： 应根据泵站的设计扬程和设计流量、水泵台数、水泵特性曲 线确定。,二、集水池容积 集水池容积与进入泵站的污水量变化情况、水泵型号和台数及其工作制度、泵站操作性质、启动时间等有关。 1.要求：集水池容积在满足安装格栅和吸水管路的要求，保证水泵良好

13、的水力条件及能够及时将流入的污水抽走的前提下，尽量容积小。,大型泵站：最小容积不应小于最大一台水泵5分钟的出水量。一般取510分钟最大一台水泵的出水量的体积为集水池容积。,小型泵站集水池的容积：满足夜间流入量的要求。,工厂污水泵站的集水池：根据短时间内沐浴排水量来复核。,2.泵站工艺中，控制集水池容积的原则：,抽升新鲜污泥、消化污泥、活性污泥的泵站集泥池容积：应根据从沉淀池、消化池一 次排出的污泥量或回流和剩余的活性污泥量 来计算确定。,三、机组与管道布置特点 1.机组布置的特点 污水泵结构都是轴向进水，一侧出水，因而采用纵向布置。 污水泵常采用自灌式工作，吸水管上必须装设检修闸阀。,2.管道

14、的布置与设计特点,吸水管路,每台水泵应设一条吸水管，减少杂质堵塞管道的可能。,吸水管进口端装设喇叭口（直径R=1.31.5D）；喇叭口的淹没深度h=0.4m； 喇叭口下缘至坑底h=0.8R,不能小于0.5m；喇叭口边缘距坑壁的L为（0.751.0）R。,抽吸式工作的泵站 不允许在吸水管上装设底阀。因底阀在污水中极易被堵塞、卡涩，阀板也容易损坏。,吸水管确定管径时，设计流速1.01.5m/s ；不得低 于0.7m/s 。吸水管路短时，设计流速可取2.02.5m/s。,机组布置的特点,压水管路,压水管路上，一般不设止回阀，但应设检 修闸阀。,各泵的出水管与压水干管连接时，不得自干管底部接入。,确定

15、管径，设计流速取 1.5m/s 以上，当两台或两台以上的水泵共用一条压水管只有一台水泵工作时，其流速不得小于0.7m/s 。,3.管道敷设方式： 污水泵房内一般明装，吸水管置于地板上，压水管多置于沿墙的托架上。不得妨碍交通和维修，不允许设在电气设备的上空。,四、泵站内标高的确定,主要 依据,小型泵站：按进水管渠底部高度计算 泵站内标高。,大型泵站：按进水管渠充满度计算水位，根据进水管渠内水位计 算泵站内标高。,1.集水池高程确定,池内有效水深：指最高水位与最低水位高程的差值 ，一般取1.52.0m 。,池内最高水位：进水管渠水位减去过栅水头损失0.1m 。 池内最低水位：最高水位与有效水深之差

16、决定。,格栅,集水池,栅条端面形状及尺寸,格栅安装角度为45 80。,集水池底向集水坑有一定的坡度，一般为0.10.2 。,集水坑的大小应能容纳吸水管并使水泵有良好的吸水条件。,2.机器间： 抽吸式工作的泵站:应根据集水池最低水位，水泵的允许吸上真空高度，推算出水泵轴线标高的上限。 自灌式工作的泵站，应根据集水池的最低水位，喇叭口下缘高度推算出配水管标高和泵轴线标高。,五、主要辅助设备,格 栅,材料：钢或铸铁 栅条间距：由水质和水泵型号决定,一般20120mm 组成：平行栅条和格栅横向支撑组成。工艺设中， 过栅流速取 0.81.0m/s, 栅前流速取 0.60.7m/s, 栅后流速取0.50.

17、7m/s 格栅安装角度： 小型：45 60 人工清除 大型：60 80 机械清除,仪表及计 量设备：,仪表：真空压力表、压力表、电流表、 电压表。,计量：电磁流量计、超声流量计、计量槽 、 压差式流量计、水位计、水位控制计。,引水设施,真空泵（适用于各种水泵）,水射器 （适用于各种水泵）,真空罐（适用于大中型泵站）,密闭小箱（适用于小型泵）,反冲设备 ：集水坑内设置压力冲洗管 排水设施：可以直接排入集水池，也可以在水泵的吸水管上接 根管子，直接抽走。 采暖与通风设施：自然通风、机械通风。 起重设备：参考给水泵站。,水位 控制器,作用：通过水位继电器发出 信号自动控制机组。,浮球液位控制器,电极

18、液位控制器,7.5.3 雨水泵站 当雨水管道出口处水体水位较高，不能自流排入水体时， 应在雨水管渠出口前设置雨水泵站。 泵站典型的工艺流程： 进水管 进水闸井 沉砂池 格栅井 前池 集水池 水泵 出流井 出水管 出水闸井 出水口,雨水泵站的特点：流量大，扬程小。,一、雨水泵站的基本类型 根据集水池与水泵间的相互位置，雨水泵站可分为： 干室式和湿室式两大类型。 1.干室式泵站 （1）组成：共分为三层： 上层：电机间，安装电机和其他电气设备。 中层：水泵间，安装水泵（或水泵轴）和压水管路。 下层：集水池。安装吸水管（或轴流泵）。 （2）优缺点： 优点：电机运行条件好，便于检修、卫生条件也好。 缺点

19、：结构复杂，造价较高。,2.湿室式泵房 （1）组成：上层是电机间；下层是集水池，水泵浸于集水 池内。 （2）优缺点 优点：结构简单，造价低。 缺点：由于水泵是直接侵入集水池内的，所以泵站内比较 潮湿，水泵检修不方便，卫生条件不好。,二、水泵选择 雨水泵站的另一特点是大雨和小雨时设计流量的差别很 大。选择水泵时首先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。 雨水泵站设计流量： 大型雨水泵站：设计流量应按雨水进水管渠设计流量计算。 小型雨水泵站：设计流量应略大于雨水管道设计流量。 雨水泵站台数： 一般不少于23台，最多不超过8台。 注：雨水泵站不考虑备用泵 设计扬程：根据进水水位，

20、排入水体的历年水位，经分析 综合后决定。用经常出现的扬程作为设计扬程。一般情况下， 泵站的设计扬程应满足从集水池平均水位到出水井最高水位所 需扬程的要求。,三、进水设施（集水池） 1.集水池容积 雨水泵站的集水池一般不考虑调节作用。要求保证水泵 正常工作和合理布置吸水口等所必须的容积。一般按站内最 大一台水泵0.51分钟的流量计算容积 为什么雨水泵站的集水池一般不考虑调节作用？ 因为：1）暴雨时雨水量很大，若完全用集水池来调节， 则调节容积很大，不合算也不可能；2）进入泵站的雨水管 渠的断面面积很大、坡度又小，能起到某种程度的调节来水 量的作用。,2.集水池计算深度 主要是指集水池的有效水深。

21、雨水泵站的最高水 位可采用进水管渠的管顶高程，最低水位可采用略低 于进水管渠底部的高程。 3.集水池形状与池内设备布置 城市雨水泵站的实际作用，包含了沉砂池、格栅 井、前池和吸水井的功能。 要求：集水池内水流平顺、均匀地流向各台水 泵，不产生旋涡与旋流，不出现几台水泵同时运行时 的干扰现象。,池内设备布置遵循的原则： （1）集水池进水口流速尽可能缓慢 工艺设计的断面尺寸用流速控制。 栅后到集水池的流速最好不超过：0.7ms（轴流泵不超 过0.5ms）。 水泵入口的行近流速不超过0.3ms。 （2）集水池水流应均匀流向各台水泵。 （3）池内避免形成旋流和产生旋涡。 （4）应考虑检修方便。,四、出

22、水设施 1、出流设施的组成：出流井、出流管、超越管（溢流 管）、排水口等。 2、出流井：设有各台水泵出口的拍门，雨水经出流井、 出流管和排水口排入天然水体。拍门可以防止水流倒灌。井内 设放空管和溢流管。 3、超越管的作用：当水体水位不高，同时排水量不大 时，或在水泵发生故障或突然停电时，用以排泄雨水。 4、排水口：设置排水口时应考虑对河道的冲刷和航运的影 响，要控制出水口的流速和方向，一般出水口流速控制在0.6 1.0ms 。出流管的方向最好向河道下游倾斜。,7.5.4 合流泵站的工艺特点,合流泵站：在合流制或截流式合流污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。 特点：1、不下雨时，抽送的是污水，流量小。 2、下雨时，抽送的不仅是污水还有雨水，流量大。 选泵要求： 1、选泵时，即要满足大雨需要还要满足小雨需要。 2、根据抽送合流污水及流量的特点，合理选择水泵。,