地埋式一体化泵站的设计和应用.pdf

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1、、铷城建／水T、№通胃机械地埋式一体化泵站的设计和应用江苏亚太泵阀有限公司(泰兴225400)栾金秀谭晓强辛健王文荣【摘要】通过对地埋式一体化提升泵站(以下简称一体化泵站)与传统泵站的优缺点比较，介绍了一体化泵站的适用范围和应用场合，重点介绍了一体化泵站的设计要点和使用注意事项。【关键词】地埋式一体化泵站设计要点应用一．前言长期以来，我国城乡工农业生产和居民生活产生的废水和污水一般通过管网收集到混凝土结构的污水提升泵站内，再由泵站内的污水泵通过管道输送到污水处理厂进行处理。另外我国现有雨水排涝泵站、灌溉

2、泵站、取水泵站等传统泵站普遍采用钢筋混凝土结构。该类传统泵站结构稳定性好、经久耐用，但普遍存在下列缺陷。1)占地面积大。不仅需设置水泵运行所必需的进出水池(管道)、还需设置操作控制室、人员起居室及设备维修工具室等。2)施工周期长。从基坑开挖、混凝土浇筑维护到设备安装调试等整个施工周期需要3～6个月甚至几年。3)成本高。因占地面积大、开挖深度深、混凝土浇筑量大且施工周期长、加上设备成本和人员操作维护等成本，故传统泵站成本投入约需几百万元至几千万元等。4)协调性差。传统泵站内设备由不同厂商供货、施工。如果协

3、调不力，易出现设备之间、设备与土建之间匹配性协调性差等现象，甚至可能造成永久性质量缺80然思然：Ⅲ年嬲陷。5)不可重复利用。传统混凝土泵站一旦建成即固定在一地，不可移动、搬运，满足不了一些临时性、阶段性、地点变化的污水和废水收集和输送需求。6)自动化程度低。传统泵站因由多方供货、施工，集成化程度不高，导致泵站自动化控制程度低。针对传统泵站存在的上述缺陷，江苏亚太泵阀有限公司自主研制出一种地埋式一体化泵站，其主体结构如图1所示。并已成功应用于多个污水提升泵站，现阶段最大提升量达40000m3／d。图1地埋

4、式主体结构—■■苁=．一体化泵站的设计1．整体设计说明将泵站常规配置所需水泵、闸门、止回阀、管道、拦污格栅及控制系统等设备集成装配在预制筒体内作为一个整体供货给用户，与用户进出水管网联接、调试后即可使用。具体操作方法如下：将水泵自动耦合装置、拦污格栅支承部件、阀门及管道等装置组装在玻璃钢简体内，并作为一个整体运输到用户现场。将该整体吊入预先开挖的基坑内并用化学螺栓固定在地基上，连接好筒体的进出水管路，简体外围逐步回填土至地面高度，将水泵吊入简体内沿导杆滑至底部与泵座自动耦合即可，将拦污格栅沿导轨吊放到支

5、承部件，连接各设备的动力和控制电缆，泵站即可试运行。2．设计要点(1)主设备提升泵的选用为最大限度地节约设备的安装、运行空间同时兼顾设备的维修和养护需要，一体化泵站主设备选用潜水泵。潜水泵的电动机与水泵采用同轴结构，故泵整体高度较低、占用空间小；另外潜水泵如需检修和保养时，只需将其整体从水中吊出(因其采用自耦合装置，可自动分离，无需人员进入水下或抽干水操作)即可在地面上进行。(2)占用空间最小化设计一体化泵站所需设备集成设计在简体内，能最大限度地减小泵站的用地面积和空间高度要求，从而达到泵站占用空间最小

6、化的目的，进而缩短泵站建造周期和节约投资成本。(3)筒径和有效容积的计算和确定一体化泵站内的主设备是潜水排污泵如图2所示，潜水排污泵的驱动为潜水电动机，因安全运行所需潜水电动机每小时起停次数有限制，不能频繁起停。该类潜水泵的起停由预制简体内的液位自动控制(高液位开动水泵、低液位停止水泵运行)。故预制简体内水泵起动液位与停止液位间的介质容量(以下简称有效容积y似)不少于单台水泵每次运行最短时间的流量‰m。％放=‰。。=Q肠(1)式中旷潜水泵的设计流量，单位为m3，h；，z——起停次数。水泵的设计流量Q由用

7、户根据现场工况需要或历史来流情况统计分析确定。水泵起动液位与停止液位间的高差H根据用户现场液位、开挖深度等情况初步确定，等筒径确定后根据有效容积需要再具体确定。≯D一进水图2潜水排污泵由上式可知若Q、日选定，因电动机每小时起动次数有最大值甩，故简径有最小值Dmm。筒径D的最终确定还需结合简体内安置水泵、拦污格栅、管道等空间需要，并兼顾简体制作工艺及运输情况，一般将简体内径D设计为：l200mm、l500mm、2000mm、2500mm、3000mm、3500mm及3800mm等规格。(4)抗浮力结构设计

8、一体化泵站的简体一般采用埋地式安装。因地埋式装置在地下水位较高时，可能会从地下浮起，导致设备不能正常使用甚至遭受破坏等现象。为防止一体化泵站出现上述现象，我们在设计时增加了防浮力结构，如图3所示。垃型垒≥熹图3增加防浮力结构在简体底部采用法兰式结构，该结构的主要作用有两个方面：1)便于与地基连接固定。2)利用法兰上方泥土的重力作用于法兰上，以平：⋯伸期黑戛慧烹812014年第5期、、Ⅵw．et、jx．【‘】mV●然就∽规‰啊＆通㈨蛾．M工_