4.3 工艺设计
Ⅰ 工艺平面布置
4.3.1 一体化预制泵站工艺平面布局应根据一体化预制泵站类型、进出水条件、工艺条件等合理布置,应保证一体化预制泵站整体流态良好,并宜采用计算机模型对一体化预制泵站整体的流态进行分析。
4.3.2 一体化预制泵站井筒内的工艺平面布置应满足主要设备和管路的安装、运行操作和起吊维护的要求,可不设置维修空间。干式一体化预制泵站应考虑散热,并应在井筒底部设置集水坑和排水泵。
Ⅱ 集水池
4.3.3 一体化预制泵站集水池水位设计应符合下列规定:
1 对于采用轴流泵、混流泵或潜水离心泵的湿式一体化预制泵站,一体化预制泵站集水池最低水位应满足配套水泵所需最小淹没深度的要求。当无法满足要求时,应进行针对性设计,消除气蚀和水泵干转风险,并可采用计算流体动力学(CFD)模拟等方法辅助设计。
2 对于采用卧式或立式离心泵的干式一体化预制泵站,一体化预制泵站前端集水池的最低水位应满足水泵自灌的要求。当无法满足要求时,应设置真空引水系统,最大排气时间不宜大于5min。
3 雨水一体化预制泵站和合流一体化预制泵站集水池的设计最高水位,应与进水管管顶相平。当设计进水管道为压力管时,集水池的设计最高水位可高于进水管管顶,但不得造成管道上游地面冒水。污水一体化预制泵站集水池的设计最高水位,应按进水管充满度计算。
4 多井筒设计的并联一体化预制泵站所有井筒之间应连通。
4.3.4 给水一体化预制泵站的集水池有效容积应根据一体化预制泵站前端供水曲线和后端用水曲线及所需的消防、事故用水量综合确定,同时应满足配套水泵的启停次数的要求和水质的预处理要求。
4.3.5 排水一体化预制泵站集水池的有效容积应根据水泵设计流量和每小时最大启停次数确定,并应按下式计算:
式中:
VEff——一体化预制泵站集水池有效容积 (m³);
Qp——一体化预制泵站最大一台泵的设计流量(m³/h);
Zmax——水泵每小时最大启停次数 (h-1)。
4.3.6 当一体化预制泵站主体集水池有效容积不能满足计算集水池容积时,应另设分离式集水池。
Ⅲ 水泵和格栅
4.3.7 水泵的选型应符合下列规定:
1 水泵宜选用相同型号;
2 当流量和扬程变化较大时,宜采用变频调速装置;
3 水泵设计工况点应在水泵最高效率区内,在最大与最小流量时,水泵应能高效、安全、稳定运行。
4.3.8 一体化预制泵站配备的水泵应符合下列规定:
1 水泵在设计负荷范围内应无振动和气蚀现象;
2 一体化预制泵站配备的潜水泵应符合现行国家标准《污水污物潜水电泵》GB/T 24674的有关规定;
3 一体化预制泵站配套的干式离心泵应符合现行国家标准《离心泵技术条件(Ⅲ类)》GB/T 5657的有关规定。
4.3.9 潜水电机应符合下列规定:
1 绝缘等级不应低于F级,温升不应低于B级;
2 防护等级不应低于IP68。
4.3.10 干式电机应符合下列规定:
1 绝缘等级不应低于F级,温升不应低于B级;
2 防护等级不应低于IP54。
4.3.11 当潜水自耦安装的潜水离心泵和自耦底座采用金属对金属的连接时,宜采用橡胶圈密封。
4.3.12 当进水含有的固体杂质可能堵塞水泵和后继管路时,应设置格栅。格栅的选型应符合下列规定:
1 格栅设计流量不应小于一体化预制泵站设计流量,过栅水头损失不宜大于0.5m;
2 当一体化预制泵站进水杂质较少时,宜设置提篮式格栅;
3 当一体化预制泵站进水杂质较多时,宜设置粉碎式格栅。
4.3.13 提篮式格栅的设计应符合下列规定:
1 格栅应耦合在进水管法兰面上,并应配套导杆和提升链;
2 格栅和挡水板等消能装置应分开设置;
3 格栅间距不宜小于40mm,且不宜大于后继水泵过流通径;
4 格栅应能手动提升,倾倒栅渣;
5 提篮式格栅的材质应采用不锈钢304系列及以上材质。
4.3.14 粉碎式格栅的设计应符合下列规定:
1 格栅可耦合在进水管法兰面或安装在预制格栅井内,格栅井应满足格栅安装和后继水泵配水要求;
2 应设置备用粉碎式格栅;
3 当进水管道可能出现雍水时,可采用配套的溢流格栅,并应增加检修孔、配套导杆、提升链、进水渠和支撑附件;
4 格栅支撑框架的强度应满足机械和液压负荷要求;
5 湿式安装的粉碎式格栅应配套防护等级IP68的潜水电机,并应具备防缠绕、防越流功能。
4.3.15 设置于污水一体化预制泵站的粉碎式格栅,应具备连续运行的能力。设置于雨水一体化预制泵站的粉碎式格栅,宜采用液位计控制启停。
Ⅳ 管路系统
4.3.16 一体化预制泵站管路系统管材、管件和阀门的选型和连接方式,应根据输送介质和使用环境确定。
4.3.17 一体化预制泵站的进出水管道和外部管道,应采用柔性连接。
4.3.18 干式安装的水泵进水管应配置检修阀,宜配置压力真空表。检修阀可安装在一体化预制泵站内部或一体化预制泵站外的阀门井内。
4.3.19 离心泵的出水管应配置止回阀和检修阀,宜配置压力表。止回阀和检修阀可安装在一体化预制泵站内部或一体化预制泵站外的阀门井内。
4.3.20 给水系统的管道增压一体化预制泵站,水泵进水管应设置检修阀,进水主管上应安装压力传感器和双向排气阀。
4.3.21 向高地输水或长距离输水一体化预制泵站,当水泵设有止回阀或底阀时,应进行启停泵水锤和弥合水锤压力计算。当计算所得的水锤压力值超过管道试验压力值时,应采取消除水锤的措施。
Ⅴ 其他附属设施
4.3.22 一体化预制泵站主体顶盖应留有检修盖板,检修盖板应具备限位安全锁、防坠落和防盗的功能,并应留有设备检修孔,检修孔的尺寸、个数和位置应根据一体化预制泵站的提升设备确定,检修孔直径不宜小于800mm。
4.3.23 井筒外部应根据使用条件和起吊能力设置吊耳,且玻璃钢材质一体化预制泵站吊耳不应少于4个,高强度聚乙烯一体化预制泵站吊耳不应少于2个,其强度应满足一体化预制泵站吊装的需要。
4.3.24 水泵的提升装置应符合下列规定:
1 湿式一体化预制泵站应采用不锈钢304系列及以上材质的导杆、提升链等提升装置,且最大允许提升重量不应小于单台设备最大提升重量的1.5倍;
2 干式一体化预制泵站可不设置提升装置,但一体化预制泵站操作平台和检修孔开孔尺寸应确保一体化预制泵站外提升设备能顺利完成提升作业。
4.3.25 湿式一体化预制泵站主体配套操作平台宜采用不锈钢、热镀锌碳钢、铝合金或玻璃钢材料,操作平台应进行承载力测试,最大设计载荷应大于2kN/㎡,并应能承载一体化预制泵站主体最重设备重量的1.5倍。干式一体化预制泵站可不设置操作平台。
4.3.26 一体化预制泵站操作平台的设置应满足人员操作、检修和设备吊装的要求,并应符合下列规定:
1 湿式一体化预制泵站操作平台宜设置于检修阀以下0.5m~1.0m,并应位于进水管管顶和最高水位以上;
2 干式一体化预制泵站可根据管路布置、阀门设置、水泵排布等按实际需要设置操作平台。
4.3.27 爬梯的材质宜采用铝合金。当一体化预制泵站内环境腐蚀性较强时,宜采用玻璃钢等防腐蚀材质。爬梯应符合现行国家标准《梯子 第2部分:要求、试验和标志》GB/T 17889.2的有关规定。
4 多井筒并联的泵房,所有井筒之间应连通,使得运行时每个井筒内的水位保持一致。但每个井筒的水泵,可采用不同的启停液位,轮值运行,逐台启动或逐台停运。
推导过程如图3、图4所示。
图3 水泵运行周期 T
图4 水泵最小运行周期和流量的关系
Ts一水泵待机时间(h);
Tmin——水泵最小运行周期(h);
Vmin——集水池最小有效容积(m3);
1 当一体化预制泵站流量较大时,粉碎式格栅可单独安装在预制进水格栅井内。
4.3.26 当湿式一体化预制泵站的操作平台无法满足本条第1款的规定时,宜取消操作平台,并将阀门等需要人员操作的设备放入一体化预制泵站外部,避免发生人身安全事故。
- 上一节:4.2 站址选择和总体布置
- 下一节:4.4 结构设计