高效一體化預制提升泵站設備荷載及穩(wěn)定分析

控制裝置

1 液位控制設備的電子儀表裝置應安裝于控制柜內(nèi)。

2 安裝固定液位控制器及懸掛電纜應避免纏結(jié)或末端在泵站的入口，控制器應避免被障礙物干擾。

3 起停液位的設置, 一臺潛水泵必須設置2個液位使用，2臺潛水泵至少設置3個液位使用。

4 控制裝置應實現(xiàn)泵站液位自動控制運行。

設計與構(gòu)造

一般規(guī)定

1 預制泵站的總體布置要求和站址應根據(jù)地質(zhì)條件、工程設計以及泵站運行等，經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。

2 預制泵站布置應符合《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50069的規(guī)定，并應符合下列規(guī)定：

1 滿足機電設備布置、安裝、運行和檢修要求；

2 滿足結(jié)構(gòu)布置要求；

3 滿足通風、采暖和采光要求，并符合防潮、防火、防噪聲、節(jié)能、勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生等技術規(guī)定；

4 滿足交通運輸要求；

5 做到布置美觀，且與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。

3 預制泵站底板高程應根據(jù)水泵安裝高程和進水流道布置或管道安裝要求等因素，并結(jié)合預制泵站所處的地形、地質(zhì)條件綜合確定。

4 安裝在預制泵站內(nèi)水泵四周的輔助設備、電氣設備及管道、電纜道等，其布置應避免交叉干擾。

5 預制泵站運行過程中的噪聲應符合現(xiàn)行標準《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》GB/T50087的規(guī)定。

6 預制泵站的耐火等級不應低于二級。預制泵站附近應設消防設施，并應符合現(xiàn)行標準《建筑設計防火規(guī)范》GB 50016和現(xiàn)行標準《水利水電工程設計防火規(guī)范》SL 329的規(guī)定。

7 預制泵站的設計應符合《泵站設計規(guī)范》GB50265的規(guī)定。水井集成在同一個井筒內(nèi)，宜帶內(nèi)部維修平臺和地面控制面板。

泵站設計

1 一體化預制泵站的的形式應根據(jù)設置的地理位置，地形條件和地質(zhì)情況等因素綜合選用。

2 泵站場地應具備必要的交通條件、施工吊裝作業(yè)條件。

3 預制泵站設計應根據(jù)工程所在地相應管網(wǎng)建設規(guī)劃，結(jié)合給水、排水工程規(guī)模、近、遠期建設情況，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定。

4 泵站宜按近遠期規(guī)劃相結(jié)合原則，確定適宜的工程規(guī)模。 泵站

5泵站設計應對泵站結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)、配套設備的選型，泵站的平面布置，泵站豎向布置和泵站配套儀表、電氣和控制設備等分別進行設計。

6泵站水泵選型應與流量要求相匹配，宜采用統(tǒng)一的泵型。

7單臺水泵功率較大時，宜采用軟啟動或變頻啟動，泵站流量和揚程變化較大時可采用變頻調(diào)速裝置。

8對于排水泵站，宜設置潛水離心泵，雨水泵站，可不設置備用泵。

9濕式安裝的潛水泵，水泵宜配套電機冷卻系統(tǒng)，干式安裝的水泵，可采用IP54或以上水冷或風冷電機。

10對于采用重力管網(wǎng)的泵站宜采用液位自動控制，采用壓力管網(wǎng)的泵站宜采用壓力自動控制。所有泵站都應具備手動控制、自動控制和遠程控制功能，并應具備自由切換控制方式的功能。

11 采用液位控制水泵自動開停時，泵池內(nèi)zui高液位和zui低液位之間的有效容積應根據(jù)水泵每小時zui大啟停次數(shù)確定，可采用(3.2.12-1)式計算

泵站豎向高程設計應符合下列規(guī)定：

1 泵站zui高和zui低水位之間的有效高度，由泵站有效容積和平面尺寸確定；

2 泵站zui低水位到泵坑底部的距離應大于配套水泵zui小停泵高度；

3 多井筒設計的并聯(lián)泵站宜采用相同的zui高和zui低水位；

4 雨水泵站和合流污水泵站集水池的設計zui高水位，應與進水管管頂相平。當設計進水管道為壓力管時，集水池的設計zui高水位可高于進水管管頂；

5 污水泵站集水池的設計zui高水位，應按進水管充滿度計算。

荷載及穩(wěn)定分析

1 用于預制泵站穩(wěn)定分析的荷載應包括：自重、靜水壓力、揚壓力、土壓力、泥沙壓力、波浪壓力、地震作用及其它荷載等。其計算應遵守下列規(guī)定：

1 自重包括泵站結(jié)構(gòu)自重、填料重量和*設備重量；

2 靜水壓力應根據(jù)各種運行水位計算。對于多泥沙河流，應計及含沙量對水的重度的影響；

3 揚壓力應包括浮托力和滲透壓力。滲透壓力應根據(jù)地基類別，各種運行情況下的水位組合條件，泵站基礎底部防滲、排水設施的布置情況等因素計算確定。對于土基，宜采用改進阻力系數(shù)法計算；對巖基，宜采用直線分布法計算；

4 土壓力應根據(jù)地基條件、回填土性質(zhì)、擋土高度、填土內(nèi)的地下水位、泵站結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的變形情況等因素，按主動土壓力或靜止土壓力計算。計算時應計及填土頂面坡角及超載作用；

5 淤沙壓力應根據(jù)泵站位置、泥沙可能淤積的情況計算確定；

6 風壓力應根據(jù)當?shù)貧庀笈_站提供的風向、風速和泵站受風面積等計算確定。計算風壓力時應考慮泵站周圍地形、地貌及附近建筑物的影響；

7 其他荷載可根據(jù)工程實際情況確定。

一體化預制泵站技術參數(shù)：

一體化預制泵站說明：
 一體化預制泵站，泵站主體由井筒、潛水泵、格柵系統(tǒng)、提升鏈、管道、閥門、液位傳感器、控制系統(tǒng)和通風系統(tǒng)等部件組成。并提供運輸、安裝指導、調(diào)試和售后服務。
一、預制泵站參數(shù)詳見設計圖紙
使用條件：液體：雨水、污水，帶有一定腐蝕性，濃度可大于普通污水。液體溫度低于40℃。
二、預制泵站設計、制造預制式一體化泵站：水泵采用自耦立式濕式安裝，水泵間和進水井集成在同一個井筒內(nèi)，帶內(nèi)部維修平臺和地面控制面板。要求操作及維護簡單，在運輸前進行預裝和工廠測試，使現(xiàn)場安裝時間zui小化，提高系統(tǒng)可靠性。預制式泵站須為整體在工廠制造完成（含泵體、水泵、電氣設備、自動化控制設備），現(xiàn)場提供的條件只是開挖基坑和提供380V電源。

高效一體化預制提升泵站設備荷載及穩(wěn)定分析

三、預制泵站構(gòu)造
1、防滑頂蓋蓋板材料由GRP制成。蓋板內(nèi)外表面平整，不允許有深度2mm以上的裂紋，不允許有分層脫層，纖維祼露、樹脂結(jié)節(jié)、異物夾雜、色澤明顯不勻等現(xiàn)象。GRP材料外保護層加抗紫外線材料，防止長時間裸露在太陽光下面老化。整體頂蓋有防滑措施，如防滑花紋或顆粒，并刷有防腐漆。
2、泵站上蓋采用鋁合金制成，帶安全格柵、通風排氣管和扶手?？杉友b防盜安全鎖?？杉託鈮簭椈?，輕松打開。
3、GRP玻璃鋼筒體筒體以無堿玻璃纖維無捻粗紗及其制品為增強材料，熱固性樹脂為高標號*樹脂，采用計算機控制纏繞工藝，確保厚度均勻并達到設計要求，結(jié)構(gòu)層厚度由結(jié)構(gòu)設計確定，筒體巴氏硬度達到40Hba以上，拉伸強度達到150MPa,彎曲強度達到120Mpa。出廠前須進行100%防滲漏試驗，確保無泄漏。泵站主體結(jié)構(gòu)設計壽命為50年。泵站底座必須有抗浮設計，井筒外部采用上窄下寬推拔形式，預留二次灌漿孔，有效防止泵站上浮，井筒不得采用上下等徑結(jié)構(gòu)。
4、吊耳外部2-4個吊耳，易于安裝、吊裝。
5、配套污水泵 配套性能*的污水泵，在設計負荷范圍內(nèi)，無振動和氣蝕現(xiàn)象，運行平穩(wěn)。泵的所有旋轉(zhuǎn)部件（包括電機）在制造時均進行動、靜平衡實驗。泵運轉(zhuǎn)噪音低于80dB(A)。自耦安裝的潛污泵，配備有出水彎管、自耦底座和移動、自動就位時起連接作用的不銹鋼導軌及提升鏈。水泵經(jīng)過導軌引導能夠在泵坑頂部和自耦底座之間自由滑動。
水泵與藕合底座的密封為金屬與金屬之間的連接并由輔助橡膠圈密封。潛污泵的葉輪帶有葉輪端耐磨環(huán)，泵體帶有蝸殼端的耐磨環(huán)，相應的間隙能夠有效的保證潛污泵在整個使用壽命周期內(nèi)的高效運轉(zhuǎn)。泵需自帶反沖洗裝置，確保泵坑底部無淤泥沉積。       
泵的潛水電機是三相鼠籠式感應電機。電機的防護等級為IEC IP68級，絕緣等級為F級，155℃。合適的額定功率保證水泵在整個性能曲線中不會發(fā)生過載。電機能每小時啟動15次。電機軸和轉(zhuǎn)子經(jīng)動、靜平衡測試合格。電機設計成在zui高40℃(104F)環(huán)境下工作。泵頭和電機能浸入和連續(xù)泵送zui高為40℃的液體，并且定子繞組的平均溫升不超過80℃。電機和電纜能在zui大20米淹深下連續(xù)使用而不失去其防水性能（符合IP68防護等級）。為監(jiān)控每相繞阻上的溫度，在每相定子繞組線圈中裝有熱敏開關，熱敏開關的設定打開溫度為150℃，并接至控制柜，與控制繼電器連接。電機內(nèi)設多個保護裝置并監(jiān)測控制。包括埋置在定子線圈中熱敏開關、接線室內(nèi)機械式觸動的濕度微動開關。
1）熱敏開關電機定子的每一相均由常閉型雙金屬片式熱敏開關保護，熱敏開關埋置于定子內(nèi)，三只串聯(lián)于同一回路中。在150°C時動作斷開，以防線圈過載、過熱，保護電機。當溫度過高時，熱敏開關打開，報警并停止電機。
2）泄漏傳感器在接線室內(nèi)設濕度傳感器，在接線室進水時提前預警以防損壞電機。泄漏傳感器必須在電機內(nèi)水份去除后才能手動更換，而不能自動復位，以防止電機內(nèi)還有水份時電機啟動。
3）油室漏水保護在油室中設漏水保護傳感器，確保在水進入電機室前提前預警，以便用戶及時采取維修保養(yǎng)措施，在液體進入電機室前換油，保護電機不進水。維修可以安排在正常停泵時從容進行，避免緊急停機，不會影響設備的工藝運行。
4)水泵保護繼電器隨水泵配套提供，安裝于就地控制箱內(nèi),其電源要求為AC220V或AC24V。保護繼電器接受水泵電機保護元件的報警信號，并將報警故障信號傳送到泵的管理系統(tǒng)或污水處理廠的*控制系統(tǒng)。以便自動停止電機。
6、粉碎型格柵
1）、粉碎型格柵應為單個一體機，非兩個或多個設備的組合體。粉碎型格柵包括：切割刀片、墊片、軸、軸承和密封圈、側(cè)欄、減速器和電機。
2）、刀片組必須為雙軸設計，能在干/濕條件下連續(xù)運行，單欄軸設計是不被接受的。切割刀片和墊片必須是單片分離的，不可以是數(shù)片疊加式或整合體的。要求刀片更換時可以單片更換，以滿足備品備件zui小量。
3）、雙軸設計是由兩組獨立的切割刀片和墊片安裝在兩個平行的軸上，交替重疊，實現(xiàn)螺旋形的切割。兩個旋轉(zhuǎn)軸在驅(qū)動軸的帶動下相向旋轉(zhuǎn)。從動軸在主動軸的帶動下以主動軸的2/3轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn). 主動軸和從動軸上的刀片直徑必須一樣, 軸轉(zhuǎn)速不大于85rpm。
4）、因輸送介質(zhì)為含有大量砂、油脂類和各種生活雜物，特別是污水中氯離子濃度高，因此，粉碎格柵機的切割刀片材質(zhì)除了具有高強度和硬度的條件，還需要耐腐蝕。
 5）、粉碎型格柵應能每日24小時連續(xù)運轉(zhuǎn)，確保切割后的固體顆粒粒徑應在15－16mm以上，不能切碎顆粒小于10mm，防止固體顆粒直接通過污水處理廠的提升格柵。
 6）、驅(qū)動裝置應設過載保護機構(gòu)，應滿足預制泵站內(nèi)的使用要求，電機為H級絕緣，其防護等級為IP68，應保證其暴露在空氣中或淹沒在水下均可正常使用。
7）、傳動軸表面硬度應達60HRC以上，拉伸張力不小于1,027 kPa；抗泥砂磨損。軸承由可更換的曲軸裝置和機械密封組成的軸承套保護，軸承的運行壽命不應小于100,000小時。
8）、粉碎型格柵的驅(qū)動軸和被驅(qū)動軸由4140（高強度合金鋼） 熱處理的六角形鋼制成,拉伸張力不小于1,000 kPa。機封應安裝在軸套上避免與軸直接接觸,減少運行扭矩對機封的影響，延長機封使用壽命。粉碎機應安裝在預制泵站內(nèi)，每臺粉碎型格柵裝置的過水流量應滿足泵站zui大日zui大時的污水量。
9）、粉碎型格柵應為成套歐美*設備，整套設備應包括粉碎機及防止超高水位運行時垃圾溢流的輔助格柵網(wǎng)條及渠道支撐框架、吊鏈、基礎螺栓，由電氣控制柜引至接線箱及接線箱至電動機的動力控制電纜以及安全可靠運行所必須的一切附件。
10）、粉碎性格柵應設置于集成泵站內(nèi)。
11）、粉碎機須能在干/濕條件下連續(xù)運行。為控制日后的維護更換成本，需詳細說明設備采用的切割刀片和墊片形式，并提供日常維護更換成本詳細數(shù)據(jù)。
12）、立式電動機應符合IEC標準或同類標準，采用可淹沒防爆型，帶有冷卻套裝置，應能保證電機分別長時間在水下或空氣中*正常運行。380v，3p，50Hz，IP68，絕緣等級F級以上，電動機服務系數(shù)≥1.1，在滿負荷時，自然功率因數(shù)0.85以上。電機額定功率比實際消耗的zui大功率高10%及以上。
13）、電機與減速器直聯(lián)，減速器油浴潤滑，應適用于劇烈振動環(huán)境，具有500%的減震能力。減速器的輸入軸通過三爪耦合和電機相連。輸出軸通過二爪耦合和粉碎型格柵相連。
14）、考慮設置高位輔助格柵，并作為產(chǎn)品的組成部分，輔助格柵的寬度應與粉碎性格柵渠道等寬，高度應滿足超高水位（按地面以下1.0m考慮）運行的要求，作為超高水位運行時的過水截污措施，高位輔助格柵間距10mm。當水位降至正常水位后，輔助格柵上的柵污物靠水沖洗回入格柵前的進水渠內(nèi)。
15）、粉碎性格柵材質(zhì)要求：  
殼體：鑄鐵或球墨鑄鐵轉(zhuǎn)軸：不銹鋼304或4140熱處理合金鋼切割刀片和墊片：17-4PH沉淀硬化不銹鋼，刀片硬度大于60HRC機械密封：碳化鎢或碳化硅密封環(huán)：晴橡膠底座：鑄鐵或球墨鑄鐵支架吊鏈等鋼構(gòu)件：不銹鋼304螺栓、墊圈等緊固件：不銹鋼304、壓力管路要求使用SUS304不銹鋼材料。所有管路在出廠前均通過壓力測試，以防泄漏。
8、服務平臺內(nèi)置服務平臺，（按圖紙）要求定制不同形式、位置和高度的平臺，堅固可靠，可滿足日常在平臺上檢修和維護設備使用。
9、液位傳感器采用靜壓液位儀（標配），配套水泵控制系統(tǒng)，實現(xiàn)泵站液位自動控制運行。
10、智能底部設計經(jīng)過特殊設計的預制泵站智能化底部采用下凹式結(jié)構(gòu)，可抵抗地下水的壓力而不變形，同時只允許少量的污水停留在泵坑，當泵再次啟動時，泵坑附近的大流速可以達到自清潔的效果，免除了人工清淤。
11、泵站控制系統(tǒng)泵站配套控制柜控制系統(tǒng)，包括泵運行控制系統(tǒng);系統(tǒng)應配置完整的電氣、控制設備，就地星三角啟動控制柜?？刂乒駜?nèi)的電器元件建議采用施耐德、ABB、西門子、或同等以上品牌。外部RS485接口 (可選通訊模塊) GPRS/GSM無線遠程通訊功能并提供配套SCADA遠程監(jiān)控平臺泵和系統(tǒng)監(jiān)視功能，采用S7-200 226 CPU 4AI 2AO 以太網(wǎng)通訊：顯示、報警和信號功能。320*240 1/4 VGA顯示LCD顯示屏，帶背景光設計，使得操作不再考慮環(huán)境亮度的影響帶中文語言顯示功能?？刂葡潴w材質(zhì)為不銹鋼304，戶外防雨型， 1.5mm 厚，下進下出線,柜內(nèi)采用的元器件施耐德、ABB、西門子或同等以上品牌。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖形直觀顯示，可從系統(tǒng)圖中直接顯示出各泵運行故障情況及轉(zhuǎn)速，泵站液位可讀出系統(tǒng)的液位值，計算流量、功率損耗等信息。
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