一体化预制泵站是污水、雨水提升的常用设备,把筒体、水泵、格栅、液位控制、控制柜集成在一个预制筒体内,现场吊装接线即可投运。选型最关键的两件事是设计流量和扬程,这两个数定了,泵型和筒体尺寸基本就定了。下面按这两步把选型逻辑讲清,并附配套设备和核对清单。
一、决策前先弄清的工程条件
1.1 设计流量。旱季污水量、雨季雨水量、远期规划水量。流量决定泵的台数和单泵流量。
1.2 扬程。泵站出口与入口的水位差,加上管道沿程损失和局部损失。扬程决定泵的叶轮直径和电机功率。
1.3 介质。污水、雨水、合流制混合水。介质决定泵型(潜水排污泵、潜水轴流泵、混流泵)和材质。
1.4 安装条件。筒体直径、埋深、占地面积。交通繁忙路段、占地受限项目优先选一体化预制。
二、流量与扬程计算
2.1 旱季流量。按服务人口和人均排水量估算,或按管网汇水范围实测。
2.2 雨季流量。按设计暴雨强度和汇水面积计算,雨水泵站雨季流量远大于旱季。
2.3 扬程计算。H = 几何扬程(进出口水位差)+ 管道沿程损失 + 局部损失 + 出口自由水头。一般留10%到20%裕度。
2.4 泵型选择。小流量高扬程选潜水排污泵(叶轮封闭式或涡流);大流量低扬程选潜水轴流泵或混流泵。
三、泵型配置
3.1 泵的台数。一般2到4台,一用一备或多用一备。旱季流量小,1到2台运行;雨季流量大,全部并联。
3.2 备用泵。至少一台备用,一台检修时不影响排水。
3.3 泵型选择。污水带纤维杂物选涡流叶轮或无堵塞叶轮;雨水带泥沙选耐磨叶轮。
3.4 变频控制。流量变化大的项目,泵配变频器,按液位自动调转速,节能。
3.5 耦合装置。泵沿导轨自动耦合到底座,检修时吊出不必进筒体。
四、筒体与材质
4.1 筒体材质。GRP玻璃钢(缠绕成型)、不锈钢、混凝土。GRP最常用,耐腐蚀、重量轻、强度高。
4.2 筒体直径。按泵的数量、格栅安装空间、检修空间定。常用直径1.2到3.0米。
4.3 筒体高度。按埋深和水位差定,从1米到10米以上。
4.4 底座与底板。钢制底座配混凝土底板,抗浮设计。地下水位高的项目要做抗浮验算。
4.5 进出水管。法兰或套筒连接,按管径和压力等级选。
五、不同介质的泵型选择
5.1 生活污水。选潜水排污泵,涡流叶轮或无堵塞叶轮,防纤维缠绕。
5.2 雨水。选潜水轴流泵或混流泵,大流量低扬程,耐磨叶轮。
5.3 合流制混合水。按雨季流量选轴流泵,旱季小流量时用小泵。
5.4 工业废水。按介质腐蚀性选材质,铸铁、不锈钢或合金叶轮。
5.5 含泥沙雨水。选耐磨叶轮,泵壳加耐磨涂层。
六、配套设备
6.1 格栅。筒内设提篮格栅或自动清污格栅,拦大块杂物保护泵。杂物多的项目优先自动清污。
6.2 液位计。投入式或超声液位计,控制泵启停。一般设低液位停泵、高液位启泵、超高液位报警。
6.3 控制柜。PLC、触摸屏、变频器、4G远程通讯。无人值守项目必备远程监控。
6.4 通风与除臭。密闭筒体设通风管,污水泵站加除臭装置(微生物或活性炭)。
6.5 溢流口。泵故障或超载时,超量水从溢流口排出,防止淹泡。
七、向厂家索取的文件
7.1 选型计算书。设计流量、扬程、泵型、泵台数、筒体尺寸。
7.2 泵参数表。流量、扬程、功率、效率、叶轮形式。
7.3 筒体材质证明。GRP树脂型号、壁厚、缠绕工艺。
7.4 抗浮计算。地下水位高的项目,抗浮验算。
7.5 控制逻辑。低液位停泵、高液位启泵、超高液位报警、备用泵切换。
7.6 易损件清单。机械密封、叶轮、轴承、格栅耙齿,报单价。
八、不同介质的泵型选择
8.1 生活污水。选潜水排污泵,涡流叶轮防纤维缠绕。
8.2 雨水。选潜水轴流泵或混流泵,大流量低扬程。
8.3 合流制混合水。按雨季流量选轴流泵,旱季小流量用小泵。
8.4 工业废水。按介质腐蚀性选材质,铸铁、不锈钢或合金叶轮。
8.5 含泥沙雨水。选耐磨叶轮,泵壳加耐磨涂层。
九、扬程计算示例
9.1 几何扬程。进出口水位差5米。
9.2 管道损失。沿程损失1.5米,局部损失1米。
9.3 出口自由水头。2米。
9.4 总扬程 = 5 + 1.5 + 1 + 2 = 9.5米,留20%裕度选11.5米。
9.5 泵型按流量和扬程选,一用一备或多用一备。
九、与传统混凝土泵站对比
18.1 投资。一体化泵站预制,投资比混凝土泵站低20%到30%。
18.2 工期。一体化泵站吊装安装,工期1到2个月;混凝土泵站3到6个月。
18.3 占地。一体化泵站占地小,适合用地紧张的项目。
18.4 选型建议:中小流量、工期紧的选一体化泵站;大流量或特殊要求选混凝土泵站。
十、泵站控制逻辑
18.1 旱季泵。小流量泵运行,按液位启停。
18.2 雨季泵。大流量泵运行,多台并联。
18.3 超高液位。所有泵同时启动,报警。
18.4 超低液位。停泵保护,干转。
18.5 失电。UPS维持控制系统,泵停止。
18.6 控制逻辑要写进技术协议,PLC程序作为合同附件。
十一、泵站安装调试
18.1 筒体吊装。吊车就位,垂直度调整。
18.2 泵安装。泵与管道同心度,机械密封检查。
18.3 控制柜接线。电源、信号、接地,绝缘测试。
18.4 调试。单机、联动、远程,各工况正常。
18.5 试运行。连续3到7天,记录运行参数。
十二、泵站常见情形
18.1 泵启动不了。查电源、查液位信号、查热继电器。
18.2 泵振动大。查叶轮缠绕、查轴承磨损、查同心度。
18.3 泵不出水。查吸入管漏气、查转向、查液位。
18.4 噪音大。查汽蚀、查轴承、查固定螺栓。
18.5 以上问题在安装和调试时就要排查。
十三、与传统混凝土泵站对比
投资上一体化泵站预制,比混凝土泵站低20%到30%。工期上一体化泵站吊装安装1到2个月,混凝土泵站3到6个月。占地一体化泵站小,适合用地紧张的项目。选型建议:中小流量、工期紧的选一体化泵站;大流量或特殊要求选混凝土泵站。
十四、泵站选型决策
选一体化泵站还是混凝土泵站,看流量、扬程、占地、工期。中小流量、工期紧、占地紧的选一体化泵站。大流量或特殊要求选混凝土泵站。选型时把全生命周期成本算进去,不能只看建设投资。
最后落点:一体化泵站选型,核心是流量和扬程两件事算准,不是筒体越大越好。龙康水工设备在选型时会按服务范围反算旱季和雨季流量,并按扬程和管道损失配泵型;拿到选型计算书和抗浮验算后再下单,泵选型偏小雨季淹水、偏大浪费电的问题基本能避免。
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