高效一体化预制提升泵站设备荷载及稳定分析

控制装置

1 液位控制设备的电子仪表装置应安装于控制柜内。

2 安装固定液位控制器及悬挂电缆应避免缠结或末端在泵站的入口，控制器应避免被障碍物干扰。

3 起停液位的设置, 一台潜水泵必须设置2个液位使用，2台潜水泵至少设置3个液位使用。

4 控制装置应实现泵站液位自动控制运行。

设计与构造

一般规定

1 预制泵站的总体布置要求和站址应根据地质条件、工程设计以及泵站运行等，经技术经济比较确定。

2 预制泵站布置应符合《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069的规定，并应符合下列规定：

1 满足机电设备布置、安装、运行和检修要求；

2 满足结构布置要求；

3 满足通风、采暖和采光要求，并符合防潮、防火、防噪声、节能、劳动安全与工业卫生等技术规定；

4 满足交通运输要求；

5 做到布置美观，且与周围环境相协调。

3 预制泵站底板高程应根据水泵安装高程和进水流道布置或管道安装要求等因素，并结合预制泵站所处的地形、地质条件综合确定。

4 安装在预制泵站内水泵四周的辅助设备、电气设备及管道、电缆道等，其布置应避免交叉干扰。

5 预制泵站运行过程中的噪声应符合现行标准《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087的规定。

6 预制泵站的耐火等级不应低于二级。预制泵站附近应设消防设施，并应符合现行标准《建筑设计防火规范》GB 50016和现行标准《水利水电工程设计防火规范》SL 329的规定。

7 预制泵站的设计应符合《泵站设计规范》GB50265的规定。水井集成在同一个井筒内，宜带内部维修平台和地面控制面板。

泵站设计

1 一体化预制泵站的的形式应根据设置的地理位置，地形条件和地质情况等因素综合选用。

2 泵站场地应具备必要的交通条件、施工吊装作业条件。

3 预制泵站设计应根据工程所在地相应管网建设规划，结合给水、排水工程规模、近、远期建设情况，经技术经济比较后确定。

4 泵站宜按近远期规划相结合原则，确定适宜的工程规模。 泵站

5泵站设计应对泵站结构形式和材质、配套设备的选型，泵站的平面布置，泵站竖向布置和泵站配套仪表、电气和控制设备等分别进行设计。

6泵站水泵选型应与流量要求相匹配，宜采用统一的泵型。

7单台水泵功率较大时，宜采用软启动或变频启动，泵站流量和扬程变化较大时可采用变频调速装置。

8对于排水泵站，宜设置潜水离心泵，雨水泵站，可不设置备用泵。

9湿式安装的潜水泵，水泵宜配套电机冷却系统，干式安装的水泵，可采用IP54或以上水冷或风冷电机。

10对于采用重力管网的泵站宜采用液位自动控制，采用压力管网的泵站宜采用压力自动控制。所有泵站都应具备手动控制、自动控制和远程控制功能，并应具备自由切换控制方式的功能。

11 采用液位控制水泵自动开停时，泵池内zui高液位和zui低液位之间的有效容积应根据水泵每小时zui大启停次数确定，可采用(3.2.12-1)式计算

泵站竖向高程设计应符合下列规定：

1 泵站zui高和zui低水位之间的有效高度，由泵站有效容积和平面尺寸确定；

2 泵站zui低水位到泵坑底部的距离应大于配套水泵zui小停泵高度；

3 多井筒设计的并联泵站宜采用相同的zui高和zui低水位；

4 雨水泵站和合流污水泵站集水池的设计zui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zui高水位可高于进水管管顶；

5 污水泵站集水池的设计zui高水位，应按进水管充满度计算。

荷载及稳定分析

1 用于预制泵站稳定分析的荷载应包括：自重、静水压力、扬压力、土压力、泥沙压力、波浪压力、地震作用及其它荷载等。其计算应遵守下列规定：

1 自重包括泵站结构自重、填料重量和*设备重量；

2 静水压力应根据各种运行水位计算。对于多泥沙河流，应计及含沙量对水的重度的影响；

3 扬压力应包括浮托力和渗透压力。渗透压力应根据地基类别，各种运行情况下的水位组合条件，泵站基础底部防渗、排水设施的布置情况等因素计算确定。对于土基，宜采用改进阻力系数法计算；对岩基，宜采用直线分布法计算；

4 土压力应根据地基条件、回填土性质、挡土高度、填土内的地下水位、泵站结构可能产生的变形情况等因素，按主动土压力或静止土压力计算。计算时应计及填土顶面坡角及超载作用；

5 淤沙压力应根据泵站位置、泥沙可能淤积的情况计算确定；

6 风压力应根据当地气象台站提供的风向、风速和泵站受风面积等计算确定。计算风压力时应考虑泵站周围地形、地貌及附近建筑物的影响；

7 其他荷载可根据工程实际情况确定。

一体化预制泵站技术参数：

一体化预制泵站说明：
 一体化预制泵站，泵站主体由井筒、潜水泵、格栅系统、提升链、管道、阀门、液位传感器、控制系统和通风系统等部件组成。并提供运输、安装指导、调试和售后服务。
一、预制泵站参数详见设计图纸
使用条件：液体：雨水、污水，带有一定腐蚀性，浓度可大于普通污水。液体温度低于40℃。
二、预制泵站设计、制造预制式一体化泵站：水泵采用自耦立式湿式安装，水泵间和进水井集成在同一个井筒内，带内部维修平台和地面控制面板。要求操作及维护简单，在运输前进行预装和工厂测试，使现场安装时间zui小化，提高系统可靠性。预制式泵站须为整体在工厂制造完成（含泵体、水泵、电气设备、自动化控制设备），现场提供的条件只是开挖基坑和提供380V电源。

高效一体化预制提升泵站设备荷载及稳定分析

三、预制泵站构造
1、防滑顶盖盖板材料由GRP制成。盖板内外表面平整，不允许有深度2mm以上的裂纹，不允许有分层脱层，纤维祼露、树脂结节、异物夹杂、色泽明显不匀等现象。GRP材料外保护层加抗紫外线材料，防止长时间裸露在太阳光下面老化。整体顶盖有防滑措施，如防滑花纹或颗粒，并刷有防腐漆。
2、泵站上盖采用铝合金制成，带安全格栅、通风排气管和扶手。可加装防盗安全锁。可加气压弹簧，轻松打开。
3、GRP玻璃钢筒体筒体以无碱玻璃纤维无捻粗纱及其制品为增强材料，热固性树脂为高标号*树脂，采用计算机控制缠绕工艺，确保厚度均匀并达到设计要求，结构层厚度由结构设计确定，筒体巴氏硬度达到40Hba以上，拉伸强度达到150MPa,弯曲强度达到120Mpa。出厂前须进行100%防渗漏试验，确保无泄漏。泵站主体结构设计寿命为50年。泵站底座必须有抗浮设计，井筒外部采用上窄下宽推拔形式，预留二次灌浆孔，有效防止泵站上浮，井筒不得采用上下等径结构。
4、吊耳外部2-4个吊耳，易于安装、吊装。
5、配套污水泵 配套性能*的污水泵，在设计负荷范围内，无振动和气蚀现象，运行平稳。泵的所有旋转部件（包括电机）在制造时均进行动、静平衡实验。泵运转噪音低于80dB(A)。自耦安装的潜污泵，配备有出水弯管、自耦底座和移动、自动就位时起连接作用的不锈钢导轨及提升链。水泵经过导轨引导能够在泵坑顶部和自耦底座之间自由滑动。
水泵与藕合底座的密封为金属与金属之间的连接并由辅助橡胶圈密封。潜污泵的叶轮带有叶轮端耐磨环，泵体带有蜗壳端的耐磨环，相应的间隙能够有效的保证潜污泵在整个使用寿命周期内的高效运转。泵需自带反冲洗装置，确保泵坑底部无淤泥沉积。       
泵的潜水电机是三相鼠笼式感应电机。电机的防护等级为IEC IP68级，绝缘等级为F级，155℃。合适的额定功率保证水泵在整个性能曲线中不会发生过载。电机能每小时启动15次。电机轴和转子经动、静平衡测试合格。电机设计成在zui高40℃(104F)环境下工作。泵头和电机能浸入和连续泵送zui高为40℃的液体，并且定子绕组的平均温升不超过80℃。电机和电缆能在zui大20米淹深下连续使用而不失去其防水性能（符合IP68防护等级）。为监控每相绕阻上的温度，在每相定子绕组线圈中装有热敏开关，热敏开关的设定打开温度为150℃，并接至控制柜，与控制继电器连接。电机内设多个保护装置并监测控制。包括埋置在定子线圈中热敏开关、接线室内机械式触动的湿度微动开关。
1）热敏开关电机定子的每一相均由常闭型双金属片式热敏开关保护，热敏开关埋置于定子内，三只串联于同一回路中。在150°C时动作断开，以防线圈过载、过热，保护电机。当温度过高时，热敏开关打开，报警并停止电机。
2）泄漏传感器在接线室内设湿度传感器，在接线室进水时提前预警以防损坏电机。泄漏传感器必须在电机内水份去除后才能手动更换，而不能自动复位，以防止电机内还有水份时电机启动。
3）油室漏水保护在油室中设漏水保护传感器，确保在水进入电机室前提前预警，以便用户及时采取维修保养措施，在液体进入电机室前换油，保护电机不进水。维修可以安排在正常停泵时从容进行，避免紧急停机，不会影响设备的工艺运行。
4)水泵保护继电器随水泵配套提供，安装于就地控制箱内,其电源要求为AC220V或AC24V。保护继电器接受水泵电机保护元件的报警信号，并将报警故障信号传送到泵的管理系统或污水处理厂的*控制系统。以便自动停止电机。
6、粉碎型格栅
1）、粉碎型格栅应为单个一体机，非两个或多个设备的组合体。粉碎型格栅包括：切割刀片、垫片、轴、轴承和密封圈、侧栏、减速器和电机。
2）、刀片组必须为双轴设计，能在干/湿条件下连续运行，单栏轴设计是不被接受的。切割刀片和垫片必须是单片分离的，不可以是数片叠加式或整合体的。要求刀片更换时可以单片更换，以满足备品备件zui小量。
3）、双轴设计是由两组独立的切割刀片和垫片安装在两个平行的轴上，交替重叠，实现螺旋形的切割。两个旋转轴在驱动轴的带动下相向旋转。从动轴在主动轴的带动下以主动轴的2/3转速旋转. 主动轴和从动轴上的刀片直径必须一样, 轴转速不大于85rpm。
4）、因输送介质为含有大量砂、油脂类和各种生活杂物，特别是污水中氯离子浓度高，因此，粉碎格栅机的切割刀片材质除了具有高强度和硬度的条件，还需要耐腐蚀。
 5）、粉碎型格栅应能每日24小时连续运转，确保切割后的固体颗粒粒径应在15－16mm以上，不能切碎颗粒小于10mm，防止固体颗粒直接通过污水处理厂的提升格栅。
 6）、驱动装置应设过载保护机构，应满足预制泵站内的使用要求，电机为H级绝缘，其防护等级为IP68，应保证其暴露在空气中或淹没在水下均可正常使用。
7）、传动轴表面硬度应达60HRC以上，拉伸张力不小于1,027 kPa；抗泥砂磨损。轴承由可更换的曲轴装置和机械密封组成的轴承套保护，轴承的运行寿命不应小于100,000小时。
8）、粉碎型格栅的驱动轴和被驱动轴由4140（高强度合金钢） 热处理的六角形钢制成,拉伸张力不小于1,000 kPa。机封应安装在轴套上避免与轴直接接触,减少运行扭矩对机封的影响，延长机封使用寿命。粉碎机应安装在预制泵站内，每台粉碎型格栅装置的过水流量应满足泵站zui大日zui大时的污水量。
9）、粉碎型格栅应为成套欧美*设备，整套设备应包括粉碎机及防止超高水位运行时垃圾溢流的辅助格栅网条及渠道支撑框架、吊链、基础螺栓，由电气控制柜引至接线箱及接线箱至电动机的动力控制电缆以及安全可靠运行所必须的一切附件。
10）、粉碎性格栅应设置于集成泵站内。
11）、粉碎机须能在干/湿条件下连续运行。为控制日后的维护更换成本，需详细说明设备采用的切割刀片和垫片形式，并提供日常维护更换成本详细数据。
12）、立式电动机应符合IEC标准或同类标准，采用可淹没防爆型，带有冷却套装置，应能保证电机分别长时间在水下或空气中*正常运行。380v，3p，50Hz，IP68，绝缘等级F级以上，电动机服务系数≥1.1，在满负荷时，自然功率因数0.85以上。电机额定功率比实际消耗的zui大功率高10%及以上。
13）、电机与减速器直联，减速器油浴润滑，应适用于剧烈振动环境，具有500%的减震能力。减速器的输入轴通过三爪耦合和电机相连。输出轴通过二爪耦合和粉碎型格栅相连。
14）、考虑设置高位辅助格栅，并作为产品的组成部分，辅助格栅的宽度应与粉碎性格栅渠道等宽，高度应满足超高水位（按地面以下1.0m考虑）运行的要求，作为超高水位运行时的过水截污措施，高位辅助格栅间距10mm。当水位降至正常水位后，辅助格栅上的栅污物靠水冲洗回入格栅前的进水渠内。
15）、粉碎性格栅材质要求：  
壳体：铸铁或球墨铸铁转轴：不锈钢304或4140热处理合金钢切割刀片和垫片：17-4PH沉淀硬化不锈钢，刀片硬度大于60HRC机械密封：碳化钨或碳化硅密封环：晴橡胶底座：铸铁或球墨铸铁支架吊链等钢构件：不锈钢304螺栓、垫圈等紧固件：不锈钢304、压力管路要求使用SUS304不锈钢材料。所有管路在出厂前均通过压力测试，以防泄漏。
8、服务平台内置服务平台，（按图纸）要求定制不同形式、位置和高度的平台，坚固可靠，可满足日常在平台上检修和维护设备使用。
9、液位传感器采用静压液位仪（标配），配套水泵控制系统，实现泵站液位自动控制运行。
10、智能底部设计经过特殊设计的预制泵站智能化底部采用下凹式结构，可抵抗地下水的压力而不变形，同时只允许少量的污水停留在泵坑，当泵再次启动时，泵坑附近的大流速可以达到自清洁的效果，免除了人工清淤。
11、泵站控制系统泵站配套控制柜控制系统，包括泵运行控制系统;系统应配置完整的电气、控制设备，就地星三角启动控制柜。控制柜内的电器元件建议采用施耐德、ABB、西门子、或同等以上品牌。外部RS485接口 (可选通讯模块) GPRS/GSM无线远程通讯功能并提供配套SCADA远程监控平台泵和系统监视功能，采用S7-200 226 CPU 4AI 2AO 以太网通讯：显示、报警和信号功能。320*240 1/4 VGA显示LCD显示屏，带背景光设计，使得操作不再考虑环境亮度的影响带中文语言显示功能。控制箱体材质为不锈钢304，户外防雨型， 1.5mm 厚，下进下出线,柜内采用的元器件施耐德、ABB、西门子或同等以上品牌。系统结构图形直观显示，可从系统图中直接显示出各泵运行故障情况及转速，泵站液位可读出系统的液位值，计算流量、功率损耗等信息。
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