CN104278740B - 预制泵站 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预制泵站，包括筒底和设置于筒底上的筒体。预制泵站设有至少一个进液口、至少一个出液口、至少一个潜水泵单元以及一消能装置。消能装置能减少由进液口流入预制泵站的流体的能量。筒底内还包括导流板和中空部。导流板位于消能装置下方，其上表面高于潜水泵单元的吸液口，且导流板的上表面向筒底中心线方向的延长面位于潜水泵单元的吸液口之上。中空部的顶壁为导流板或导流板的一部分。中空部用于设置填充物。本发明能有效降低流体能量，并能引导流体均匀地进入潜水泵吸液口，防止产生旋涡和带入空气，避免潜水泵产生气蚀或振动，提升潜水泵运行的平稳性。

Description

预制泵站

技术领域

本发明总体来说涉及一种用于输送液体的泵站，具体而言，涉及一种预制泵站。

背景技术

随着工业的发展，工业污水的量越来越多，因此出现了各种各样的污水处理设备，泵站便是其中之一。

传统的泵站是由混凝土等在现场建造而成，建造周期通常为2-3个月，耗费了大量的时间、物力、财力。针对此问题，预制泵站(PPS,PrefabricatedPump Station)应运而生。

现有技术中，预制泵站的体积较小，单位时间内输送流体的流量也较小。因此，一方面，泵站内的流体流态对水泵的正常运行影响不大；另一方方面，由于安装在泵站底部的潜水泵重量较小，所以，虽然是通过自耦合安装底座悬空安装于泵站底部，但是不会产生较大的拉力。同时由于潜水泵自重和功率较小，运行时产生的振动也较小。例如：公告号为CN 202809825 U的中国实用新型公开了一种预制地埋式一体化污水泵站，包括泵站主体，泵站主体包括集水井、泵站罐体和泵站控制室。集水井一侧与第一进水管连接，另一侧通过第二进水管与格栅连接器进口连接。格栅连接器设置于泵站罐体内，格栅连接器出口与粉碎格栅连接，粉碎格栅一侧设有水泵，水泵设置于泵站罐体内，水泵与泵站罐体一侧的出水管连接。所述泵站罐体上设有泵站控制室，泵站控制室内设有控制柜，控制柜分别与粉碎格栅和水泵连接。其中，所述的水泵优先选择为三台，两用一备。泵站罐体为GRP高强度玻璃钢材质，泵站罐体的直径和高度根据流量和扬程确定，泵站罐体的直径可选范围为2～4m，泵站罐体的高度可选范围为4～12m。

上述实用新型的技术方案中，泵站的底部为平底。当泵站罐体直径为4m时，如果进入泵站的流体流量大流速快的话，会造成水泵吸液口附近的流体流态不均匀，从而造成旋涡或带入气体，使水泵发生气蚀或振动等现象，这不仅严重影响水泵性能，而且还会产生较大的激振力。并且如果应用领域是污水，长期运行后泵站底部会有大量淤积，将大大降低泵站的自清洁功能，并有产生有害气体的风险。

另一方面，当泵站中安装体积和重量较大的水泵时，由于水泵是通过底座悬空安装在泵站底部的，水泵自重产生的施加于底座以及泵站底部的拉力很大；同时由于水泵体积和功率的增大，在运行过程中，水泵自身产生的振动也会增强，从而影响泵站的稳定性。为了防止泵在运行过程中的振动，需要加强水泵的底座与泵站底部的连接强度以及泵站底部与整个泵站底部下方的混凝土层的连接强度。因此，需要加厚泵站底部的厚度以及混凝土层的厚度。这一方面浪费了大量原料，增加泵站的自重从而影响其运输，增加运输成本；另一方面，即使底部加厚，混凝土层加厚，上述实用新型的预制泵站的安装仍不够可靠，因为上述实用新型的预制泵站在安装时采用的技术方案是将泵站罐体用地脚螺栓与混凝土层锚固。另外，传统的预制泵站也会通过地脚螺栓和压板的安装方式将泵站罐体与混凝土层固定。但是地脚螺栓和压板都会松动或失效，从而产生活动余量，导致泵站的安装基础刚度不足，泵站中功率较大的泵运行时产生的振动会导致水泵站底座或整个泵站的振动，甚至引起共振。

因此，针对单位时间需要输送流体的流量较大的应用领域，需要增大预制泵站的体积时，上述实用新型中的预制泵站一方面无法保证水泵进液口良好的进液条件，也无法实现自清洁功能。另一方面，由于水泵自重和安装因素，上述实用新型的技术方案也无法克服水泵自身的振动、泵站底座或整个泵站的振动以及共振等。

公开号为US 20080011372的美国专利申请公开了一种预制泵站，包括地板、固定于地板的围墙以及安装于围墙内的多个潜水泵。围墙上设有进液口和出液口。流体由进液口进入预制泵站，在潜水泵提供的动力作用下由出液口流出。由于暴雨等原因，流入预制泵站的流体量有时会非常巨大，流速也非常快，这时流体伴随着大量的能量，如果这些能量直接冲击潜水泵，特别是冲击潜水泵的吸液口，很容易形成对潜水泵不利的运行环境，例如：吸液口附近产生旋涡，或者空气被带入吸液口，从而产生气蚀或振动，造成潜水泵性能下降。针对此问题，预制泵站的围墙内邻近进液口设置了挡板装置，挡板装置底部设有多个流液口，多个流液口分别对应于多个潜水泵。由进液口流入围墙内的流体被挡板装置分成多个部分，每一部分经相应的流液口流到相应潜水泵的吸液口，再由潜水泵输送出去。

为了实现消能和导流，防止淤泥等的沉积，为潜水泵提供一个较好的工作环境，该美国专利申请中的技术方案较为复杂，需要多级挡板和多个流液口的配合，在实际制造和组装过程中需要更多的步骤，需要投入更多的资源和人力。另外，该美国专利申请中并未公开任何关于消除水泵机组、预制泵站振动以及共振的技术方案，也没有公开任何关于安装预制泵站的技术方案。

发明内容

本发明的一个目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单且能有效耗散流体能量的预制泵站。

本发明的另一个目的在于提供一种具有良好导流功能的预制泵站，使得进入潜水泵吸液口的流体流态均匀，防止产生旋涡以及带入空气，为潜水泵创造良好的进水条件，提升潜水泵运行的稳定性。

本发明的又一个目的在于提供一种具有自清洁功能的预制泵站。

本发明的又一个目的提供一种能优化进入预制泵站吸液坑的流体流态，改善泵站自清洁功能的预制泵站。

本发明的又一目的在于提供一种能节约原材料，轻便，方便运输，且安装可靠的预制泵站。

本发明的又一目的在于提供一种能有效减小潜水泵单元、泵站底座、预制泵站本身的振动以及由此产生的共振，改善泵站运行稳定性的预制泵站。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种预制泵站，包括筒底和设置于所述筒底上的筒体。所述预制泵站设有至少一个进液口、至少一个出液口、至少一个潜水泵单元以及一消能装置。所述筒底内还包括导流板，所述导流板位于所述消能装置下方，所述导流板的上表面高于所述潜水泵单元的吸液口，并且所述导流板的上表面向筒底中心线方向的延长面位于所述潜水泵单元的吸液口之上。所述筒底内还包括至少一个用于设置填充物的中空部，所述中空部的顶壁为导流板或导流板的一部分。

根据本发明的一实施方式，所述消能装置底端与所述导流板的之间的通流面积大于或等于所述进液口的通流面积。

根据本发明的一实施方式，所述筒底内设有第一台阶，所述导流板为所述第一台阶的顶壁。

根据本发明的一实施方式，所述筒底内设有吸液坑，所述潜水泵单元的吸液口位于所述吸液坑内。

根据本发明的一实施方式，所述消能装置底端与所述第一台阶的顶壁之间的通流面积大于或等于所述进液口的通流面积。

根据本发明的一实施方式，所述消能装置顶端等于或高于所述进液口顶端。

根据本发明的一实施方式，所述消能装置为倾斜挡板，所述倾斜挡板的顶端靠近所述筒体中心线，底端远离所述筒体中心线。

根据本发明的一实施方式，所述消能装置为竖直挡板。

根据本发明的一实施方式，所述消能装置为弧形挡板，且所述弧形挡板在沿着所述进液口中心线方向向所述筒体中心线方向凸出。

根据本发明的一实施方式，所述消能装置包括竖直板部和斜板部，所述斜板部由所述竖直板部底端向远离所述筒体中心线方向延伸。

根据本发明的一实施方式，所述消能装置在面对所述进液口的一面设有多条凸筋。

根据本发明的一实施方式，所述多条凸筋在水平方向平行布置或者纵横交错布置。

根据本发明的一实施方式，所述消能装置与所述筒体一体成型。

根据本发明的一实施方式，所述消能装置通过安装组件安装于所述筒体内。

根据本发明的一实施方式，所述安装组件包括至少一个角形件和若干个紧固件，所述角形件的一边与所述筒体一体成型或者通过紧固件连接于所述筒体内壁，另一边通过紧固件连接于所述消能装置。

根据本发明的一实施方式，所述第一台阶的顶壁倾斜设置，所述顶壁在靠近所述筒底中心线一侧高于远离所述筒底中心线一侧。优选的技术方案中，为了避免流体流向剧烈改变而造成流态不均匀以及淤积，倾斜的角度不大于20°。

根据本发明的一实施方式，所述第一台阶的顶壁倾斜设置，所述顶壁在靠近所述筒底中心线一侧低于远离所述筒底中心线一侧，并且所述第一台阶顶壁向筒底中心线方向的延长面位于潜水泵单元的吸液口之上，既可防止流体直接冲入潜水泵单元的吸液口，又可以导引流速较快的流体先流向预制泵站的另一侧然后折回流到吸液坑进入潜水泵单元的吸液口，在此过程中流速较快的这部分流体的能量会进一步减少，从而使得潜水泵单元吸液口附近的流体流态均匀。

根据本发明的一实施方式，所述第一台阶顶壁倾斜设置，在靠近所述筒底中心线一侧低于远离所述筒底中心线一侧，并且所述第一台阶顶壁向筒底中心线方向的延长面能与第二台阶的顶壁相交，既可防止流体直接冲入潜水泵单元的吸液口，也可以将部分流体导向第二台阶的泵座后方，冲刷泵座及其附近的淤积，有利于泵站的自清洁。

根据本发明的一实施方式，所述第一台阶顶壁水平设置。

根据本发明的一实施方式，所述第一台阶顶壁设有若干条规则分布的凸条。

根据本发明的一实施方式，所述吸液坑内设有至少一个防旋涡装置，所述至少一个防旋涡装置分别位于至少一个所述潜水泵单元的吸液口的正下方。

根据本发明的一实施方式，所述筒体内进液口端部安装有格栅装置。

根据本发明的一实施方式，所述筒底内还设有第二台阶，第二台阶上安装有泵座，所述潜水泵通过泵座安装于所述预制泵站内。第二台阶的高度设计需要综合考虑以下因素：一方面，不同大小的潜水泵安装时，其吸液口安装高度通常有一下限值，即为最低安装高度，并且随着潜水泵的体积和功率的增大，其最低安装高度也增大。因此，第二台阶的高度应能满足预制泵站所能安装的最大潜水泵的最低安装高度；另一方面，从节约成本角度考虑，应尽可能低。如果安装小型潜水泵，可以通过垫高吸液坑底部的方式来实现合适的安装高度。

根据本发明的一实施方式，所述第一台阶的高度不低于第二台阶，所述吸液坑位于所述第一台阶与所述第二台阶之间。优选地，所述第一台阶的高度高于第二台阶。

根据本发明的一实施方式，所述筒底的第一台阶包括与所述顶壁连接的侧壁，所述顶壁连接于所述筒底的筒底侧壁。所述第一台阶的顶壁和第一台阶的侧壁与筒底侧壁包围构成至少一个第一中空部。

根据本发明的一实施方式，所述筒底内还设有第二台阶。所述第二台阶包括顶壁和侧壁，所述顶壁连接于所述筒底的筒底侧壁。所述第二台阶的顶壁和第二台阶的侧壁与所述筒底侧壁包围构成至少一个第二中空部。

根据本发明的一实施方式，所述预制泵站还包括基板和至少一个固定结构。至少一个固定结构设于所述基板上，所述固定结构包括多根朝上设置的钢筋。所述至少一个固定结构向上凸伸入所述第一中空部和/或所述第二中空部内。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明的预制泵站中设有消能装置，进入预制泵站的流体撞击到消能装置改变流动方向过程中，耗散掉大部分能量；然后，流体再次改变流向沿导流板流动并最终流到吸液坑。本发明的预制泵站中，对应每一个进液口，只需一个消能装置与一个导流板，即可有效消散流体能量。因此本发明结构简单，成本低，对流体消能效果好。

进一步地，本发明中，第一台阶与消能装置协同构成导流装置，使流入吸液坑的流体流态均匀，避免流体直接冲向潜水泵的吸液口；同时，流体由进液口流至吸液坑过程中，沿着流动路径的通流面积不变或者逐渐变大，例如，消能装置底端与导流板例如第一台阶的顶壁之间的通流面积大于或等于进液口的通流面积，故流体的流速逐渐变小。因此，本发明能有效避免或减小因进液口流体流态不均匀而对潜水泵运行的影响。

进一步地，本发明中，通过(1)设置第一台阶和第二台阶，减小了吸液坑底部平坦面积；(2)通过第一台阶的顶壁将部分流体导向第二台阶以及泵座，冲刷泵座及其附近的淤积；(3)设置了防旋涡装置，例如楔形板也可以防止淤积，实现了良好的自清洁功能。

进一步地，本发明中的台阶不但能为流体提供导向及消散能量的作用，其同时也为模块化设计提供了足够的支撑平台。本发明设有第一台阶和吸液坑，且第一台阶的顶壁、侧壁以及筒底侧壁围成有第一中空部。在现场安装时，向第一中空部内灌注混凝土，以此加重了预制泵站筒底的重量，同时增强了预制泵站筒底的承载能力，能可靠地安装预制泵站，提高预制泵站运行的平稳性；同时，由于本发明的预制泵站筒底是空心筒底，因此节约了大量的原料成本，且方便运输。

进一步地，本发明还设有第二台阶，且第二台阶的顶壁、侧壁以及筒底侧壁围成有第二中空部，并且潜水泵单元通过泵座安装在第二台阶上，安装泵座的螺柱向下延伸至第二中空部。在现场安装时，向第二中空部内灌注混凝土，不仅加重了预制泵站底座的重量，增强了预制泵站底座的承载能力，能可靠地安装预制泵站，提高预制泵站运行的平稳性，而且加强了泵座和泵站底座之间的连接，可以有效抑制潜水泵单元在运行过程中的振动；同时，由于本发明的预制泵站筒底是空心筒底，因此节约了大量的原料成本，且方便运输。

进一步地，本发明还设有基板，并且基板设有朝上深入第一中空部或/和第二中空部的固定结构，可以显著增强预制泵站筒底的承载能力，加强泵站筒底和基板的连接，提高泵站筒底和基板的整体性，克服了现有技术中通过地脚螺栓或压板固定预制泵站筒底和基板导致的不足，有效地抑制了潜水泵单元、泵站筒底以及整个预制泵站的振动和由之产生的共振，能可靠地安装预制泵站，提高了预制泵站运行的平稳性。

通过以下参照附图对优选实施例的说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1是本发明预制泵站的立体结构示意图，为示意出内部结构，仅画出一部分筒体；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明预制泵站的剖视结构示意图；

图4A是本发明中的预制泵站筒底第一种结构的立体结构示意图；

图4B是图4A的俯视图；

图4C是图4B中沿A-A线取的剖面图，其中第一台阶顶壁为水平的；

图4D是图4B中沿A-A线取的剖面图，其中第一台阶顶壁为倾斜的；

图5是本发明中的预制泵站筒底第二种结构的剖面结构示意图；

图6A是本发明中的预制泵站筒底第三种结构的剖面结构示意图；

图6B是图6A的俯视图，主要示意出基板和固定结构；

图7表示从一角度看本发明预制泵站中消能装置与筒体连接的立体结构示意图；

图8表示从另一角度看本发明预制泵站中消能装置与筒体连接的立体结构示意图。

其中，主要元件符号说明如下：

1、筒底 4、消能装置

10、筒底侧壁 41、竖直板部

11、第一台阶 42、斜板部

111、第一台阶顶壁 112、第一台阶侧壁

12、吸液坑 5、角形件

13、第一中空部 6、格栅装置

14、第二台阶 7、螺柱

141、第二台阶顶壁 142、第二台阶侧壁

15、第二中空部 8、钢筋

16、承插口 9、基板

17、底缘 91、固定结构

2、筒体 92、钢筋

21、进液口 121、楔形板

22、出液口 122、防淤条

3、潜水泵单元 123、124、防淤积导角

31、吸液口

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。

如图1、图2和图3所示，本发明预制泵站包括筒底1、筒体2、3个潜水泵单元3和消能装置4。其中潜水泵单元3的数目不限于3个，可以适当增加或减少。

本发明预制泵站的筒底1结构可以多种多样，本发明例举以下三种结构：

筒底第一种结构

如图4A、图4B和图4C所示，本发明中的预制泵站筒底第一种结构可以由板材制成，例如由玻璃钢板或金属板制成。预制泵站筒底第一种结构包括筒底侧壁10、导流板、第一台阶11、第二台阶14和吸液坑12。

筒底侧壁10呈筒形，如圆筒形。筒底侧壁10的底端部在同一平面上。筒底侧壁10下端部具有向筒底侧壁10内方向弯折的底缘17。筒底侧壁10下端部也可以设置向外弯折的底缘(图中未示出)，或者同时设置向内弯折的底缘17和向外弯折的底缘。

导流板的作用在于引导流体，导流板可以呈平板状。在导流板下面可以设有一圈导流板侧壁从而由导流板、该圈导流板侧壁共同构成一开口向下的中空部；另外，导流板周侧的一部分也可以与相邻的筒底侧壁连接，再在导流板周侧的其它部分设置一导流板侧壁，从而由导流板及部分筒底侧壁、导流板侧壁共同构成一开口向下的中空部。当然，中空部底部的开口也可以由其它结构如底板封闭。

第一台阶11包括顶壁111和侧壁112。导流板的作用在于引导流体，导流板可以是位于第一台阶11上方的一个独立结构，也可以与第一台阶11集成为一体，例如导流板即为第一台阶11的顶壁111。以下以导流板为第一台阶11的顶壁111为例进行说明。

第一台阶11的顶壁111通过焊接或一体成型等连接方式连接于筒底侧壁10上端部。第一台阶11的顶壁111和侧壁112与第一台阶11的顶壁111下面的部分筒底侧壁10包围构成一个第一中空部13。第一中空部13连接至少一灌注部，灌注部可以是：设置在底座侧壁10上并且与第一中空部13连通的至少一个第一灌注口，或者设置在第一台阶11的顶壁111或侧壁112上并且与第一中空部13连通的至少一个第一灌注口，或者一端通向第一中空部13内部另一端位于第一中空部13外部的灌注管(图中未示出)。第一中空部13的数目不限于一个，可以是相互独立的多个。在具有多个第一中空部13情况下，筒底侧壁10上应设有多个第一灌注口，以分别对应多个第一中空部13。多个第一中空部内部可相互连通，更有利于混凝土在第一中空部13的流动，有利于混凝土充分填充。

在流体流量大或流速快情况下，第一台阶11的顶壁111可以是水平的或略倾斜；在流量不大或流速不快情况下，第一台阶11的顶壁111也可以是三角形或切去一个角的矩形形状。

第一台阶11的顶壁111可以向两个方向倾斜，例如，第一台阶11顶壁111倾斜在靠近筒底1中心线一侧高于远离筒底1中心线一侧。该种情况下，为了避免流体流向剧烈改变，倾斜的角度不能太大，通常在20°以内是可行的。再例如，如图4D所示，第一台阶11顶壁111倾斜在靠近筒底1中心线一侧低于远离筒底1中心线一侧。该种情况下，第一台阶11顶壁111的倾斜角度(第一台阶11的顶壁111与筒底侧壁10的夹角)a应满足：arctan(L/H)<a<90°，其中，H为第一台阶11和第二台阶14的高度差，L为第一台阶11的最左侧和第二台阶14的最左侧之间的距离。

第一台阶11顶壁111可以设置若干条规则分布的凸条。第一台阶11能够对流体起到导流作用。倾斜设置的第一台阶11或者凸条能增加流体流动的阻力，有利于消散流体的能量。

吸液坑12内底部设有至少一个防旋涡装置，例如楔形板121。防旋涡装置用于改善流到吸液坑12内的流体的流态均匀性。楔形板121的横截面可以为三角形或弧形，以增强其自清洁功能。另外，在第一台阶11的侧壁112和第二台阶14的侧壁142的接近吸液坑12底部设有防死角导角或防淤积导角123、124，防死角导角或防淤积导角123、124的形状可以为圆弧状。

第二台阶14包括顶壁141和侧壁142，顶壁141通过焊接或一体成型等连接方式连接于筒底侧壁10顶端部，可以与第一台阶11相对布置。这时，吸液坑12可以设于第一台阶11与第二台阶14之间，图中所示的吸液坑12为长条形，但不以此为限。吸液坑12可以是各种其它形状，主要取决于第一台阶11的侧壁112和第二台阶14的侧壁142的形状。第二台阶14的顶壁141的高度低于第一台阶11的顶壁111。在吸液坑12与筒底侧壁10连接处设置有防淤条122，以防止污泥等淤积于此。该第一种结构中，筒底侧壁10顶端部不在同一水平面上，筒底侧壁10在连接第一台阶11处高于连接第二台阶14处。第二台阶14的顶壁141和侧壁142与第二台阶14下面的部分底座侧壁10包围构成第二中空部15。第二中空部15连接至少一灌注部，灌注部可以是：设置在筒底侧壁10上并且与第二中空部15连通的至少一个第二灌注口，或者设置在第二台阶14的顶壁141或侧壁142上并且与第二中空部15连通的至少一个第二灌注口，或者一端通向第二中空部15内部另一端位于第二中空部15外部的灌注管(图中未示出)。第二中空部15的数目不限于一个，可以是相互独立的多个，在具有多个第二中空部15情况下，筒底侧壁10上应设有多个第二灌注口，以分别对应多个第二中空部15。多个第二中空部内部可相互连通，更有利于混凝土在第二中空部的流动，有利于混凝土充分填充。

进一步地，该第一种结构的预制泵站筒底还包括固定装置，固定装置设于第二台阶14且向下延伸至第二中空部15。固定装置可以是若干个连接于第二台阶14的螺柱7。现场安装预制泵站筒底时，螺柱7被埋入混凝土中。为了增加第二台阶14与混凝土连接的牢固度，可以使用L形螺柱7，或者现场将螺柱7的下部弯折成L形。若干个螺柱7中至少一部分之间连接有钢筋8，例如在相邻的两个螺柱7之间焊接钢筋8，以进一步增强螺柱7在混凝土中固定的牢固程度。若干个螺柱7也可以分为至少一组，每组内的螺柱7之间焊接钢筋8。该第一种结构中，可借助螺柱7，将潜水泵的泵座例如自耦合泵座安装到第二台阶14上。

该第一种结构可以有多种变形方式，例如，第二中空部15与第一中空部13连成一体形成一环形中空部，这种情况下，吸液坑12可以设置于环形中空部的中央位置。

筒底第二种结构

如图5所示，本发明预制泵站筒底第二种结构与第一种结构的结构基本相同，不同之处仅在于：筒底侧壁10向上延伸形成延伸壁，延伸壁的顶端部位于同一水平面上。这时如果延伸壁的高度足够高，其即可作为预制泵站的筒壁。另外，也可以在延伸壁的顶端部焊接或一体成型设置承插口16，承插口16可用于与预制泵站的筒壁连接。

该预制泵站筒底第二种结构的其它结构与第一种结构相同，这里不再赘述。

筒底第三种结构

如图6A和图6B所示，本发明预制泵站筒底第三种结构在第二种结构的基础上，进一步包括基板9和至少一个固定结构91。基板9可以呈圆形或矩形或其它形状，基板9优选由钢筋混凝土制成，但不以此为限，也可以由其它材料例如金属制成。基板9与地面接触的一面的面积大于预制泵站筒底与地面接触的一面的面积。

固定结构91包括多根钢筋焊接固定在一起的钢筋92。多个固定结构91的一端均固定于基板9，另一端分别向上凸伸入第一中空部13和第二中空部15内。固定结构91的作用在于加强预制泵站筒底与基板9之间的连接强度。

在若干个螺柱7分成多组情况下，至少一个固定结构91与至少两组螺柱7相互交错布置。两组螺柱7之间设有一个固定结构91，两个固定结构91之间设有一组螺柱7。如图6B所示，在第二中空部15内，两组螺柱7和两组固定结构91相互交错布置，以最大程度在增强预制泵站筒底的安装牢固度。在只有一组螺柱7情况下，该组螺柱7可插设于两个固定结构91之间。螺柱7与固定结构并不限于上述布置形式，也可以是非交错布置形式。

本发明的预制泵站中的潜水泵单元3可以采用现有方式安装于筒底1内，例如，第二台阶14上安装有泵座，如自耦合泵座，潜水泵单元3通过泵座安装于预制泵站内。潜水泵单元3的吸液口31位于吸液坑12内，且潜水泵单元3的吸液口31低于第一台阶11的顶壁111。吸液坑12内相应于每一个潜水泵单元3设有一个防旋涡装置，例如楔形板121，楔形板121的截面可以是三角形的，有利于防止流体中杂质残留在楔形板121上，提高自洁性能，当然楔形板121的截面也可以是其它形状的，不限于三角形。楔形板121与筒底1一体成型或者以其它现有方式安装于筒底1上。楔形板121位于潜水泵单元3的吸液口31正下方，并平行于流体的主要流向，楔形板121用于消除或减少流体在潜水泵单元3吸液口31处产生旋涡，该处旋涡容易引发潜水泵产生汽蚀、振动现象或者性能下降等。因此防旋涡装置有利于提升潜水泵单元3运行平稳性。同时楔形板121的形状也有助于吸液坑12底部的自清洁。

筒体2以插接连接或其它方式设置于筒底1上。筒体2上设有至少一个进液口21(图中仅示出一个)和至少一个出液口22(图中仅示出一个)。筒体2内进液口21端部安装有格栅装置6，例如粉碎性格栅装置，格栅装置6用于粉碎并滤除流体中的纤维物或大颗粒物，起到清洁流体的作用。

消能装置4设于筒体2内，能减少由进液口21流入预制泵站的流体的能量。消能装置4的底端位于筒底1的第一台阶11上方。消能装置4的安装主要考虑两个因素：第一、消能装置4不能干涉潜水泵单元3的安装，例如将潜水泵单元3从上往下，沿着导轨安装到自耦合泵座的过程中，消能装置4不能干涉潜水泵单元3的运行轨迹；第二、为了及时耗散流体的能量，防止流体自由跌落或在跌落过程中增加太多的能量，主要是动能，消能装置4安装位置不宜离进液口太远。流体在消能装置4底端与第一台阶11的顶壁111之间的通流面积大于或等于进液口21的通流面积，因此流体流过消能装置4的底端和第一台阶11的顶壁111之间的间隙速度等于或小于流体在进液口21内的流速。

消能装置4的顶端等于或高于进液口21顶端，以防止进液口21内流体由消能装置4顶端溢流直接跌落到吸液坑12。流体直接跌落到吸液坑12容易引起吸液坑12内流体产生旋涡，导致潜水泵单元吸入空气等而影响潜水泵单元的平稳运行。

消能装置4的结构可以多种多样，例如，消能装置4为竖直挡板，由进液口流进预制泵站的流体撞击到竖直挡板上，消耗了能量；消能装置4也可以为一块倾斜挡板，倾斜挡板的顶端靠近筒体2中心线，底端远离筒体2中心线，流体撞击到倾斜挡板上，除了因撞击而消耗能量之外，在流体向下流动过程中，也会受到倾斜挡板阻挡，因此倾斜挡板能进一步消耗因流体重力而产生的能量；消能装置4还可以是弧形挡板，且弧形挡板在沿着进液口21中心线方向向筒体2中心线方向凸出；消能装置4还可以包括竖直板部41和由竖直板部41底端向远离筒体2中心线方向延伸的斜板部42。消能装置4的上述结构和形状也可以相互自由组合。

为了增强消能装置4的结构强度，可以在消能装置4的背对着进液口21的一面设置一条或多条加强筋，例如空心管43。

为了进一步提高消能装置4的消能效果，可以在消能装置4的面对进液口21的一面设有多条凸筋(图中未示出)，多条凸筋平行布置或者纵横交错布置，或者以其它任何形式布置。

如图7和图8所示，消能装置4在筒体2内的连接方式可以多种多样，例如，消能装置4与筒体2采用相同材质，在制作筒体2时，消能装置4与筒体2一体成型；再例如，消能装置4与筒体2也可以是相互独立的部件，消能装置4通过安装组件安装于筒体2内。其中的安装组件可以包括一个或多个角形件5和若干个紧固件。角形件5例如角钢的一边与筒体2一体成型或者通过紧固件例如螺栓或铆钉固定连接于筒体2内壁，角形件5的另一边通过螺栓或铆钉固定连接于消能装置4。进一步地，可以在角形件5与筒体2连接处包覆一层保护层(图中未示出)，保护层的材质优选为与筒体2材质相同，以增强密封性能。

如图3所示，流体由进液口21进入预制泵站，首先撞击到格栅装置6；再撞击到消能装置4的竖直板部41上，沿着竖直板部41向下撞击到斜板部42；再沿着斜板部42以及斜板部42底端与第一台阶11之间的间隙流动；最后由第一台阶11的顶壁111的引导流入吸液坑12，避免直接进入潜水泵单元3的吸液口31。上述流体流动的路径经过多次撞击，并多次改变方向，消散了大量能量，使流到吸液坑12的流体能量较小，流态均匀。而且，流体由进液口到吸液坑12的流动过程中速度逐渐变小，有利于进一步增强潜水泵吸液口31处的流体流态均匀性，防止产生旋涡以及空气的带入，为预制泵站中的潜水泵创造良好的进水条件。

进入预制泵站的流体的流速有快有慢，流速快的的流体被导向第二台阶后再回流到吸液坑12进入潜水泵单元3的吸液口31，这一过程也消耗了流体部分能量，最终使潜水泵单元3吸液口31附近的流体流态均匀。

同时，由于(1)设置第一台阶和第二台阶，减小了吸液坑底部平坦面积；(2)通过第一台阶的顶壁111将部分流体导向第二台阶以及泵座，冲刷泵座及其附近的淤积；(3)设置了防旋涡装置，例如楔形板也可以防止淤积，因此，本发明实现了良好的自清洁功能。

而且，本发明中，通过向预制泵站筒底1内的中空部灌注水泥进行安装，因此可使用板材材料制作预制泵站筒底，而不必像传统技术那样使用厚重的筒底，因此本发明在保护预制泵站可靠安装的基础上，节约了大量原材料，降低了成本。

本发明预制泵站不仅仅适用于污水输送领域，雨水输送领域，湖水、河水、地表水、地下水等原水输送领域，还可适用于其它需要输送流体的领域。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (21)

1.一种预制泵站，包括筒底(1)和设置于所述筒底(1)上的筒体(2)，所述预制泵站设有至少一个进液口(21)、至少一个出液口(22)、至少一个潜水泵单元(3)以及一消能装置(4)，其特征在于，所述筒底(1)内还包括导流板，所述导流板位于所述消能装置下方，所述导流板的上表面高于所述潜水泵单元(3)的吸液口(31)，并且所述导流板的上表面向筒底(1)中心线方向的延长面位于所述潜水泵单元(3)的吸液口(31)之上；所述筒底(1)内还包括至少一个用于设置填充物的中空部(13)，所述中空部(13)的顶壁为导流板或导流板的一部分。

2.如权利要求1所述的预制泵站，其特征在于，所述消能装置(4)底端与所述导流板的之间的通流面积大于或等于所述进液口(21)的通流面积。

3.如权利要求1所述的预制泵站，其特征在于，所述筒底(1)内设有第一台阶(11)，所述导流板为所述第一台阶的顶壁(111)。

4.如权利要求1所述的预制泵站，其特征在于，所述筒底(1)内设有吸液坑(12)，所述潜水泵单元(3)的吸液口(31)位于所述吸液坑(12)内。

5.如权利要求3所述的预制泵站，其特征在于，所述消能装置(4)底端与所述第一台阶(11)的顶壁(111)之间的通流面积大于或等于所述进液口(21)的通流面积。

6.如权利要求1所述的预制泵站，其特征在于，所述消能装置(4)顶端等于或高于所述进液口(21)顶端。

7.如权利要求1所述的预制泵站，其特征在于，所述消能装置(4)为倾斜挡板，所述倾斜挡板的顶端靠近所述筒体(2)中心线，底端远离所述筒体(2)中心线。

8.如权利要求1所述的预制泵站，其特征在于，所述消能装置(4)为竖直挡板。

9.如权利要求1所述的预制泵站，其特征在于，所述消能装置(4)为弧形挡板，且所述弧形挡板在沿着所述进液口(21)中心线方向向所述筒体(2)中心线方向凸出。

10.如权利要求1所述的预制泵站，其特征在于，所述消能装置(4)包括竖直板部(41)和斜板部(42)，所述斜板部(42)由所述竖直板部(41)底端向远离所述筒体(2)中心线方向延伸。

11.如权利要求3所述的预制泵站，其特征在于，所述第一台阶(11)的顶壁(111)倾斜设置，所述顶壁(111)在靠近所述筒底(1)中心线一侧高于远离所述筒底(1)中心线一侧。

12.如权利要求3所述的预制泵站，其特征在于，所述第一台阶(11)的顶壁(111)倾斜设置，所述顶壁(111)在靠近所述筒底(1)中心线一侧低于远离所述筒底(1)中心线一侧。

13.如权利要求4所述的预制泵站，其特征在于，所述吸液坑(12)内设有至少一个防旋涡装置(121)，所述至少一个防旋涡装置(121)分别位于至少一个所述潜水泵单元(3)的吸液口(31)的正下方。

14.如权利要求1-13中任一项所述的预制泵站，其特征在于，所述筒底(1)内还设有第二台阶(14)，第二台阶(14)上安装有泵座，所述潜水泵单元(3)通过泵座安装于所述预制泵站内。

15.如权利要求1-2、6-10中任一项所述的预制泵站，其特征在于，

所述筒底(1)内设有第一台阶(11)，所述导流板为所述第一台阶的顶壁(111)；

所述筒底(1)内还设有第二台阶(14)，第二台阶(14)上安装有泵座，所述潜水泵单元(3)通过泵座安装于所述预制泵站内；

所述筒底(1)内设有吸液坑(12)，所述潜水泵单元(3)的吸液口(31)位于所述吸液坑(12)内；

所述第二台阶(14)的高度低于所述第一台阶(11)，所述吸液坑(12)位于所述第一台阶(11)与所述第二台阶(14)之间。

16.如权利要求3、5、11或12中任一项所述的预制泵站，其特征在于，

所述筒底(1)内设有吸液坑(12)，所述潜水泵单元(3)的吸液口(31)位于所述吸液坑(12)内；

所述筒底(1)内还设有第二台阶(14)，第二台阶(14)上安装有泵座，所述潜水泵单元(3)通过泵座安装于所述预制泵站内；

所述第二台阶(14)的高度低于所述第一台阶(11)，所述吸液坑(12)位于所述第一台阶(11)与所述第二台阶(14)之间。

17.如权利要求4或13所述的预制泵站，其特征在于，

所述筒底(1)内设有第一台阶(11)，所述导流板为所述第一台阶的顶壁(111)；

所述筒底(1)内还设有第二台阶(14)，第二台阶(14)上安装有泵座，所述潜水泵单元(3)通过泵座安装于所述预制泵站内；

所述第二台阶(14)的高度低于所述第一台阶(11)，所述吸液坑(12)位于所述第一台阶(11)与所述第二台阶(14)之间。

18.如权利要求3所述的预制泵站，其特征在于，所述筒底(1)的第一台阶(11)包括与所述顶壁(111)连接的侧壁(112)，所述顶壁(111)连接于所述筒底(1)的筒底侧壁(10)；所述第一台阶(11)的顶壁(111)和第一台阶(11)的侧壁(112)与筒底侧壁(10)包围构成至少一个第一中空部(13)。

19.如权利要求18所述的预制泵站，其特征在于，所述预制泵站还包括：

基板(9)；

至少一个固定结构(91)，设于所述基板(9)上，所述固定结构包括多根朝上设置的钢筋，所述至少一个固定结构(91)向上凸伸入所述第一中空部(13)内。

20.如权利要求18所述的预制泵站，其特征在于，所述筒底(1)内还设有第二台阶(14)，所述第二台阶(14)包括顶壁(141)和侧壁(142)，所述第二台阶(14)的顶壁(141)连接于所述筒底(1)的筒底侧壁(10)，所述第二台阶(14)的顶壁(141)和第二台阶(14)的侧壁(142)与所述筒底侧壁(10)包围构成至少一个第二中空部(15)。

21.如权利要求20所述的预制泵站，其特征在于，所述预制泵站还包括：

基板(9)；

至少一个固定结构(91)，设于所述基板(9)上，所述固定结构包括多根朝上设置的钢筋，所述至少一个固定结构(91)向上凸伸入所述第一中空部(13)和/或所述第二中空部(15)内。