水泵站及水電站課程設(shè)計(jì)

1、揚(yáng)州大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院水泵站及水電站課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 專(zhuān) 業(yè)： 熱能與動(dòng)力工程 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)日期：2014.6.23-2014.7.4目 錄第一章 綜合說(shuō)明21-1 興建緣由21-2 工程位置、規(guī)模、作用21-3 基本資料2第二章 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定22-1 設(shè)計(jì)流量的確定22-2 水位分析及特征揚(yáng)程的確定32-3 工程設(shè)計(jì)等級(jí)3第三章 機(jī)組選型33-1水泵選型33-2電機(jī)選型4第四章 進(jìn)水布置及進(jìn)出水建筑物設(shè)計(jì)54-1 前池設(shè)計(jì)54-2進(jìn)水池設(shè)計(jì)54-3出水池設(shè)計(jì)7第五章 站房設(shè)計(jì)85-1 站房結(jié)構(gòu)型式與布置85-2 站房尺寸的確定85-3 站房各部分高程的確

2、定95-4起重設(shè)備選配10第六章 水泵工況點(diǎn)的校核116-1 出水管道設(shè)計(jì)11第一章 綜合說(shuō)明1-1 興建緣由為滿足徐州市某縣向大運(yùn)河補(bǔ)水1-2 工程位置、規(guī)模、作用工程位置選在徐州市某縣主要河流旁，規(guī)模為一般補(bǔ)水型泵站，主要是為了滿足該縣向大運(yùn)河的補(bǔ)水1-3 基本資料 1）地質(zhì)條件地面以下土質(zhì)均為中粉質(zhì)壤土，夾鐵錳質(zhì)結(jié)核，貫入擊數(shù)26擊，地基允許承載力180kpa，內(nèi)摩擦角24°，凝聚力26kpa2）水位特征值下游水位（m）上游水位（m）設(shè)計(jì)運(yùn)行水位最低運(yùn)行水位最高洪水位設(shè)計(jì)運(yùn)行水位最低運(yùn)行水位防洪水位26.225.630.230.630.331.0下游引水河道上游引水河道河底高程

3、（m）河底寬（m）邊坡堤頂寬（m）河底高程（m）河底寬（m）邊坡堤頂寬（m）24.6712.0627.9712.06泵站流量為：8.0地面高程低于下游引水河道堤頂高程0.5m第二章 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定2-1 設(shè)計(jì)流量的確定設(shè)計(jì)流量為泵站流量即為8.01） 初選4臺(tái)水泵，則每臺(tái)水泵流量為q=8/4=22） 初選5臺(tái)水泵，則每臺(tái)水泵流量為q=8/5=1.62-2 水位分析及特征揚(yáng)程的確定 =30.6-26.2=4.4m=30.6-25.6=5m=30.3-30.2=0.1m=4.4+0.15×4.4=5.06m2-3 工程設(shè)計(jì)等級(jí)建筑等級(jí)為級(jí)。 第三章 機(jī)組選型3-1水泵選型 1）根據(jù)設(shè)計(jì)揚(yáng)

4、程（5.06m）和每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量（2）可以選用900zlb70型軸流泵。900zlb70型軸流泵的部分工作參數(shù)：葉片安放角流量q揚(yáng)程h轉(zhuǎn)速nr/min軸功率kw效率%葉輪直徑mmm/hl/s0651018106.4148013981.8850720020005.412583.6825022903.3393.380.1 2）根據(jù)設(shè)計(jì)揚(yáng)程（5.06m）和每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量（1.6）可以選用28zlb70型軸流泵(高速）。28zlb70型軸流泵(高速）的部分工作參數(shù)：葉片安放角流量q揚(yáng)程h轉(zhuǎn)速nr/min軸功率kw效率%葉輪直徑mmm/hl/s+2511014208.1173013683.56505

5、71015856.3511883.8596016575.4110583.5 根據(jù)比較，初步選擇4臺(tái)900zlb70型軸流泵。該泵的喇叭口直徑為1250mm。900zlb70型軸流泵性能曲線如下圖：3-2電機(jī)選型 因?yàn)樗玫妮S功率大于100kw，所以k=1.05所以根據(jù)選型機(jī)廠家推薦可選用jsl-13-12型電動(dòng)機(jī)其高度為2073mm，水平最大圓直徑為975mm，其技術(shù)數(shù)據(jù)為額定功率/kw額定電壓/v滿載時(shí)堵轉(zhuǎn)電流額定電流堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速/r/min定子電流/a效率功率因素155380485310.092.8%0.824.92.1第四章 進(jìn)水布置及進(jìn)出水建筑物設(shè)計(jì)4-1 前池設(shè)計(jì)1.類(lèi)型確定

6、由水流方向可以確定前池的類(lèi)型為正向進(jìn)水式2.擴(kuò)散角確定前池?cái)U(kuò)散角一般采用20°到40°，此處采用30°3.尺寸確定 池長(zhǎng)l：，其中，b=7m，=30°， ，取l=13m。4-2進(jìn)水池設(shè)計(jì)1.邊壁形狀確定 采用矩形式的，這樣對(duì)水泵吸水管管口水力損失較小2. 尺寸確定 池長(zhǎng)l：l=，其中k=15，q=8m3/s，b=14m，h=1.6m； 得l=5.38m>4d1=5m，取l=5.5m。 池寬b：，其中隔墩厚取0.5m。 按水泵要求最低運(yùn)行水位到葉輪中心線距離0.69m，葉輪中心線到喇叭口距離0.5m，喇叭口到進(jìn)水池底距離取1m 根據(jù)資料最低運(yùn)行水位為

7、25.6m 則葉輪中心線高程 25.60.69=24.91 m 池底高程：由有所選水泵安裝圖可得池底高程為：m 下游河底高程為24.6m，所以i。3.水泵吸水管口位置確定管口距進(jìn)水池后墻距離t：取t=0.4=0.5m管口距進(jìn)水池邊壁距離a和管口之間距離s：由池寬b定懸空高p：喇叭管垂直布置，p取0.8=1m吸水管口淹沒(méi)深度：喇叭管垂直布置，取1.2=1.5m4-3出水池設(shè)計(jì)1、管口下緣至池底的距離p此段距離主要是便于施工安裝及防止池中泥沙或雜物等淤塞出水口，一般采取：p=1020cm，這里取p=15cm。2、管口上緣最小淹沒(méi)深度h=3=0.34m，式中取1.5m/s。3、出水池寬度b=b=14

8、m4、出水池底板高程=（h+ d+p）=30.31.99=28.31m5、出水池池頂高程=+當(dāng)q>6 m/s時(shí)，可取0.6m，則=31.0+0.6=31.6m6、出水池池長(zhǎng)l引渠河底高程<出水池池底高程，則出水池中無(wú)臺(tái)坎，即m=0，k=7。7、出水池和干渠的銜接收縮角取=45，已知b=7m。過(guò)渡段長(zhǎng)度：l=8.45m，取8.5m則實(shí)際收縮角為44.76護(hù)砌長(zhǎng)度l=4.5h=4.53.7=16.65m，取17m。第五章 站房設(shè)計(jì)5-1 站房結(jié)構(gòu)型式與布置1.結(jié)構(gòu)型式采用濕式墩墻式，進(jìn)水條件好，各臺(tái)機(jī)組可單獨(dú)檢修，互不干擾2.內(nèi)部布置主機(jī)組布置：采用縱向一列式，簡(jiǎn)單整齊，機(jī)房橫向跨度較

9、小配電設(shè)備布置：采用一端式布置，機(jī)房跨度小，進(jìn)出水側(cè)可以開(kāi)窗檢修間布置：設(shè)在機(jī)房靠近大門(mén)的一端，并留有空地存放工具等用物交通道布置：寬度取2m，布置在出水側(cè)，與配電間地板同高充水系統(tǒng)布置：布置在檢修間排水系統(tǒng)布置：設(shè)排水溝，必要時(shí)加排水泵，集水井設(shè)在機(jī)房最低處通風(fēng)布置：合理布置門(mén)窗，利用風(fēng)壓或熱壓實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)5-2 站房尺寸的確定1.站房寬度jsl-13-12型電動(dòng)機(jī)水平最大圓直徑為0.975m電機(jī)兩旁各取寬度2.25m和1.5m所以站房寬度為0.9752.251.54.725m，取5m。2.站房長(zhǎng)度由課本表5-1可得：對(duì)于q=2，機(jī)組中心距取為3.5m，配電間和檢修間的寬分別取5m和3m所以

10、站房長(zhǎng)度為3.站房高度電機(jī)頂端距室內(nèi)地面的高度m機(jī)組頂部到起吊物底部之間安全操作間距m起吊件高度：電機(jī)為2.073m，水泵為3.0m，取大的為3.0m起重繩索垂直長(zhǎng)度：水泵m，電機(jī)m取大的，所以m 吊鉤最高位置距吊車(chē)頂部距離取0.5m 吊車(chē)頂部到屋架下弦桿下緣間高度m站房高度=2.073+0.3+3.0+3.02+0.5+0.2=9.093m，取9.1m5-3 站房各部分高程的確定1.水泵進(jìn)水口高程 25.60.50.6924.41m2.底板高程 m3.電機(jī)層地面樓板高程 m4.機(jī)房屋面大梁的底高程m5-4起重設(shè)備選配水泵的重量為kg，電機(jī)重量為kg起重機(jī)規(guī)格應(yīng)不小于3200kg，選5t型的，

11、可以用手動(dòng)單軌小車(chē)，它是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、輕小型調(diào)運(yùn)配套起重機(jī)械，它可以與手拉葫蘆、環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆等起重產(chǎn)品配套組成起重運(yùn)輸小車(chē)，自如地運(yùn)行于可以有一定曲率半徑的工字鋼軌道的下翼緣上，用來(lái)調(diào)運(yùn)貨物、設(shè)備等。此處選用5t的txk手動(dòng)小車(chē)，其技術(shù)參數(shù)為：型號(hào)荷重/ta/mmg/mmj/mme/mmp/mm最小回轉(zhuǎn)半徑pc-05527528017882-1533321.7第六章 水泵工況點(diǎn)的校核6-1 出水管道設(shè)計(jì)1、水泵出口中心高程由廠家給定的900zlb70型水泵安裝尺寸確定水泵出口中心高程=25.60.69+0.998+1.49=27.398m2、出水管中心高程根據(jù)出水部分的設(shè)計(jì)可以得出出

12、水管中心的高程=28.31+0.15+1.5/2=29.21m3、管長(zhǎng)從水泵出口中心到出水管中心的垂直距離為29.2127.3981.812m水泵出口與水平面成30，則解直角三角形得，從水泵出口到出水管口的距離為1.812/sin30°=3.624m，取管長(zhǎng)為3.63m4、s值計(jì)算根據(jù)上述設(shè)計(jì)管道出口的直徑為1.5m，查泵站課程設(shè)計(jì)參考資料知，拍門(mén)的規(guī)格選1500mm，其出口處的=2考慮到機(jī)房及出水池間的不均勻沉陷，在管道的外彎頭側(cè)和出水池前各按一個(gè)軟接頭，其大小由施工時(shí)給出，其損失系數(shù)為20.2=0.4在泵出口安裝一個(gè)30°的彎頭，以便與外管道連接，其=0.33在出水管末

13、端按一個(gè)漸擴(kuò)管道，直徑由0.9m（水泵出水口徑為0.9m）漸擴(kuò)為1.5m，漸擴(kuò)段長(zhǎng)取1.5m，其=0.3在泵進(jìn)水口處因?yàn)橛欣瓤冢势?0.2，鑄鐵管n=0.013綜上所述：s=0.083=0.083=0.053s=10.29=10.29=0.011s= s+ s=0.0645、qh曲線根據(jù)課本的計(jì)算可知，h= h+sq，則h=4.4+0.064 q流量m/s1.41.51.61.71.81.92.02.12.22.3揚(yáng)程m4.5254.5444.5644.5854.6074.6314.6564.6824.7104.739水泵性能表（qh）表流量m/s1.812.02.29揚(yáng)程m6.415.4

14、3.33將所有點(diǎn)在圖上連成曲線，與曲線相交于p點(diǎn)p 6、水泵臺(tái)數(shù)校核由上p點(diǎn)可知，每臺(tái)水泵的出水流量為2.12m/s，揚(yáng)程為4.70m，所需的流量為8 m/s，相比為8/2.12=3.77，取4臺(tái)泵，符合。設(shè)計(jì)揚(yáng)程：4.7m<5.06m，滿足要求。結(jié)論：由以上設(shè)計(jì)可知，水泵定為900zlb70型的軸流泵，電機(jī)為jsl1312型155kw的電機(jī)。參考資料1.泵站設(shè)計(jì)規(guī)范 gb/t50265-972.水閘設(shè)計(jì)規(guī)范 sd133-843.水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 sl/t191-96 4.防洪標(biāo)準(zhǔn) gb50201-945.水利工程水利計(jì)算規(guī)范 sl104-956.堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50286-987.灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50288-998.土木合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 gb50290-989.水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范 sl44-9310.建筑樁基技術(shù)規(guī)范 jgj94-9411.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 gbj16-8712.水利水電工程設(shè)計(jì)防水規(guī)范 sdj278-9013.小型水利水電工程設(shè)計(jì)圖集抽水站分冊(cè)、水利電力出版社,1983.514.水工設(shè)計(jì)手冊(cè)（3）.水利電力出版社，198