泵站工程設計

水泵站及水電站課程設計目錄第一章綜合說明第二章設計參數(shù)的確定第三章機組選型第四章進水布置及進出水建筑物設計第五章站房設計第六章水泵工況點校核參考資料第一章綜合說明1-1興建緣由為滿足徐州市某縣向大運河補水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)模為一般補水型泵站，主要是為了滿足該縣向大運河的補水3基本資料一、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26KPa二、水位特征值下游水位(m)上游水位(m)設計運行水位最低運行水位最高洪水位設計運行水位最低運行水位防洪水位26.025.030.031.030.531.8下游引水河道上游引水河道河底咼程(m)河底寬(m)邊坡堤頂寬(m)河底咼程(m)河底寬(m)邊坡堤頂寬(m)24.081:2.5628.581:2.56泵站流量為：11.0m3/s地面高程低于下游引水河道堤頂高程0.5m第二章設計參數(shù)的確定1設計流量的確定設計流量為泵站流量即為11.0m3/s初選6臺水泵，則每臺水泵流量為q=11.0/6m3/s=1.83m3/s2-2水位分析及特征揚程的確定H二'-V=31.0-26.0=5.0m設出設進設H二V-V=31.0-25.0=6.0mmax出設進minH二V-V=30.5-30.0mmin出min進max

H水泵二H設+川=5.°+°.12*5.°=5皿3工程設計等級III級第三章機組選型1水泵選型根據(jù)設計揚程(5.6m)和每臺泵的設計流量(1.83m3/s)可以選用900ZLB—70型軸流泵。900ZLB—70型軸流泵的部分工作參數(shù):葉片安放角流量Q揚程H轉(zhuǎn)速nr/min軸功率kW效率n%葉輪直徑mmm3/hl/s0。651018106.4148013981.8850720020005.412583.6825022903.3393.380.1該泵的喇叭口直徑D］為1250mm2電機選型H'=H+Ah二6.0+0.15x5.0二6.6mmaxmax因為水泵的軸功率大于100kW，所以K=1.05KPgQH'max=n1.05x1000x9.81xKPgQH'max=n=155.3kW0.801所以可選用JSL-14-12型電動機其高度為1.87m，水平最大圓直徑為1.25m，其技術數(shù)據(jù)為額定功率/kW額定電壓/V滿載時堵轉(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210380494423.493.3%0.8065.541.37第四章進水布置及進出水建筑物設計

4-1前池設計1?類型確定由水流方向可以確定前池的類型為正向進水式2?擴散角a確定前池擴散角一般采用4-1前池設計1?類型確定由水流方向可以確定前池的類型為正向進水式2?擴散角a確定前池擴散角一般采用20°到40。，此處采用30°3?尺寸確定TB-b池長L：L=2tan—2，其中B=6x2.5Di+0.5x5?21.3m,b=8m.a=30。.21.3—8??L=麗=24.82m

2tan汽24-2進水池設計1?邊壁形狀確定采用矩形式的，這樣對水泵吸水管管口水力損失Z較小2?尺寸確定KQ池長因為L=V4.5D，所以L=5.625mBh池寬B：B=2.5D=3.125m隔墩厚取0.6m，則進水池凈寬3.125x6+0.6x5=21.75m按水泵要求最低運行水位到葉輪中心線距離0.18m，葉輪中心線到喇叭口距離0.51m，喇叭口到進水池底距離取1m

根據(jù)資料最低運行水位為25.0m則葉輪中心線高程25.0—0.18=24.82m池底高程▽池底：由有所選水泵安裝圖可得池底高程為V池底=24.82-0.51-1=23.31m下游河底高程為24.0m,所以i-0。3?水泵吸水管口位置確定管口距進水池后墻距離T：取T=0.4D=0.5m1管口距進水池邊壁距離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0.8D=1m1吸水管口淹沒深度hs:喇叭管垂直布置，hs取1.2D=1.5mss13出水池設計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?。篜=10—20cm，這里取P=15cm。2、管口上緣最小淹沒深度hsmmV2h=^-^=0.34msmin2g3、出水池寬度B,出B=B=21.75m出進4、出水池底板高程▽底

V底==低ihsmin+D0+P)=3°?5—1.99=28皿亠V5、出水池池頂高程頂V=V亠+Ah頂咼當Q>6m3/s時，Ah可取0.6m,則V=32.4m頂6、出水池池長L引渠河底高程<出水池池底高程，則出水池中無臺坎，即m=0,K=7h二V-V-D-P二31.8-28.51-1.5-0.15二1.64ms出底0L=Kh0.5=7x叮1.64L=Kh0.5=7x叮1.64=8.96ms7、出水池和干渠的銜接收縮角取45°，b=8m過渡段長度:21.3—8=16.1m，2xtan22.5°取16m-E->cq、■、f、<~@>|<Eg_J則實際收縮角為45.1護砌長度L=4.5h、=4.5x3.8=17,1m,取17mh渠max第五章站房設計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，進水條件好，各臺機組可單獨檢修，互不干擾2?內(nèi)部布置主機組布置：采用縱向一列式，簡單整齊，機房橫向跨度較小配電設備布置：采用一端式布置，機房跨度小，進出水側(cè)可以開窗檢修間布置：設在機房靠近大門的一端，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：設排水溝，必要時加排水泵，集水井設在機房最低處

通風布置：合理布置門窗，利用風壓或熱壓實現(xiàn)自然通風5-2站房尺寸的確定1?站房寬度JSL-14-12型電動機水平最大圓直徑為1.25m電機兩旁各取寬度2.25m和1.5m所以站房寬度為1.25+2.25+1.5=5m2?站房長度-L1L1LL1LL|L|1V\■1rnrrr2■i么!I:;、命也II■■■■通道■■機組機組riLLi由課本表5-1可得：對于q=1.83m3/s，機組中心距取為3.5m,配電間和檢修間的寬分別取5m和3m所以站房長度為L站房=6L+-+L=29.°m站房123?站房高度電機頂端距室內(nèi)地面的高度件二L87m機組頂部到起吊物底部之間安全操作間距h2二°3m起吊件高度h3:電機為1.87m,水泵為3.0m,取大的為3.0m起重繩索垂直長度h4:水泵h=0-85x3.55=3.02m,44電機h=1.2x1.25=1.5m4取大的，所以h4-3.02m吊鉤最高位置距吊車頂部距離h5取0.5m

吊車頂部到屋架下弦桿下緣間高度h=°.2m6站房高度H=h+h+h+h+h+h123456=1.87+0.3+3.0+3.02+0.5+0.2=8.89m,取8.9m5-3站房各部分高程的確定1?水泵進水口高程V進V=V—h—h進低23=25.0—0.51—0.69=23.8m底板高程V底V=V—h=23.8—1=22.8mTOC\o"1-5"\h\z底進13?電機層地面樓板高程Vin機V=V+5=30.0+0.6=30.6m機高4?機房屋面大梁的底高程V梁t\V=V+H=30.6+8.9=39.5mt\梁機5-4起重設備選配水泵的重量為G水泵=2110kg,電機重量為G電機=3300kg起重機規(guī)格應不小于3300kg，選5t型的，可以用手動單軌小車，它是一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、輕小型調(diào)運配套起重機械，它可以與手拉葫蘆、環(huán)鏈電動葫蘆等起重產(chǎn)品配套組成起重運輸小車，自如地運行于可以有一定曲率半徑的工字鋼軌道的下翼緣上,用來調(diào)運貨物、設備等。此處選用5t的TXK手動小車，其技術參數(shù)為：u□u□型號荷重/tA/mmG/mmJ/mmE/mmP/mm最小回轉(zhuǎn)半徑PC-05527528017882-1533321.7第六章水泵工況點的校核1出水管道設計1、水泵出口中心高程由廠家給定的900ZLB—70型水泵安裝尺寸確定水泵出口中心高程[=25.0—0.69—0.51+1.29+0.83=25.92m2、出水管中心高程根據(jù)出水部分的設計可以得出出水管中心的高程二V+P+D/2=28+0.2+1.5/2=28.95m2底03、管長從水泵出口中心到出水管中心的垂直距離為28.95—25.92=3.03m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3.03/sin30°=6.06m，即管長為6.06m4、S值計算根據(jù)上述設計管道出口的直徑為1.5m，查泵站課程設計參考資料知，拍門的規(guī)格選15000mm,其出口處的Z=2考慮到機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軟接頭,其大小由施工時給出，其損失系數(shù)為2x0.2=0.4在泵出口安裝一個30°的彎頭，以便與外管道連接，其Z=0.33

在出水管末端按一個漸擴管道，直徑由0.9m(水泵出水口徑為0.9m)漸擴為1.5m,漸擴段長取1.5m，其Z=0.3在泵進水口處因為有喇叭口，故其Z=0.2，鑄鐵管n=0.013、EG2+0.4+0.33+0..3+0.2綜上所述：S=0.083匚=0.083x=0.053局d41.546.06x0.01320.95.336.06x0.01320.95.33=0.018S=10.29=10.29x沿d5.33S=S+S=0.071局沿5、Q—H曲線需根據(jù)課本的計算可知，H^=H凈+SQ2，則H豐=5.0+0.071Q2需1凈需流量m3/s1.41.51.61.71.81.92.02.12.22.3揚程m5.1395.1605.1815.2055.2305.2565.2845.3135.3445.376水泵性能表(Q—H)表流量m3/s1.812.02.29揚程m6.415.43.33將所有點在圖上連成曲線，與00曲線相交于p點六、水泵臺數(shù)校核由上p點可知，每臺水泵的出水流量為2.02m3/s，揚程為5.30m，所需的流量為11m3/s,相比為11/2.02=5.45，取6臺泵，符合。設計揚程5.3mv5.6m，滿足要求。結(jié)論：由以上設計可知，水泵定為900ZLB—70型00的軸流泵，電機為JSL—14—12型180kW的電機。參考資料泵站設計規(guī)范GB/T50265-97水閘設計規(guī)范SD133-84水工混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范SL/T191-96防洪標準GB50201-94水利工程水利計算規(guī)范SL104-95堤防工程設計規(guī)范GB50286-98灌溉與排水工程設計規(guī)范GB50288-99土木合成材料應用技術規(guī)范GB50290-98水利水電工程設計洪水計算規(guī)范SL44-93建筑樁基技術規(guī)范JGJ94-94建筑設計防火規(guī)范GBJ16-87水利水電工程設計防水規(guī)范SDJ278-9013?小型水利水電工程設計圖集抽水站分冊、水利電力