1、水泵站及水电站课程设计 说 明 书 目 录 第一章 综合说明…………………………………… 第二章 设计参数的确定…………………………… 第三章 机组选型…………………………………… 第四章 进水布置及进出水建筑物设计…………… 第五章 站房设计…………………………………… 第六章 水泵工况点校核…………………………… 参考资料…………………………………………… 第一章 综合说明 1-1 兴建缘由 为满足徐州市某县向大运河补水 1-2
2、 工程位置、规模、作用 工程位置选在徐州市某县主要河流旁,规模为一般补水型泵站,主要是为了满足该县向大运河的补水 1-3 基本资料 一、地质条件 地面以下土质均为中粉质壤土,夹铁锰质结核,贯入击数26击,地基允许承载力180KPa,内摩擦角24°,凝聚力26KPa 二、水位特征值 下游水位(m) 上游水位(m) 设计运 行水位 最低运 行水位 最高 洪水位 设计运 行水位 最低运 行水位 防洪 水位 26.0 25.0 30.0 31.0 30.5 31.8 下游引水河道 上游引水河道 河底高程(m) 河底宽(m) 边坡 堤顶
3、宽(m) 河底高程(m) 河底宽(m) 边坡 堤顶宽(m) 24.0 8 1∶2.5 6 28.5 8 1∶2.5 6 泵站流量为:11.0 地面高程低于下游引水河道堤顶高程0.5m 第二章 设计参数的确定 2-1 设计流量的确定 设计流量为泵站流量即为11.0 初选6台水泵,则每台水泵流量为q=11.0/6=1.83 2-2 水位分析及特征扬程的确定 = 31.0-26.0=5.0m =31.0-25.0=6.0m =30.5-30.0m =5.0+0.12*5.0=5.6m 2-3 工程设计等级 Ⅲ级
4、
5、
6、
7、
8、
9、
10、
11、
12、
13、
14、
15、
16、
17、
18、
19、
20、
21、
22、
23、
24、
25、
26、
27、
28、
29、
30、
31、
32、
33、
34、
35、
36、
37、
38、
39、
40、
41、 第三章 机组选型 3-1水泵选型 根据设计扬程(5.6m)和每台泵的设计流量(1.83)可以选用900ZLB—70型轴流泵。900ZLB—70型轴流泵的部分工作参数: 叶片安放角 流量Q 扬程H 转速n r/min 轴功率 kW 效率 % 叶轮直径 mm m/h l/s 0 6510 1810 6.41 480 139 81.8 850 7200 2000 5.4 125 83.6 8250 2290 3.33 93.3 80.1 该泵的喇叭口直径为1250mm 3-2电机选型 因为水泵的轴功率
42、大于100kW,所以K=1.05 ∴ 所以可选用JSL-14-12型电动机 其高度为1.87m,水平最大圆直径为1.25m,其技术数据为 额定 功率/kW 额定 电压/V 满载时 堵转电流 —— 额定电流 堵转转矩 —— 额定转矩 转速/r/min 定子 电流/A 效率 功率因素 210 380 494 423.4 93.3% 0.806 5.54 1.37 第四章 进水布置及进出水建筑物设计 4-1 前池设计 1.类型确定 由水流方向可以确定前池的类型为正向进水式 2.扩散角α确定 前池扩散角一般采用20°到40°,此
43、处采用30° 3.尺寸确定 池长L:,其中, b=8m,α=30°, ∴ 4-2进水池设计 1.边壁形状确定 采用矩形式的,这样对水泵吸水管管口水力损失ζ较小 2.尺寸确定 池长 因为L=<4.5D,所以L=5.625m 池宽B:B=2.5D=3.125m 隔墩厚取0.6m,则进水池净宽3.1256+0.65=21.75m 按水泵要求最低运行水位到叶轮中心线距离0.18m,叶轮中心线到喇叭口距离0.51m,喇叭口到进水池底距离取1m 根据资料最低运行水位为25.0 m 则叶轮中心线高程 25.0—0.18=24.82 m 池底高程:由有所选水泵安装图可得池
44、底高程为m 下游河底高程为24.0m,所以i。 3.水泵吸水管口位置确定 管口距进水池后墙距离T:取T=0.4=0.5m 管口距进水池边壁距离A和管口之间距离S:由池宽B定 悬空高P:喇叭管垂直布置,P取0.8=1m 吸水管口淹没深度:喇叭管垂直布置,取1.2=1.5m 4-3出水池设计 1、管口下缘至池底的距离P 此段距离主要是便于施工安装及防止池中泥沙或杂物等淤塞出水口,一般采取:P=10—20cm,这里取P=15cm。 2、管口上缘最小淹没深度 h=3=0.34m 3、出水池宽度 B=B=21.75m 4、出水池底板高程 =—(h+ D+P)=30.5—
45、1.99=28.51m 5、出水池池顶高程 =+ 当Q>6 m/s时,可取0.6m,则=32.4m 6、出水池池长L 引渠河底高程<出水池池底高程,则出水池中无台坎,即m=0,K=7 L=Kh=7=8.96m 7、出水池和干渠的衔接 收缩角取45,b=8m 过渡段长度: L===16.1m,取16m 则实际收缩角为45.1 护砌长度L=4.5h=4.53.8=17,1m,取17m 第五章 站房设计 5-1 站房结构型式与布置 1.结构型式 采用湿式墩墙式,进水条件好,各台机组可单独检修,互不干扰 2.内部布置 主机组布置:采用纵向一列式,简单整齐,
46、机房横向跨度较小 配电设备布置:采用一端式布置,机房跨度小,进出水侧可以开窗 检修间布置:设在机房靠近大门的一端,并留有空地存放工具等用物 交通道布置:宽度取2m,布置在出水侧,与配电间地板同高 充水系统布置:布置在检修间 排水系统布置:设排水沟,必要时加排水泵,集水井设在机房最低处 通风布置:合理布置门窗,利用风压或热压实现自然通风 5-2 站房尺寸的确定 1.站房宽度 JSL-14-12型电动机水平最大圆直径为1.25m 电机两旁各取宽度2.25m和1.5m 所以站房宽度为1.25﹢2.25﹢1.5=5m 2.站房长度 由课本表5-1可得:对于q=1.83,机
47、组中心距取为3.5m, 配电间和检修间的宽分别取5m和3m 所以站房长度为 3.站房高度 电机顶端距室内地面的高度m 机组顶部到起吊物底部之间安全操作间距m 起吊件高度:电机为1.87m,水泵为3.0m,取大的为3.0m 起重绳索垂直长度:水泵m, 电机m 取大的,所以m 吊钩最高位置距吊车顶部距离取0.5m 吊车顶部到屋架下弦杆下缘间高度m 站房高度 =1.87+0.3+3.0+3.02+0.5+0.2=8.89m,取8.9m 5-3 站房各部分高程的确定 1.水泵进水口高程 =25.0-0.51-0.69=23.8m 2.底板高
48、程 m 3.电机层地面楼板高程 m 4.机房屋面大梁的底高程 m 5-4起重设备选配 水泵的重量为kg,电机重量为kg 起重机规格应不小于3300kg,选5t型的,可以用手动单轨小车,它是一种结构简单、操作方便、轻小型调运配套起重机械,它可以与手拉葫芦、环链电动葫芦等起重产品配套组成起重运输小车,自如地运行于可以有一定曲率半径的工字钢轨道的下翼缘上,用来调运货物、设备等。 此处选用5t的TXK手动小车,其技术参数为: 型号 荷重/t A/mm G/mm J/mm E/mm P/mm 最小回转半径 PC-05 5 275 280 17
49、8 82-153 332 1.7 第六章 水泵工况点的校核 6-1 出水管道设计 1、水泵出口中心高程 由厂家给定的900ZLB—70型水泵安装尺寸确定水泵出口中心高程 =25.0-0.69-0.51+1.29+0.83=25.92m 2、出水管中心高程 根据出水部分的设计可以得出出水管中心的高程 =28+0.2+1.5/2=28.95m 3、管长 从水泵出口中心到出水管中心的垂直距离为28.95-25.92=3.03m 水泵出口与水平面成30,则解直角三角形得,从水泵出口到出水管口的距离为3.03/sin30°=6.06m,即管长为6.06m 4、S值计算
50、 根据上述设计管道出口的直径为1.5m,查泵站课程设计参考资料知,拍门的规格选15000mm,其出口处的ζ=2 考虑到机房及出水池间的不均匀沉陷,在管道的外弯头侧和出水池前各按一个软接头,其大小由施工时给出,其损失系数为20.2=0.4 在泵出口安装一个30°的弯头,以便与外管道连接,其ζ=0.33 在出水管末端按一个渐扩管道,直径由0.9m(水泵出水口径为0.9m)渐扩为1.5m,渐扩段长取1.5m,其ζ=0.3 在泵进水口处因为有喇叭口,故其ζ=0.2,铸铁管n=0.013 综上所述:S=0.083=0.083=0.053 S=10.29=10.29=0.018 S= S+






