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水泵站及水电站课程设计说明书扬州大学能源与动力工程学院水泵站及水电站课程设计说明书 专 业： 热能与动力工程 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 设计日期：2014.6.23-2014.7.4目 录第一章 综合说明21-1 兴建缘由21-2 工程位置、规模、作用21-3 基本资料2第二章 设计参数的确定22-1 设计流量的确定22-2 水位分析及特征扬程的确定32-3 工程设计等级3第三章 机组选型33-1水泵选型33-2电机选型4第四章 进水布置及进出水建筑物设计54-1 前池设计54-2进水池设计54-3出水池设计7第五章 站房设计85-1 站房结构型式与布置85-2 站房尺寸的确定85-3 站房各部分高程的确定95-4起重设备选配10第六章 水泵工况点的校核116-1 出水管道设计11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 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 1）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26kpa2）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26.225.630.230.630.331.0下游引水河道上游引水河道河底高程（m）河底宽（m）边坡堤顶宽（m）河底高程（m）河底宽（m）边坡堤顶宽（m）24.6712.0627.9712.06泵站流量为：8.0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8.01） 初选4台水泵，则每台水泵流量为q=8/4=22） 初选5台水泵，则每台水泵流量为q=8/5=1.62-2 水位分析及特征扬程的确定 =30.6-26.2=4.4m=30.6-25.6=5m=30.3-30.2=0.1m=4.4+0.154.4=5.06m2-3 工程设计等级建筑等级为级。 第三章 机组选型3-1水泵选型 1）根据设计扬程（5.06m）和每台泵的设计流量（2）可以选用900zlb70型轴流泵。900zlb70型轴流泵的部分工作参数：叶片安放角流量q扬程h转速nr/min轴功率kw效率%叶轮直径mmm/hl/s0651018106.4148013981.8850720020005.412583.6825022903.3393.380.1 2）根据设计扬程（5.06m）和每台泵的设计流量（1.6）可以选用28zlb70型轴流泵(高速）。28zlb70型轴流泵(高速）的部分工作参数：叶片安放角流量q扬程h转速nr/min轴功率kw效率%叶轮直径mmm/hl/s+2511014208.1173013683.5650571015856.3511883.8596016575.4110583.5 根据比较，初步选择4台900zlb70型轴流泵。该泵的喇叭口直径为1250mm。900zlb70型轴流泵性能曲线如下图：3-2电机选型 因为水泵的轴功率大于100kw，所以k=1.05所以根据选型机厂家推荐可选用jsl-13-12型电动机其高度为2073mm，水平最大圆直径为975mm，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155380485310.092.8%0.824.92.1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.扩散角确定前池扩散角一般采用20到40，此处采用303.尺寸确定 池长l：，其中，b=7m，=30， ，取l=13m。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较小2. 尺寸确定 池长l：l=，其中k=15，q=8m3/s，b=14m，h=1.6m； 得l=5.38m4d1=5m，取l=5.5m。 池宽b：，其中隔墩厚取0.5m。 按水泵要求最低运行水位到叶轮中心线距离0.69m，叶轮中心线到喇叭口距离0.5m，喇叭口到进水池底距离取1m 根据资料最低运行水位为25.6m 则叶轮中心线高程 25.60.69=24.91 m 池底高程：由有所选水泵安装图可得池底高程为：m 下游河底高程为24.6m，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=1.5m4-3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=1020cm，这里取p=15cm。2、管口上缘最小淹没深度h=3=0.34m，式中取1.5m/s。3、出水池宽度b=b=14m4、出水池底板高程=（h+ d+p）=30.31.99=28.31m5、出水池池顶高程=+当q6 m/s时，可取0.6m，则=31.0+0.6=31.6m6、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。7、出水池和干渠的衔接收缩角取=45，已知b=7m。过渡段长度：l=8.45m，取8.5m则实际收缩角为44.76护砌长度l=4.5h=4.53.7=16.65m，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，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-13-12型电动机水平最大圆直径为0.975m电机两旁各取宽度2.25m和1.5m所以站房宽度为0.9752.251.54.725m，取5m。2.站房长度由课本表5-1可得：对于q=2，机组中心距取为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2.073m，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=2.073+0.3+3.0+3.02+0.5+0.2=9.093m，取9.1m5-3 站房各部分高程的确定1.水泵进水口高程 25.60.50.6924.41m2.底板高程 m3.电机层地面楼板高程 m4.机房屋面大梁的底高程m5-4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3200kg，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/ta/mmg/mmj/mme/mmp/mm最小回转半径pc-05527528017882-1533321.7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900zlb70型水泵安装尺寸确定水泵出口中心高程=25.60.69+0.998+1.49=27.398m2、出水管中心高程根据出水部分的设计可以得出出水管中心的高程=28.31+0.15+1.5/2=29.21m3、管长从水泵出口中心到出水管中心的垂直距离为29.2127.3981.812m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1.812/sin30=3.624m，取管长为3.63m4、s值计算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1500mm，其出口处的=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=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=0.3在泵进水口处因为有喇叭口，故其=0.2，铸铁管n=0.013综上所述：s=0.083=0.083=0.053s=10.29=10.29=0.011s= s+ s=0.0645、qh曲线根据课本的计算可知，h= h+sq，则h=4.4+0.064 q流量m/s1.41.51.61.71.81.92.02.12.22.3扬程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扬程m6.415.43.33将所有点在图上连成曲线，与曲线相交于p点p 6、水泵台数校核由上p点可知，每台水泵的出水流量为2.12m/s，扬程为4.70m，所需的流量为8 m/s，相比为8/2.12=3.77，取4台泵，符合。设计扬程：4.7m5.06m，满足要求。结论：由以上设计可知，水泵定为900zlb70型的轴流泵，电机为jsl1312型155kw的电机。参考资料1.泵站设计规范 gb/t50265-972.水闸设计规范 sd133-843.水工混凝土结构设计规范 sl/t191-96 4.防洪标准 gb50201-945.水利工程水利计算规范 sl104-956.堤防工程设计规范 gb50286-987.灌溉与排水工程设计规范 gb50288-998.土木合成材料应用技术规范 gb50290-989.水利水电工程设计洪水计算规范 sl44-9310.建筑桩基技术规范 jgj94-9411.建筑设计防火规范 gbj16-8712.水利水电工程设计防水规范 sdj278-9013.小型水利水电工程设计图集抽水站分册、水利电力出版社,1983.514.水工设计手册（3）.水利电力出版社，1984.81