泵站设计案例.doc

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 进出水布置及进出水建筑物设计第五章 站房设计第六章 出水管路设计第七章 水泵工况点的校核第八章 校核计算参考资料课程设计及目的和要求通过泵站工程设计，培养学生应用所学知识解决工程实际问题的能力，具体要求：1.综合运用已学过的专业基础课，专业课的知识，完成所给定的泵站工程初步设计阶段设计任务书。通过设计进一步巩固、深化已学知识，扩大知识面，了解和初步掌握小型泵站设计的过程、任务要求及设计方法。2.培养树立正确的设计思想。3.训练收集、应用资料、计算分析、绘制工程设计图和编写设计说明书的能力。4.课程设计应各自独立进行，按期完成任务，提交规定的成果，不得抄袭。第一章 综合说明1-1 兴建缘由徐州某县为满足向大运河补水要求，计划兴建补水泵站一座。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 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26K Pa。地面高程低于下游引水河道堤顶高程0.5m。2、 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26.025.230.631.231.031.7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）24.21212.5628.31212.56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17.1初选7台水泵，则每台水泵流量为q=14.5/7=2.072-2 水位分析及特征扬程的确定设计扬程=出口设计水位进口设计水位最大扬程=出口设计水位进口最低运行水位最小扬程=出口最低水位进口最高运行水位2-3 工程设计等级建筑物等级为级第三章 机组选型1.适宜的泵机组台数为48台，初步选择n=7台。2.单泵流量：3-1方案比较、水泵选型1.根据设计扬程（5.98m）和每台泵的设计流量（2.443）可以选用900ZLB-2.86.8型和1000ZLB-8.7型轴流泵。2.从流量角度考虑，前者流量更接近设计工况下的流量。3.从扬程角度考虑，前者扬程更接近设计工况下的扬程。4.前者在最优工况下的效率为84.9%，而后者为80.9%。又两者角度均为-4。.故综合考虑后选择7台900ZLB-2.86.8型水泵。900ZLB-2.86.8型轴流泵的部分工作参数如下：流量Q扬程H转速n效 率叶轮直径D轴功率p叶片安装角2456 L/s6.7m490 r/min84.9%850 mm190.4kW-4该泵的喇叭口直径为1250mm，高度为3.1m，水平最大宽度为1.64m。3-2电机选型 因为水泵的轴功率大于100kW，所以K=1.05此处Q查水泵叶片角度-2时的流量，为2.68m/s又水泵厂家推荐使用电机JSL-14-12型，其功率为210kw。所以可选用JSL-14-12型电动机。此参数如下：水平最大圆直径为1.25m高度/m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最大转矩额定转矩转子转动惯量kgm转速/r/min定子电流/A效率功率因素1.87210380494423.493.3%0.8065.541.372.2342.5电机与水泵采用联轴器直联传动第四章 进出水布置及进出水建筑物设计4-1进水池设计1.边壁形状确定采用渐开线型的进水池，这样对水泵吸水管管口水力损失较小2.尺寸确定（1）池宽B：B=2.5D=2.51.25=3.125m（两边的池壁厚取0.7m） 隔墩厚度取=0.5m 进水池净宽： 取25m（2）悬空高P：P=（0.50.8）D=0.64 D=0.641.25=0.8m（3）淹没深度：喇叭管垂直布置，=（1.01.25）D=1.21.25=1.5m（4）安全超高：取0.5m（5）池深h:h=P+=0.8+1.5+0.5=2.8m（6）池长L：L=，故取L=5 D=6.25m（Q0.5m/s,K=15）（7）后壁距T:T=0.5 D=0.625m（8）池底高程：由所选水泵安装图可得池底高程为由此可知引渠与进水池落差为24.222.91.3m，进水池要在引渠基础上往下挖1.3m（9）管口距进水池边壁距离A： 取0.94m（10）管口之间距离S：4-2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3.尺寸确定（1）池长L： 取20.6m（2）池底纵向坡度i：由于前池较长，纵坡只设置在靠近进水池的一段，i=0.24-3出水池设计1.类型确定由水流方向可以确定出水池的类型为正向出水式2.尺寸确定（水面漩滚法）出水管管径:=0.84=1.31m 取标准管径1.30m（出水管采用铸铁管，K=0.84）出口流速（1） 管口下缘至池底距离P：一般为1020cm，在此取15cm（2） 管口上缘最小淹没深度=（23）=（3） 出水池宽度 B= 取28.7m（：隔墩厚度，0.2m，b:出水管至边墩或池壁的距离，）（4） 出水池底板高程（5） 出水池池顶高程（Q6，）（6）管口上缘最大淹没深度：=上游防洪水位-上游引水河道河底高程-（7）池长L上游引水河道高程28.3m5.2m，输送流量为17.2217.1m/s,满足要求。机组台数：17.1/2.46=6.96台，故取7台。 7-2 泵站效率预测水泵运行效率，在设计工况下。电机运行效率，。机组传动效率，弹性联轴器传动取。管路效率，。水池效率，。 则，高于国家标准，符合规定要求。结论，由以上设计可知，水泵定为900ZLB-2.86.8型-4的轴流泵，电机定为JSL-14-12型210kW的电机，各需7台。 第八章 校核计算8-1 校核气蚀性能 Hs=HaHvhsv=10hsv Hs=100.4797.04=2.48m0，安装在水面以上，符合气蚀性能。8-2 校核电机功率 210KW,满足要求。 8-3 站房稳定性分析1.渗透稳定演算在前池底部设置有梅花形防渗孔。上游防洪水位31.7m，下游最低运行水位25.2m，渗径系数C：中砂有反滤层系数为5实际渗径长度满足要求。2.站房运行期间稳定计算结构容重：钢筋混凝土23.52，纯混凝土21.56，浆砌块石22.54，砖墙16.66，检修工作桥栏杆0.49KN/m，钢窗0.392，钢门0.441，木门0.147。设备重量：水泵29.4KN/台，电机32.34 KN/台，工字钢0.587KN/m，配电柜2.45KN/块。泵房稳定计算表：2.基底压应力计算（1） 偏心距e=m（2） 基底压应力计算180kp 180kp不均匀系数 3.抗滑系数3 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/T191-964、 防洪标准 GB50201-945、 水利工程水力计算规范 SL104-956、 提防工程设计规范 GB50286-987、 灌溉与排水工程设计规范 GB20288-998、 土工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 1984.815、水工设计手册（8） 水利电力出版社 1984.1116、给水排水设计手册（11） 中国建筑工业出版社 1986