泵站课程设计

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业扬州大学能源与动力工程学院泵站工程课程设计说明书专业：热能与动力工程班级：热动0901学号：姓名：陈会强指导教师：陈松山设计日期：2012.6.19-2012.6.26目录综合说明兴建缘由为满足徐州市某县向大运河补水要求工程位置、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26.025.230.631.231.031.7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）24.2121∶2.5628.3121∶2.56泵站流量为：17.1地面高程低于下游引水河道堤顶高程0.5m设计参数的确定水位分析及特征净扬程的确定对于小型泵站，凭经验估计泵站水力损失设计流量的确定根据前期泵站工程规划，泵站的总设计流量为17.1设安装7台水泵，则每台水泵流量为工程设计等级根据《泵站设计规范》，本泵站的等级划分为Ⅲ级。机组选型水泵选型根据水泵扬程（5.876m）和每台泵的设计流量（2.443）可以选用900ZLB—100型轴流泵。900ZLB—100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%配用功率kW叶轮直径mmm/s03.353.10580126.480.52608503.065.00172.387.02.359.00257.480.5该泵的喇叭口直径为1245mm。电机选型与水泵配套的电机输出轴功率∴其中，水泵的效率，采用直联传动。所以可选用JSL—14—10型立式三相异步电动机，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25038059047793.3%0.8545.081.47进水布置及进出水建筑物设计进水池设计采用矩形进水池，水泵喇叭口直径池宽B:单台泵进水池宽：隔墩为墩厚为30~50cm的浆砌石，取墩厚为60cm进水池宽度喇叭口悬空高度淹没深度进水池长度L1前池设计采用正向进水式，扩散角一般采用20°到40°，此处采用40°尺寸确定：（1）已知：，池长L（2）综合水利和工程的要求，池底的坡度一般采用：，这里取。（3）斜坡前段到进水池前段的距离出水池设计采用压力水箱（1）水箱进口净宽（取a=30cm）因为将出水管速度降至1.5m/s，得即小于进水池的跨度，则以进水池的宽度确定压力水箱的宽度。（2）此时压力水箱出水管至隔墩或箱壁的距离（3）出水涵洞设两孔，洞宽。压力水箱出口宽度与涵洞保持一致涵洞高度：其中，涵洞出口流速（4）压力水箱收缩角取，则压力水箱长度（4）隔墩的长度：，（5）隔墩的间距：，，站房设计站房结构型式与布置采用湿室型泵房，下层为水泵层，上层为动力电机层，水泵层采用墩墙式，进水条件好，各台机组可单独检修。站房平面尺寸的确定主机组采用纵向一列式，简单整齐，机房横向跨度较小泵房长度：以电机层来定（2）泵房跨度：其中，b1为副通道宽度，b2为机组宽度，b3为主通道宽度泵房高度：为车厢底板离地面的高度，取1.5m；为机组顶部到起吊物底部之间安全操作间距，取0.4m；为起吊件高度:电机为2245mm,水泵为取较大值为3.5m；为起重绳索垂直长度：水泵，电机取较大值，为1.45m为吊钩最高位置距吊车顶部距离，取0.8m为吊车顶部到屋架下弦杆下缘间高度，取0.2m站房各部分高程的确定（1）水泵进水口（喇叭管）高程确定，决定于最低运行水位其中，为叶轮中心的淹没深度；为喇叭口至叶轮中心的高度（2）底板高程为进水喇叭口悬空高度（3）.电机层地面楼板高程（4）.机房屋面大梁的底高程m（5）出水口中心高程：泵出水管的渐扩管由1.02m渐扩为1.578m，渐扩段长度为2m，弯管采用同心圆设计，内圆，外圆压力水箱底板高程：压力水箱顶板高程：水泵工况点的校核出水管道设计从水泵出口接2.0m长的渐扩管，管径由1.02m渐扩为1.44m，再由弯管接水平管段，水平管段长4m，所以由泵出口至水管口管长为6m。S值计算泵进水喇叭口的损失系数取渐扩管段的损失系数弯管处的损失系数出水管处安装拍门，其损失系数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，其损失系数为综上所述：S=0.083=0.083=0.058S=10.29=10.29=0.0006S=S+S=0.059Q—H曲线根据课本的计算可知，H=H+SQ，则H=5.2+0.059Q流量m/s01.01.52.12.32.52.62.72.83.0扬程m5.2005.2595.3335.4605.5125.5695.5995.6305.6635.731将上述装置工作特性曲线与水泵的工作特性曲线画在同一张图上，交点及为工况点：，，。装置效率校核=100%其中=9800N/m，Q=2.75m/s，H=5.65mP=176.5kW，P=250kW，则电机负荷率=176.5/250=0.706，查《泵站课程设计参考资料》，并用内插法得差值0.6%，又因电机效率为93.3%则P===190.4kW==77.8%由上可知，泵站总装置效率高于国家标准54.4%，合格。故上述设计均符合。站房稳定分析对于湿式泵房，由于水泵层内充满水，都满足抗倾稳定性要求，一下进行泵房的抗渗稳定性、抗滑稳定性以及地基应力计算。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31.6m，下游最低运行水位25m，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。泵房自重计算站身稳定计算包括各种工况下的泵房稳定和泵房地基稳定，此处仅计算设计运行期与完建期地基稳定，其中弯矩以逆时针方向为正。表7-1泵站自重计算表部位体积(m3)重度(kN/m3)重力(kN)底板175.424.54297.3中墩226.824.55556.6边墩88.224.52160.9泵房后墙144.924.53550.1水泵梁6.924.5169.1水泵//431电机//24.52机房墙体150243600屋顶47.0424.51152.48电机层楼板及梁4024.5980拦污栅0.2876.4421.45站房底板下的土重73.517.641278.9∑23222.35泵室内水重运行工况下泵室最低运行水位高程为25.2m，泵房底板顶高程为22.3m，泵室内的水重W2为：水平水压力泵室内的水体产生的水平压力P为浮托力运行工况下，泵室底板所承受的浮托力为渗透压力取运行工况下的最不利水位组合，外河水位为▽31.7，内河水位▽25.2，用直线比例法计算。将地下轮廓展开后如图5-3所示。图中划线部分即为底板所承受的渗透水头的分布，由相似三角形可算出h1底板所承受的渗透压力；土压力及墙后水压力墙后地下水位可近似按直线比例法确定，渗径从入口到泵房后墙经过的渗径为26.75m，而总渗径为42m，故墙后的地下水位高程h2为泵房后墙的墙后土压力及水平水压力分布如图5-4所示。取回填土为原开挖出去的中粉质壤土，γ=19.4kN/m3，c=26kPa，φ=24°。填土高度为8.9m。220.327.631.74.17.3EEeeP图5-4墙后土压力及水平水压力分布故墙后水平水压力将上述各荷载汇总于表7-2作用荷载计算汇总。表7-2作用荷载计算汇总荷载名称竖向力(kN)水平力(kN)向下↓向上↑向右→向左←自重23222.35水重水平水压力浮托力渗透压力土压力合计28215.159071965.35966.2总合计19144.155000.9注：竖向力以向下为正；水平力以向右为正；力矩以逆时针为正。抗滑稳定计算根据中粉质壤土，查水闸设计规范表，f=0.25~0.4，取底板与地基之间