《泵站課程設(shè)計(jì)》word版

1、.泵站工程課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 專 業(yè)： 熱能與動(dòng)力工程 班 級(jí)： 熱動(dòng)0901 目錄第一章綜合說(shuō)明31.1興建緣由31.2工程位置、規(guī)模、作用31.3基本資料3第二章設(shè)計(jì)參數(shù)的確定42.1水位分析及特征凈揚(yáng)程的確定42.2設(shè)計(jì)流量的確定42.3工程設(shè)計(jì)等級(jí)4第三章機(jī)組選型43.1水泵選型43.2電機(jī)選型5第四章進(jìn)水布置及進(jìn)出水建筑物設(shè)計(jì)6a)進(jìn)水池設(shè)計(jì)64.2前池設(shè)計(jì)74.3出水池設(shè)計(jì)7第五章站房設(shè)計(jì)95.1站房結(jié)構(gòu)型式與布置95.2站房平面尺寸的確定95.3站房各部分高程的確定10第六章水泵工況點(diǎn)的校核116.1出水管道設(shè)計(jì)116.2S值計(jì)算116.3QH曲線116.4裝置效率校核12第七章站

2、房穩(wěn)定分析127.1滲透穩(wěn)定演算137.2泵房自重計(jì)算137.3泵室內(nèi)水重137.4水平水壓力147.5浮托力147.6滲透壓力147.7土壓力及墻后水壓力14第一章 綜合說(shuō)明1.1 興建緣由為滿足徐州市某縣向大運(yùn)河補(bǔ)水要求1.2 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(bǔ)水型泵站，主要是為了滿足該縣向大運(yùn)河的補(bǔ)水1.3 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(shè)計(jì)運(yùn)行水位最低運(yùn)行水位最高洪水位設(shè)計(jì)運(yùn)行水位最低運(yùn)行水位防

3、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）河底寬（m）邊坡堤頂寬（m）河底高程（m）河底寬（m）邊坡堤頂寬（m）24.21212.5628.31212.56泵站流量為：17.1地面高程低于下游引水河道堤頂高程0.5m第二章 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定2.1 水位分析及特征凈揚(yáng)程的確定對(duì)于小型泵站，憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)泵站水力損失2.2 設(shè)計(jì)流量的確定根據(jù)前期泵站工程規(guī)劃，泵站的總設(shè)計(jì)流量為17.1設(shè)安裝7臺(tái)水泵，則每臺(tái)水泵流量為2.3 工程設(shè)計(jì)等級(jí)根據(jù)泵站設(shè)計(jì)規(guī)范，本泵站的等級(jí)劃分為級(jí)。第三章 機(jī)組選型3.1 水泵選型根據(jù)水泵揚(yáng)程（5.876m）和每臺(tái)泵的設(shè)計(jì)流量（

4、2.443）可以選用 900ZLB100型軸流泵。900ZLB100型軸流泵的部分工作參數(shù)：葉片安放角流量Q揚(yáng)程H轉(zhuǎn)速nr/min軸功率kW效率%配用功率kW葉輪直徑mmm/s03.353.10580126.480.52608503.065.00172.387.02.359.00257.480.5該泵的喇叭口直徑為1245mm。 3.2 電機(jī)選型與水泵配套的電機(jī)輸出軸功率其中，水泵的效率，采用直聯(lián)傳動(dòng)。所以可選用JSL1410型立式三相異步電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)數(shù)據(jù)為額定功率/kW額定電壓/V滿載時(shí)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25038059047793.3

5、%0.8545.081.47第四章 進(jìn)水布置及進(jìn)出水建筑物設(shè)計(jì)a) 進(jìn)水池設(shè)計(jì)采用矩形進(jìn)水池，水泵喇叭口直徑（1） 池寬B: 單臺(tái)泵進(jìn)水池寬：隔墩為墩厚為3050cm的漿砌石，取墩厚為60cm進(jìn)水池寬度 （2） 喇叭口懸空高度（3） 淹沒深度（4） 進(jìn)水池長(zhǎng)度L1 4.2 前池設(shè)計(jì)采用正向進(jìn)水式，擴(kuò)散角一般采用20°到40°，此處采用40°尺寸確定：（1）已知： ，池長(zhǎng)L（2）綜合水利和工程的要求，池底的坡度一般采用：，這里取。（3）斜坡前段到進(jìn)水池前段的距離4.3 出水池設(shè)計(jì)采用壓力水箱（1）水箱進(jìn)口凈寬 （取a=30cm）因?yàn)閷⒊鏊芩俣冉抵?.5m/s，得即

6、小于進(jìn)水池的跨度，則以進(jìn)水池的寬度確定壓力水箱的寬度。（2）此時(shí)壓力水箱出水管至隔墩或箱壁的距離（3）出水涵洞設(shè)兩孔，洞寬。壓力水箱出口寬度與涵洞保持一致涵洞高度： 其中，涵洞出口流速（4）壓力水箱收縮角取，則壓力水箱長(zhǎng)度（4）隔墩的長(zhǎng)度：， （5）隔墩的間距：，第五章 站房設(shè)計(jì)5.1 站房結(jié)構(gòu)型式與布置采用濕室型泵房，下層為水泵層，上層為動(dòng)力電機(jī)層，水泵層采用墩墻式，進(jìn)水條件好，各臺(tái)機(jī)組可單獨(dú)檢修。5.2 站房平面尺寸的確定主機(jī)組采用縱向一列式，簡(jiǎn)單整齊，機(jī)房橫向跨度較?。?） 泵房長(zhǎng)度：以電機(jī)層來(lái)定 （2）泵房跨度：其中，b1為副通道寬度，b2為機(jī)組寬度，b3為主通道寬度（2） 泵房高度：

7、為車廂底板離地面的高度，取1.5m；為機(jī)組頂部到起吊物底部之間安全操作間距，取0.4m；為起吊件高度:電機(jī)為2245mm,水泵為取較大值為3.5m；為起重繩索垂直長(zhǎng)度：水泵，電機(jī)取較大值，為1.45m為吊鉤最高位置距吊車頂部距離，取0.8m為吊車頂部到屋架下弦桿下緣間高度，取0.2m5.3 站房各部分高程的確定（1）水泵進(jìn)水口（喇叭管）高程確定，決定于最低運(yùn)行水位其中，為葉輪中心的淹沒深度；為喇叭口至葉輪中心的高度（2）底板高程 為進(jìn)水喇叭口懸空高度 （3）.電機(jī)層地面樓板高程（4）.機(jī)房屋面大梁的底高程m（5）出水口中心高程：泵出水管的漸擴(kuò)管由1.02m漸擴(kuò)為1.578m，漸擴(kuò)段長(zhǎng)度為2m，

8、彎管采用同心圓設(shè)計(jì)，內(nèi)圓，外圓（5） 壓力水箱底板高程：（6） 壓力水箱頂板高程：第六章 水泵工況點(diǎn)的校核6.1 出水管道設(shè)計(jì)從水泵出口接2.0m長(zhǎng)的漸擴(kuò)管，管徑由1.02m漸擴(kuò)為1.44m，再由彎管接水平管段，水平管段長(zhǎng)4m，所以由泵出口至水管口管長(zhǎng)為6m。6.2 S值計(jì)算泵進(jìn)水喇叭口的損失系數(shù)取漸擴(kuò)管段的損失系數(shù)彎管處的損失系數(shù)出水管處安裝拍門，其損失系數(shù)考慮到機(jī)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(gè)軟接頭，其大小由施工時(shí)給出，其損失系數(shù)為綜上所述：S=0.083=0.083=0.058S=10.29=10.29=0.0006S= S+ S=0.0596.3 QH曲線

9、根據(jù)課本的計(jì)算可知，H= H+SQ，則H=5.2+0.059 Q流量m/s01.01.52.12.32.52.62.72.83.0揚(yáng)程m5.2005.259 5.333 5.460 5.512 5.569 5.599 5.630 5.663 5.731 將上述裝置工作特性曲線與水泵的工作特性曲線畫在同一張圖上，交點(diǎn)及為工況點(diǎn)：，。6.4 裝置效率校核=100%其中=9800N/m，Q=2.75m/s，H=5.65mP=176.5kW，P=250kW，則電機(jī)負(fù)荷率=176.5/250=0.706，查泵站課程設(shè)計(jì)參考資料，并用內(nèi)插法得差值0.6%，又因電機(jī)效率為93.3%則P=190.4kW=77

10、.8%由上可知，泵站總裝置效率高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)54.4%，合格。故上述設(shè)計(jì)均符合。第七章 站房穩(wěn)定分析對(duì)于濕式泵房，由于水泵層內(nèi)充滿水，都滿足抗傾穩(wěn)定性要求，一下進(jìn)行泵房的抗?jié)B穩(wěn)定性、抗滑穩(wěn)定性以及地基應(yīng)力計(jì)算。7.1 滲透穩(wěn)定演算在前池底部設(shè)置有梅花形防滲孔。上游防洪水位31.6m，下游最低運(yùn)行水位25m，滲徑系數(shù)C：中砂有反濾層系數(shù)為5，。實(shí)際滲徑長(zhǎng)度 滿足要求。7.2 泵房自重計(jì)算站身穩(wěn)定計(jì)算包括各種工況下的泵房穩(wěn)定和泵房地基穩(wěn)定，此處僅計(jì)算設(shè)計(jì)運(yùn)行期與完建期地基穩(wěn)定，其中彎矩以逆時(shí)針方向?yàn)檎?表7-1 泵站自重計(jì)算表部位體積(m3)重度(kN/m3)重力(kN)底板175.424.542

11、97.3中墩226.824.55556.6邊墩88.224.52160.9泵房后墻144.924.53550.1水泵梁6.924.5169.1水泵/431電機(jī)/24.52機(jī)房墻體150243600屋頂47.0424.51152.48電機(jī)層樓板及梁4024.5980攔污柵0.2876.4421.45站房底板下的土重73.517.641278.923222.357.3 泵室內(nèi)水重運(yùn)行工況下泵室最低運(yùn)行水位高程為25.2m，泵房底板頂高程為22.3m，泵室內(nèi)的水重W2為：7.4 水平水壓力泵室內(nèi)的水體產(chǎn)生的水平壓力P為7.5 浮托力運(yùn)行工況下，泵室底板所承受的浮托力為7.6 滲透壓力取運(yùn)行工況下的最

12、不利水位組合，外河水位為31.7，內(nèi)河水位25.2，用直線比例法計(jì)算。將地下輪廓展開后如圖5-3所示。圖中劃線部分即為底板所承受的滲透水頭的分布，由相似三角形可算出h1底板所承受的滲透壓力； 7.7 土壓力及墻后水壓力墻后地下水位可近似按直線比例法確定，滲徑從入口到泵房后墻經(jīng)過(guò)的滲徑為26.75m，而總滲徑為42m，故墻后的地下水位高程h2為泵房后墻的墻后土壓力及水平水壓力分布如圖5-4所示。取回填土為原開挖出去的中粉質(zhì)壤土，=19.4kN/m3，c=26kPa，=24°。填土高度為8.9m。20.327.631.74.17.3E12E1ee2P2圖5-4 墻后土壓力及水平水壓力分布故 7.1 墻后水平水壓力將上述各荷載匯總于表7-2 作用荷載計(jì)算匯總。表7-2 作用荷載計(jì)算匯總荷載名稱豎向力(kN)水平力(kN)向下向上向右向左自重23222.35水重水平水壓力浮托力滲透壓力土壓力合計(jì)28215.159071965.35966.2總合計(jì)19144.155000.9注：豎向力以向下為正；水平力以向右為正；力矩以逆時(shí)針為正。7.2 抗滑穩(wěn)定計(jì)算根據(jù)中粉質(zhì)壤土，查水閘設(shè)計(jì)規(guī)范表，f=0.250.4，取底板