泵站设计案例

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 0 。.
故综合考虑后选择 7 台 900ZLB-2.8~6.8 型水泵。
900ZLB-2.8~6.8 型轴流泵的部分工作参数如下：
流量 Q
扬程 H
转速 n
效 率 η 叶轮直径 D 轴功率 p
叶片安装角
2456 L/s
进水池底 低 (h2 h3 h1) 25.2 (1.5 0.8) 22.9m 由此可知引渠与进水池落差为 24.2－22.9＝1.3m，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： A 1.25D1 0.5D1 0.9375m 取 0.94m
（10）管口之间距离 S： S 2.5D1 D1 1.875m
以 h4 2.635 m h5 ：吊钩最高位置距吊车顶部距离取 0.5m h6 :机组 顶部到起吊物底部之间安全操作间距 0.2m） 梁 =机 +H =31.2+8.64=39.84m
9
2.站房长度 （1）机组中心距 L L' a 2.5D1 0.8 3.925m
( L' :站墩间净距 a :中墩厚度) （2）站房长度 B nL' (n 1)a 2b 7 2.51.25 6 0.8 21.2 29.075m
5.机房宽度 立式电动机外径，查资料得：JSL-14-12 型电机外径为 b0 1.25m 。 泵房出水侧工作通道，取 b1 0.70m 。 泵房进水侧主通道，取 b2 2.00m 。
10
动力机层进水侧墙厚，取 b3 0.25m 。 检修工作桥宽度，本设计取为 b4 1.50m 。 故， B b0 b1 b2 b3 b4 1.25 0.70 2.00 0.25 1.50=5.7m
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………………………………………………
4-2 前池设计
5
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°，此处采用 35o 3.尺寸确定
（1）池长
L： L
Bb 2 tan
25 12 2 tan 35
20.62m
2
2
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=0.2
5-2 站房尺寸的确定
1.各部分高程确定 （1）水泵进水口高程 进 =低 -h2 h3 25.2 0.51 0.99 23.7m （2）底板高程 底 =进 -h1=23.7-0.8=22.9m （3）电机层地面楼板高程 机 =高 30.6 0.6 31.2m （4）机房屋面大梁底高程
2-3 工程设计等级
建筑物等级为Ⅲ级
第三章 机组选型
1.适宜的泵机组台数为 4—8 台，初步选择 n=7 台。 Q 17.1
2.单泵流量： Q单 n 7 2.443m3/s
3
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 m3 / s ）可以选用 900ZLB-2.8~6.8 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。
机房高度 H=1.9+0.3+3.1+2.635+0.5+0.2=8.64m （ h1 ：电动机高度 h2 ：安全操作距离 h3 ：起吊件高度，电机为 1.9m， 水 泵 为 3.1m ，取 大的 为 3.1m h4 ： 起 重绳 索 垂 直 长度 ： 对 水泵
h4 0.85 3.1 2.635 m，对电机 h4 1.21.25 1.5 m，取大值，所
L1
L
L
L
L2
通道
配
检
电
修
间
机组
间
L' b
L' b
L'
L
L
5-3 起重设备选配
水 泵 重 约 为 G水泵 3000 kg ， 电 机 重 约 为 G电机 3300 kg 。 查 资 料 选 用
CD 5-9D 型电动葫芦。技术规格如下表： 1
水平最大圆直径为 1.25m
高度 /m
1.87
额定 额定
满载时
堵转电流 堵转转矩 最大转矩
功率 /kw
电压 /V
转速 /r/min
定子 电流/A
效率
功率因 ——
——
——
素 额定电流 额定转矩 额定转矩
210 380
494
423.4 93.3% 0.806
5.54
1.37
2.23
电机与水泵采用联轴器直联传动
4-3 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）
6
出水管管径 D0 : D0 = K Q单 =0.84 2.443 =1.31m
（出水管采用铸铁管，K=0.84）
出口流速 v0
4Q单 D02
4 2.443 1.312
1.81m / s
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
2-2 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
H 设 出设 进设 31.2 26.0 5.2m
Hmax 出设 进min 31.2 25.2 6m Hmin 出min 进max 31.0 30.6 0.4m H泵设 H设 h 5.2 0.15 5.2 5.98m
取标准管径 1.30m
（1） 管口下缘至池底距离 P：一般为 10~20cm，在此取 15cm
（2）
管口上缘最小淹没深度
hs min
=（2~3）
v02 2g
=
2
1.812 2 9.81
0.33m
（3） 出水池宽度
B= (n 1) n(D0 2b) 6 0.2 7 (1.31 21.31) 28.71m 取
取 29.1m 3.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
4.机房长度 L0 （n-1）L 2L边 +L修 +L配 =6 3.925+2 1+3+2=30.55m 取 30.6m (配电间和检修间的宽分别取 L配 =2m 和 L修 =3m)
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。
二、水位特征值
下游水位（m）
设计运
最低运
最高
上游水位（m）
设计运
最低运
防洪
2
行水位
行水位
洪水位
行水位
行水位
水位
26.0
25.2
30.6
下游引水河道
31.2
31.0
31.7
上游引水河道
河底高 河底宽
此处 Q 查水泵叶片角度-2 0 时的流量，为 2.68m 3 /s
∴ P K gQHm ax 1.051000 9.8 2.68 6.45 209.5kw
1000泵传动
1000 0.849 1
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：
（6）管口上缘最大淹没深度 hs ： hs =上游防洪水位-上游引水河道河底高程
- D0 P 31.7 28.3 1.31 0.15 1.94m
7
（7）池长 L 上游引水河道高程 28.3m<出水池池底高程 29.21m，则出水池中无台 坎，m=0,K=7
L
K (hS
v02 2g
)
7(1.94
程（m） （m）
24.2
12
边坡 1∶2.5
堤顶宽 河底高 河底宽
（m） 程（m） （m）
6
28.3
12
边坡 1∶2.5
堤顶宽 （m）
6
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 m3 / s 初选 7 台水泵，则每台水泵流量为 q=14.5/7 m3 / s =2.07 m3 / s
28.7m
（ ：隔墩厚度，0.2m，b:出水管至边墩或池壁的距离， b D0 ）
（4） 出水池底板高程
底
=低
-（h
s
min
+D 0
+P）=31.0-0.33-1.31-0.15=29.21m
（5） 出水池池顶高程 顶 =高 +h 31.7 0.6 32.3m
（Q>6 m3 / s ， h 0.6 ）
1.812 )
2 9.81
14.75m
3.出水池和干渠的衔接
（1）收缩角：α=30°到 45°，最大不超过 60°，这里取 α=45°
（2）过渡段长度： Lg
Bb 2 tan
28.7 12 20.16m 2 tan 22.5
2
（3）护砌长度
h渠max =上游防洪水位-上游引水河道河底高程=31.7-28.3=3.4m
1
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。
6.7m
490 r/min 84.9%
850 mm 190.4kW
-4°
该泵的喇叭口直径 D1 为 1250mm，高度为 3.1m，水平最大宽度为 1.64m。
3-2 电机选型
Hm ax Hmax h Hmax 7.5%Hmax 6 0.075 6 6.45m
因为水泵的轴功率大于 100kW，所以 K=1.05
通风采光。 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：机房地面应有向前池方向倾斜的坡度，设排水沟，至支沟沿
机组基础布置，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 电缆沟布置：从开关柜至机组的电缆整齐地铺设在泵房地面下的电缆沟内
B n B1 (n 1) 7 3.125 6 0.5 24.875m 取 25m
（2）悬空高 P：P=（0.5~0.8）D 1 =0.64 D 1 =0.64 1.25=0.8m
（3）淹没深度 hs ：喇叭管垂直布置， hs =（1.0~1.25）D1 =1.2 1.25=1.5m
（4）安全超高 h ：取 0.5m
Lh (4 ~ 5)h渠max = 43.4 =13.6m
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
8
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，不影响
转子转动 惯量
kg m 2 42.5
第四章 进出水布置及进出水建筑物设计
4
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 ζ 较小 2.尺寸确定
（1）池宽 B：B 1 =2.5D 1 =2.5 1.25=3.125m（两边的池壁厚取 0.7m）
隔墩厚度取 =0.5m 进水池净宽：
（5）池深 h:h=P+ hs + h =0.8+1.5+0.5=2.8m
（6）池长
L1
：L 1
=
KQ hB
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1517.1 2.8 2.5
3.66m
4D1
，故取
L1
=5
D1
=6.25m
（ Q>0.5m 3 /s,K=15）
（7）后壁距 T:T=0.5 D 1 =0.625m
（8）池底高程 进水池底 ：由所选水泵安装图可得池底高程为