扬州大学能源与动力工程学院泵站工程课程设计业：热能与动力工程级：热动0901号：0姓名：陈会强指导教师：陈松山设计日期：一目录第一章综合说明 (3)兴建缘由 (3)工程位置、规模、作用 (3)基本资料 (3)第二章设计参数的确定 (4)水位分析及特征净扬程的确定 (4)设计流量的确定 (4)工程设计等级 (4)第三章机组选型 (4)水泵选型 (4)电机选型 (5)第四章进水布置及进出水建筑物设计 (6)a) 进水池设计 (6)前池设计 (7)出水池设计 (7)第五章站房设计 (9)站房结构型式与布置 (9)站房平面尺寸的确定 (9)站房各部分高程的确定 (10)第六章水泵工况点的校核 (11)出水管道设计 (11)S值计算 (11)Q-H * 曲线 (11)―Ini -装置效率校核 (12)第七章站房稳定分析 (12)渗透稳定演算 (13)泵房自重计算 (13)泵室内水重 (13)水平水压力 (14)浮托力 (14)渗透压力 (14)土压力及墙后水压力 (14)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要求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1.4 基本资料一、地质条件地面以下土质均为中粉质壤土，夹铁镒质结核，贯入击数26击，地基允许承载力180KPa,内摩擦角24° ,凝聚力26KPa二、水位特征值泵站流量为：〃广/s地面高程低于下游引水河道堤顶高程第二章设计参数的确定2.1 水位分析及特征净扬程的确定H.. =31.2 — 26.0 = 5.2mu inW 班反H=▽；，沙—▽讲=31-7 — 25.2 = 6.5mmax iiiVx lit min〃mm=%E—%a=31-30.6 = 0.4m对于小型泵站，凭经验估计泵站水力损失△力= 0.13”设〃水泵=%+△/，= 5.2 +0.13x5.2 = 5.876m”,：：二”语+”?=6.5+6.5 x 0.13=7.345m2.2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m%设安装7台水泵，则每台水泵流量为a=2=lH=2,443m% n 7 2.3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。
第三章机组选型3. 1 水泵选型根据水泵扬程（）和每台泵的设计流量（加/s ）可以选用 900ZLB —100型轴流泵。
900ZLB —100型轴流泵的部分工作参数：该泵的喇叭口直径"为1245mm 。
3.2电机选型与水泵配套的电机输出轴功率KpgQH 最高 _l.O5xlOOOx9.81x2.443x7.345 _/9力vw----------- - -2^ 1 o.D 1K W其中，水泵的效率〃泉=84.5%,采用直联传动〃泵=100%。
1000x0.845第四章进水布置及进出水建筑物设计a）进水池设计采用矩形进水池，水泵喇叭口直径。
=1245mm（1）池宽B：单台泵进水池宽：B单=2.5^ =2.3x1245=2.86m隔墩为墩厚为30、50cm的浆砌石，取墩厚为60cm进水池宽度 8 = 6B单 +5 x 0.4=2.86 x7+5 x 0.6=23.42m（2）喇叭口悬空高度p = 0.65£）［ = 0.65 x 1.245 = 0.80m（3）淹没深度hs = \ .2D1 = 1.2x1.245 = 1.5m(4)进水池长度L1,KQ 10x17.1 4 =—= ----------------- hB (1.5 + 0.8)x20.6754. 2 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：h=\2m , B=22.42m池长L心「二22.42-12 4.30m 2 tan 200 2 x tan 20°综合水利和工程的要求，池底的坡度一般采用：弓］,这里取V/=(24 — 22.3) x 5=8.5m采用压力水箱=7.43m(2)(3) 斜坡前段到进水池前段的距离/4.3出水池设计(1)水箱进 口净宽 8 = 〃(Oo + 2b) + 5 — l)a = 6(4+2xO.3) + 5xO,3 (取 a=30cm)得 8 = 7X （1.44 + 2X 03）+6X 03 = 1608m<23.42m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C23.42-6x0.3 ……一八 •b = [ ---------- D o ]/2 = [ ------------- 1.44] / 2 = 0.82mn 7（3）出水涵洞设两孔，洞宽仿=2.4m 。
压力水箱出口宽度与涵洞保持一致 涵洞高度力：屋经二工衣4mvb 1.5x2.4其中，涵洞出口流速u = L5m/s（4）压力水箱收缩角取。
=30。
，则压力水箱长度L = 23,2/224 =25.6m tan 20° （4）隔墩的长度：4=106”, 4=226。
(5)隔墩的间距：4=2m, B 2=llm, B. = 3m因为将出水管速度降至s,第五章站房设计5.1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。
5.2 1-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(1)泵房长度：以电机层来定L = + (，-1)4 +2L Q + Zz,=7xl.7 + 6x2 + 2xl.5 + 3.1 = 30m(2)泵房跨度:B = h +b7 +b. = 1.5 +1.7 + 3 = 6.2m其中，E为副通道宽度，昆为机组宽度，b：,为主通道宽度(2)、<3> 泵房高度：H = 4 + h2 + % + 〃4 + 也 +=1.5+0.4+3.5+1.45+0.8+0.2=7.85m九为车厢底板离地面的高度，取；也为机组顶部到起吊物底部之间安全操作间距，取；63为起吊件高度：电机为2245mm，水泵为1485 + 2000 = 3.5m取较大值为；儿为起重绳索垂直长度：水泵用=°・85x% =0.85x1.7= 1.45m ,电机力4=1.次=L2x 1.06=1.27m取较大值，为生为吊钩最高位置距吊车顶部距离，取0.8m ?儿为吊车顶部到屋架下弦杆下缘间高度，取5.4 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▽进=▽低一色一= 25.2-1.5-0.585 = 23.1m其中，% = 1.5m为叶轮中心的淹没深度；%=0.585m为喇叭口至叶轮中心的高度（2）底板高程▽ “ = V .J1 — P = 23.1 — 0.8 = 22.3mP = 0.8m为进水喇叭口悬空高度（3）.电机层地面楼板高程▽机▽机=^高+3 = 30.6+1= 31.6m（4）.机房屋面大梁的底高程▽梁V,., =V,, +//=31 + 7.85=39.45mm (5)出水口中心高程V“,: 4d L 1♦ I 泵出水管的渐扩管由渐扩为，渐扩段长度为2m,弯管采用同心圆设计，内圆r = 0.8m ,外圆 /? = 2.24m▽ =▽+/? + + h = 23.115+1.485+0.929+2 x sin 30°+0.2 = 26.73m iljI — A（5）压力水箱底板高程：n144▽ =▽ 一 _ _ 0.3 = 26.73 一一一 0.3=25.7Jk底til 2 2（6）压力水箱顶板高程：I▽ i （ K+/? = 25.7+2.22=27.92m第六章水泵工况点的校核6.1 出水管道设计从水泵出口接长的渐扩管，管径由渐扩为，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。
6.2S值计算&泵进水喇叭口的损失系数取彳=0.2渐扩管段的损失系数4=0.13弯管处的损失系数4=0.76出水管处安装拍门，其损失系数4=1.5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4=0.2X 2=0.4 综上所述：0.2 + 0.13 + 0.76 + 1.5+0.4L4456.3 Q —H ,曲线根据课本的计算可知，九=H #+SQ 2,则H ."+ Q 2流量m 3/s&扬程m-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S 局二三Lx4x0.0132 1.44533点：Q=2.75m'/s , H=5.65m , ;;=85.5%。
6.4 装置效率校核其中 y=9800N/m3, Q-3S , H 净二P 轴二，P 机二250kW,则电机负荷率二250=，查《泵站课程设计参考资料》，并 用内插法得差值队又因电机效率为％P 轴. 17651] 0,933-0.0069800x2.75x5.651000x190.4由上可知，泵站总装置效率高于国家标准队合格。
故上述设计均符合。
第七章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。
7.1 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，下游最低运行水位25m,渗径 系数C ：中砂有反滤层系数为5, L lf ^ = CAH = (31.7-25.2)x6 = 39m o 实际渗径长度 L = k +% +/间 +/出底 +,其他=25.6+1.15+7,49+6+ 1x2 =42,24m > 39m 满足要求。
I °°°P 输X100%"装=x100%=%7.2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7.3泵室内水重运行工况下泵室最低运行水位高程为，泵房底板顶高程为，泵室内的水重展为：W, = 9.81 x(25.2-22.3)x7.5x23.4 = 4992.8kN (J)7.4水平水压力泵室内的水体产生的水平压力P为P = 0.5x9.81 x(25.2-22.3y x23.4 = 965.3kN (f)7.5浮托力运行工况下，泵室底板所承受的浮托力W为W=9.81x (25.2-21.3) x23.4x 7.4 = 6625kN( T )7.6渗透压力取运行工况下的最不利水位组合，外河水位为▽,内河水位^,用直线比例法计算。