【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 選取原型泵葉輪直徑為 ，轉(zhuǎn)速 n=150r/min 則 nD=150 =465480 模型泵的轉(zhuǎn)速 nm=1450r/min 葉輪直徑 Dm= 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 11 頁(yè) 33p m mm ppQ n DQ nD? = 3 1450 ??? =22()P m mm pPH n DH nD? 224 .8 4 (1 4 5 0 0 .3 ) 4 .2 4(1 5 0 3 .1 )?????m 根據(jù) Hm= ,Qm=314l/s 選擇模型泵 TJ04ZL23選取調(diào)節(jié)角度為 20。 具體參數(shù)及性能曲線見(jiàn)圖 33，轉(zhuǎn)換成原型泵 3100ZLQ85后具體參數(shù)見(jiàn)表 32；性能曲線見(jiàn)圖 34： 圖 33 TJ04ZL23模型泵性能曲線圖 表 32 原型泵性能參數(shù) 葉片安放角 流量（ m3/s） 揚(yáng)程（ m） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 效率 (%) 葉輪直徑（ mm） 20 150 86 3100 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 12 頁(yè) 圖 34 3100ZLQ85 泵段性能曲線圖 方案比較 葉輪直徑為 的立式軸流泵 查性能曲線表 Hd= Q=?? Hmax= ,Q=?? 9 . 8 3 2 . 6 4 . 8 4 1 7 9 8 . 08 6 % 1 . 0g Q HP ??? ??? ? ??設(shè)泵 轉(zhuǎn)kW m a x 9 . 8 3 0 . 5 5 . 9 4 2 1 4 9 . 4 38 2 . 6 % 1 . 0g Q HP ? ?? ??? ? ??配泵 轉(zhuǎn)kW 214 4 859 ? ? ?總 kW 葉輪直徑為 的立式軸流泵 查性能曲線得 Hd= Q=?? Hmax= ,Q=?? 水泵軸功率計(jì)算 9 . 8 3 3 . 2 4 . 8 4 1 8 3 1 . 18 6 % 1 . 0g Q HP ??? ??? ? ??設(shè)泵 轉(zhuǎn)kW 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 13 頁(yè) 1 208 4 832 ? ? ?總 kW 12PP?總 總 根據(jù)水泵選型應(yīng)考慮的原則： （ 1） 能滿足供水排水任務(wù)要求 ,并力求實(shí)際運(yùn)行工作點(diǎn)接近泵最優(yōu)運(yùn)行工作點(diǎn) 。 （ 2） 動(dòng)力性能 (流量、效率參數(shù)等 )、耐汽蝕性能好，確保在各種特征揚(yáng)程下安全、可靠并高效運(yùn)行； （ 3） 泵的結(jié)構(gòu)合理，建站投資??； （ 4） 便于安裝，檢修； （ 5） 利于綜合利用。 由兩種方案泵的參數(shù)可知，所選泵型均能滿足流量和揚(yáng)程的要求，且正常運(yùn)行時(shí)都在高效區(qū)，且兩種方案土建投資、安裝、管理都差不多，由配套總功率進(jìn)行比較得選用 ，且根據(jù)南水北調(diào)中的經(jīng)驗(yàn)可知葉輪直徑大時(shí)，實(shí)際損失率小，且為了更好的配合淮陰二站的運(yùn)行，綜合考慮選擇葉輪直徑為 。 動(dòng)力機(jī)的選型 動(dòng)力類型 由資料可知，在距離泵站附近 10 km處有一所變電所可提供 110 kV和 10 kV的電壓，另在距泵站 5 km處有 10 kV的電源，電源豐富，則選擇動(dòng)力類型為電動(dòng)機(jī)。由于水泵軸功率較大 ，電源距離較遠(yuǎn)，選擇10 km處 110 kV的電源，由架空線路路引進(jìn)。 配套功率計(jì)算 水泵的配套功率為：（ k=, ?dr? ） 1 . 0 5 2 0 8 1 . 5 2 2 1 8 5 . 61 . 0sfmtdrkNN ?? ?? ? ?kW取 2200nN ? kw 選擇 TJ2200— 40/3250型 同步 電動(dòng)機(jī)的電機(jī)，技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 33 表 3— 3 TJ2200— 40/3250型電動(dòng)機(jī)主要參數(shù) 型號(hào) 容量（ kW） 額定電壓（ kV） 額定電流（ A） 啟動(dòng)電流倍數(shù) 額定轉(zhuǎn)速（ r/min） TL2200― 40/3250 2200 6 248 6 150 標(biāo)稱牽入轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)額定轉(zhuǎn)矩 最大額定轉(zhuǎn)矩 勵(lì)磁電壓（ V） 勵(lì)磁電流（ A） 功 率 因 數(shù)cosφ 139 255 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 14 頁(yè) 第四章 樞紐布置及進(jìn)出水建筑物設(shè)計(jì) 樞紐布置及站房結(jié)構(gòu)形式 樞紐布置 根據(jù)該站的功能作用：主要負(fù)擔(dān)將南水北調(diào)第二級(jí)抽水站即淮安泵站提抽的水由里運(yùn)河抽至洪澤湖，再經(jīng)泰山洼泵站、沙集泵站等通過(guò)徐洪河向北輸水。選址建于京杭大運(yùn)河里運(yùn)河和洪澤湖二河之間， 經(jīng)總體規(guī)劃，決定在原有骨干 輸水河道二河基礎(chǔ)上，開(kāi)挖拓寬部分河道，河道采用復(fù)式斷面，上游河道與二河相連，河道底寬 35m邊坡 1： 3，河底高程 ? ，堤頂高程 ? ；建公路橋衣著。下游與頭河相連，河道底寬 40m，邊坡 1： 3，河底高程 ? ，堤頂高程 ? 。 站房結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)該泵站所處的地形位置、水泵流量 和揚(yáng)程的要求，采用塊基型站房形式，選用葉輪直徑 3100mm的立式軸流泵，軸形彎管進(jìn)水，虹吸管出水，堤身式站房形式。 引河及前池設(shè)計(jì)布置 前 池： 采用正向進(jìn)水型式，總長(zhǎng) 15m，由于下游河道寬 40m,而泵室總長(zhǎng)為 34m,前池的收縮角為 220，底坡 i=0。前池底板下用 C20砼進(jìn)行封底。 引渠： 引渠總長(zhǎng)為 73m,采用梯形斷面，底高程與河底高程同高為 5m,底寬為 40m，邊坡采用 1：3，堤頂寬 8m，堤頂高程為 。前段 39m底坡為 0，后段 34m底坡為 1/10。采用漿砌塊石護(hù)底，其下設(shè)三 層反濾層， 35cm厚漿砌石， 10cm厚碎石墊層， 10cm厚粗砂墊層。 進(jìn)水流道設(shè)計(jì)（采用軸形彎管進(jìn)水流道） 如下圖 41 所示，此為肘 形彎管進(jìn)水流道，流道高度 H 為 5700mm， H/D=5700/3100=，滿足H/D=；流道寬度 B=6200mm， B/D=6200/3100= B/D=；流道長(zhǎng)度 L=1310mm， L/D=滿足 L/D=；流道底部上翹角度 β =10186。，頂部上翹角度 α =20186。；彎曲漸縮段內(nèi)圓弧半徑r=1085mm,r/D=?( , ),外圓弧半徑 R=3720mm,R/D=?( , ),其它具體尺寸見(jiàn)進(jìn)水流道尺寸圖紙。 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 15 頁(yè) 圖 41 軸形彎管進(jìn)水流道剖面圖 出水流道設(shè)計(jì) (采用虹吸式出水流道 ) 圖 42 虹吸式出水流道剖面圖 如圖所示 ,出水流道長(zhǎng)度 L=, 出水流道寬度 B=。 出水流道上升段下邊傾角為 37186。, 出水流道上升段上邊傾角為 32186。； 出水流道下降段下邊傾角為 60186。, 出水 流道下降段上邊傾角為 50186。； 出水彎管進(jìn)口處內(nèi)圓弧半徑為 ，出水彎管進(jìn)口處外圓弧半徑為 。 出水彎管駝峰處內(nèi)圓弧半徑為 ，出水彎管駝峰處外圓弧半徑為 。 出水彎管出口處內(nèi)圓弧半徑為 ，出水彎管出口處淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 16 頁(yè) 外圓弧半徑為 ,流道出口斷面高度為 。 斷面尺寸確定 （ 1）彎管曲率半徑 為滿足泵輸水和泵站土建設(shè)計(jì)兩方面要求，可取內(nèi)圓弧半徑 R1=（ ～ ） D即 取 R1=；外圓弧半徑 R2=（ ～ ） D=～ 取 R2= （ 2）上升角 根據(jù)泵體結(jié)構(gòu)和泵站出口特征水位決定，按規(guī)范 ? =250～ 450，取 ? =370，流道外壁線上升角 ? 1? ,根據(jù)駝峰斷面高度決定取 ? 1=320。 （ 3）上升段擴(kuò)散角 以不產(chǎn)生脫流為原則，取 ? =10 0100～ 120，滿足要求。 （ 4）下降段下傾角 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) ? =400～ 700，取 ? =600；下降段外壁線下傾角 1? ? ， 1? =500 （ 5）駝峰頂高程確定 ?頂 =防洪設(shè)計(jì)水位 +（ ～ ） m =+= m （ 6）越峰流速和駝峰斷面尺寸 為保證最大揚(yáng)程時(shí)能夠形成滿管虹吸的最小越峰流速 v,由經(jīng)驗(yàn)公式初算 v= R R 為駝峰斷面的水力半徑 駝峰斷面高度 h/D=～ ,即 h=～ h= 流道中設(shè)置中隔墩 厚度 b= ( ) ( 6 . 2 0 . 6 ) 1 . 7 0 . 5 2 92 ( 2 ) 2 ( 2 1 . 7 6 . 2 0 . 6 )B b hR h B b? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? /v R m s?? 且 ),(?v 滿足要求 （ 7） 駝峰斷面流道內(nèi)外壁圓弧半徑 內(nèi)圓弧半徑 R=(～ )D 取 R== 外圓弧半徑及圓心位置需滿足斷面高度要求 ,同時(shí)保證斷面最小高度在駝峰頂右側(cè) ,以增大水流浹氣能力 ,避免因流道存氣產(chǎn)生壓力脈動(dòng)。綜合考慮取外圓弧半徑為 。 （ 8）出口斷面高度和淹沒(méi)深度 出口流速 vd一般取 ～ 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 17 頁(yè) 取 vd=則出口斷面高度 Hd= 3 2 .5 3 .8 71 .5 6 .2 0 .6QBv ????（ ）m 最小淹沒(méi)深度 hs=（ 3～ 4） 22dvg= 根據(jù)整體布置，出口段的頂部在最低運(yùn)行水位下 ，滿足要求。 （ 9）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)出水彎管出口處內(nèi)圓弧半徑為 出水彎管出口處外圓弧半徑為 。 出水池及泄水渠的設(shè)計(jì) 出水池： 采用正向出水池，總長(zhǎng)為 ，擴(kuò)散角為 220，為方便與河底連接采用底坡為 1/22。出水池底板采用 C20的混凝土封底。 泄水渠 ：泄水渠采用梯形斷面，總長(zhǎng)為 ，渠底高程與上游河底高程同高為 ，河底寬35m, 邊坡為 1/3，堤頂寬 8m，堤頂高程為 。 渠底設(shè)三層反濾層， 35cm厚漿砌石， 10cm厚碎石墊層， 10cm厚粗砂墊層。 上下游連接建筑物的布置和交通及其附屬結(jié)構(gòu)布置： 上下游連接建筑物的布置 圖 43 翼墻剖面圖 上 下 游連接建筑物采用 R=15m的圓弧型翼墻， 上下游第一級(jí)、上游二級(jí)翼墻均為砼空箱結(jié)構(gòu)，下淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 18 頁(yè) 游第二級(jí)翼墻為砼扶壁式結(jié)構(gòu)，其余均為漿砌石墻。 翼墻剖面圖見(jiàn)圖 43。采用 C25鋼筋混凝土，擋土墻底板采用 C15 素砼，漿砌塊石墻身采用 M10 號(hào)砂漿砌筑 。墻后回填土干容重不小于 ,墻后 3m 范圍內(nèi)采用 ○ 2 層粉質(zhì)粘土回填 。上下游翼墻兩側(cè)對(duì)稱，墻后填土高程為 。翼墻底板下地基采用水泥攪拌樁處理。具體尺寸見(jiàn)整體布置圖。 交通橋和附屬結(jié)構(gòu)的布置 上下游站內(nèi)公路橋荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽 20設(shè)計(jì)，掛 100校核。上游橋面進(jìn)人孔設(shè)置防水密封圈，以防雨水滲漏。上游站內(nèi)公路橋面寬 ，下游站內(nèi)公路橋面寬 。具體布置見(jiàn)整體布置圖。主變室、站變室等附屬結(jié)構(gòu)布置見(jiàn)整體布置圖。 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 19 頁(yè) 第五章 站房設(shè)計(jì) 站房結(jié)構(gòu)形式與布置 站房采用堤身式塊基型站房形式， 剖面 布置 圖 見(jiàn)圖 51: 圖 51 站房剖面圖 由圖 51可見(jiàn)，整個(gè)站房由下到上分為四層：流道層、水泵層、聯(lián)軸器層、電機(jī)層。 站房平面尺寸的確定 站房的長(zhǎng)度 由流道的寬度已知， B= b1=，邊墩 b2=，因?yàn)橛兴呐_(tái)機(jī)組，站房長(zhǎng)度較長(zhǎng) 為防不均勻沉降設(shè)一條沉降縫，縫寬取 100mm，縫墩取 b3=? 2+=，故站房總的長(zhǎng)度 L=。 不包括縫墩的機(jī)組中心距 L=；吊物孔間 L 吊 =；檢 修間 L=；包括縫墩的機(jī)組中心距 L 縫 =； 邊側(cè)機(jī)組中心與機(jī)房端墻的距離 L 邊 =。站房平面尺寸見(jiàn)圖 52。 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 20 頁(yè) 圖 52 站房平面尺寸圖 機(jī)房（主廠房）長(zhǎng)度 機(jī)房側(cè)設(shè)吊物孔 。則機(jī)房長(zhǎng)度為底板寬度 34++=。 站房寬度 站房寬度考慮進(jìn)口側(cè)工作橋要求和出口流道及其出口布置所需要的尺寸和上游公路橋橋面寬，站房寬度取與底板寬度相同為 。 泵室寬度 泵室寬度是進(jìn)口擋水墻與出口擋水墻之間的寬度?？紤]水泵的安裝 、檢修和輔助設(shè)備和必要通道以及滿足在水泵層有水泵大件水平運(yùn)輸要求，綜合考慮泵室寬度取 16m。 機(jī)房（主廠房）寬度 電機(jī)層機(jī)房主要是布置電動(dòng)機(jī)、配電設(shè)備以及用于調(diào)節(jié)葉片角度和剎車(chē)、啟動(dòng)頂轉(zhuǎn)子等的油壓裝置，電機(jī)層設(shè)有吊物孔、樓梯孔等。在站房?jī)啥嗽O(shè)檢修間和配電間以及其他輔助用房，具體布置見(jiàn)總體布置圖。 站房各部分高程的確定 水泵安裝高程 水泵安裝高程根據(jù)進(jìn)口最低運(yùn)行水位和水泵汽蝕性能決定。根據(jù)式 ? ?rxx N P S HhH ??? ，（其中 hx為進(jìn)水流道損失， ? ?rNPSH 為水泵允許汽蝕余量）求出 Hx大于 0 的數(shù)值，但考慮水位的變動(dòng)和規(guī)范要求，取水泵葉輪安裝高程為 。 進(jìn)水流道底部高程 進(jìn)水流道底部高程為： H? ?? ?底 輪 ==0 m 底板厚度取 。 水泵層地面高程 淮陰東風(fēng)抽水站設(shè)計(jì)報(bào)告 第 21 頁(yè) 確定水泵層地面高程要照顧個(gè)方面的要求：首先根據(jù)水泵結(jié)構(gòu)和檢修拆裝方便，確定泵坑高程，如果以此高程作為水泵層地面高程而擋水前墻處流道頂板又能滿足強(qiáng)度要求時(shí)，則可以泵坑高程作為水泵層地面高程；而如果流道頂 板不能滿足要求，則可抬高泵坑四周高程，并以此高程作為水泵層地面高程。 綜合考慮水泵層高程定為 。 聯(lián)軸器層高程 站室內(nèi)聯(lián)軸器層除安裝聯(lián)結(jié)水泵和電動(dòng)機(jī)