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1、1霞村电排站水泵机组水力损失计算书一、水文专业提供的泵站排涝量及电排站运行外江水位：1、泵站排涝量排水时间，每天运行 22 小时，T=223600=79200s。10 年一遇 24 小时产水总量：V 总 =10001.90（248-100）1.0+0.572480.8+0.052480.8+0.052480.7=412888m3平均排水流量 Q=412888/79200=5.21m3/s2、设计外水位的确定（1）最高防洪水位：取外江 50 年一遇校核洪水位，为 4.95m。（2）最高运行外水位：取外江 20 年一遇设计洪水位，为 4.70m。（3）设计外水位：因为无外江重现期 10 年一遇的洪
2、水 1 日过程线，根据广东省水利厅粤水总字199514 号文“ 关于印发广东省防洪（潮）标准和治涝标准 （试行）的通知”规定，潮区可采用 5 年一遇最高水位作为设计水位，霞村电排站所在流域属感潮河段，取设计水位为 5 年一遇最高水位，即为 3.91m。（4）最低运行外水位：取外江排水期最低水位的多年平均值为最低运行水位，取为 1.30m。（5）平均外水位：由于无实测资料，取最高和最低运行水位的平均值作为平均外水位，即为 3.00m。2二、电排站运行内水位的确定（1）最高内水位：由水文专业确定，提供给水工专业作为确定电机层高程的依据。（2）最高运行内水位：根据荷塘镇水利会提供的资料，霞村电排站控
3、制范围 90%的田面高程为 1.01.6m，因此取最高运行内水位为 1.40m。（3）设计运行内水位：是排水泵站前经常出现的内涝水位，是计算确定泵站设计扬程的依据。取排水区 90%95%的面积不被淹的高程为依据，推算到站前，取设计内水位为 0.80m。（4）最低运行内水位：按降低农作物地下水位和调蓄容积的预降水位要求推算到站前，确定最低运行水位为 0.40m。（5）平均内水位：根据泵站设计规范 ，取与设计运行内水位相同，即为 0.80m。三、确定各水位下扬程（1）设计净扬程= 设计外水位设计内水位=3.910.80=3.11m（2）最高扬程= 最高运行外水位设计内水位=4.700.80=3.9
4、0m（3）平均扬程= 平均外水位平均内水位=3.000.80=2.20m（4）最低扬程= 最低运行外水位最高运行内水位=1.301.10=0.20m。3四、水力损失计算式 )(0827.29.102423/163/42 mQDLNgVRLnh 本泵站采用两泵共一涵的布置形式。在压力水箱处，泵的出水管道上装有拍门。因此，水力计算式的最终形式为：(m)XQSH121式中 流道的水力损失系数；泵拍门的水力损失系数；X单台水泵的流量（ ） ；1Qsm/3X泵拍门的流量指数。由于拍门开度随流量而变化，其局部损失系数 随开度而变化 ，拍门水力损失不能用 形式表示，所以采用回归方程式 来表示。2SQH XQ
5、SH现暂取设计流量 2.7 来推求上式中的 和 值。sm/3 1SX1、拦污栅的水力损失 1h拦污栅无杂物时水力损失小于 0.02m，泵站运行规范规定，当拦污栅前后落差为 0.100m 时必须清污。即 mQh1.0137.022、检修门槽的水力损失 2h进水池底砼面高程-1.9，假设淤泥厚 0.04m,设计内水位为 0.8，则进水池水深为 2.66m，进水室净宽为 4.0m。取检修门槽慢局部损失系数=0.17，所以2 21212122 0765.865.9)0.46(7.0)( QQgAQVh 43、进水池水面坡降 3h假设水深 2.66m，底宽 4.0m，则水力半径mR142.)06.2/(
6、)0.462( 淤泥糙率为 0.024，两侧墙砼糙率为 0.014，考虑到流带低，有水生物附在侧墙上，也取侧墙糙率为 0.024。即平均糙率 。024.3n假设拦污栅后至水泵轴线的距离约为 32m，所以 )(01364.142.).6(0. 23/23/423 mQQRLVnh 此计算结果与经验估算值比较，显得偏小。根据进水面坡降经验值，取0.5mm/1m，所以改取 mh016./5.032即 Q.214、水泵进口喇叭管的水力损失 4h喇叭管进口的外径 1325mm，考虑铸件壁厚，取进口内陉 1300mm 进行水力损失计算。喇叭管的水力损失包括进口损失和收缩损失。进口损失系数 0.252（原水
7、电部机电排洪技术培训教材泵与泵站 ，收缩损失系数0.30（相当于收缩半锥角 45 度） 。即 )(016.3.152087.0827. 24244 mQQDh 5、 弯头和伸缩节（Dg1000）的水力损失3 5h弯头（曲线半径为 R1000）中心线长约 945mm，伸缩节长 700mm，再0加三个橡胶板厚度（每个 6mm，压缩 1mm） ，取计算长度 =1660mm，糙率5Ln=0.013（按钢管考虑） 。根据水电站机电设计手册.水力机械 弯头45=0.36，所以 ，又伸缩节及橡胶板的局部损失系数取24.0536.0.03。则 27.03.24.05 )(0249.).17082.160329
8、.(8.9.1 14/2141/6 mQQDLNh 6、渐扩管（Dg1200/Dg1400）的水力损失 6h取渐扩管全长 =4（D-d）=4*（1.2-1.0）=0.8 m，全锥角 =6，查大型电力排灌站表 3-3-5，得渐扩管局部损失系数25.4（对于进口断面而言） 。而当量直径036)(1.)2.1(. mD所以 )(028.)1.350827.1.3029.(087.9.0 14/6214213/66 mQQDLNh 7 & 8、Dg1200 拍门的撞击损失 和出流损失7hh采用节能型拍门，根据以前计算成果 Dg1200 拍门： ,)(5.91.10h9、矩形压力水箱的水力损失 9h按照
9、 2 台水泵并列运行计算压力水箱的水力损失。从拍门出口到压力水箱的计算大头截面之间，存在扩散旋涡损失，此损失可认为就是拍门的出流损失 ，不再考虑。所以这里只考虑压力水箱的沿程损8h失和收缩损失。沿程损失：大头面积 2*3.60*2.80=20.16 m ,小头面积 4.00*2.80=11.2 ，平均面积 15.68 ，当量直径 D=4.47 。计算长度 L=9.80 。收缩损失：全锥角 = ，按大头流速计算的 。在平面图上，6.43294.0662 个拍门外边线延长线与压力水箱相交处的截面为计算大头截面。此截面的面积为 6.50*2.8=18.2 ，当量直径 D=4.81 。 )(0213.
10、)(81.42907.4.80129.(0827.29.10 23/621413/6 mQQDLNh 10、矩形出水暗涵的进口损失 10h矩形出水暗涵的过流截面积为 2.0*2.8m，当量直径 D=2.67，涵底与水箱底齐平（ ） ，两侧为锥角收缩（ ） ，顶面为突然收缩（ ） ，则暗02. 5.0涵的进口损失系数=（1*0.0+2+0.2+1+0.5）/4=0.225=10h2121407.)(67.582. Q11、矩形出水暗涵的沿程损失 1h矩形暗涵总长约 35 m ，糙率 =0.014。水力半径nR=2.0*2.8/（2*（2.0+2.8） ）=0.583 流速 V=2Q/（2.0*2
11、.8） ， = = =0.00221h3/42RLVn3/42258.0*).(1.Q2112、防洪拍门的撞击损失和出流损失 12h矩形出水暗涵的过流截面积为 2.8*2.0m，当量直径 D=2.67 m 根据以前计算成果 Dg1000 拍门： ,)(052.91.87Q根据经验,Dg2.67 拍门可近似为： )(0425.)6.1( 91.12 Qh7附一：1000ZLB-4,= +2 水泵水力损失计算计算结果见下表：序号 各部位水力损失 计算结果1 拦污栅的水力损失 0.0137 21Q2 检修门槽的水力损失 0.00007653 进水池水面坡降 0.0022 214 水泵进口喇叭管的水力
12、损失 0.016Q5 30 度弯头和伸缩节（Dg1000）的水力损失 0.0249 216 渐扩管（Dg1000/Dg1200）的水力损失 0.00287 & 8 Dg1200 拍门的撞击损失和出流损失 0.052 91.Q9 矩形压力水箱的水力损失 0.00213 210 矩形出水暗涵的进口损失 0.0017 211 矩形出水暗涵的沿程损失 0.0022Q12 防洪拍门的撞击损失和出流损失 0.0425 91.前述 12 项损失之和 91.21045.0.657QH三、机组的工况点1、水泵性能参数(无锡水泵厂)本工程选用的方案是：2 台水泵型号 1000ZLB-4,=+2，8n=485r/m
13、in，电动机功率为 2*210KW=420 KW。配套拍门直径 Dg 为 1200mm2、水泵工况点已计算得水力损失与流量的关系 为 ，通过计算查图91.21045.0.657QH可得水泵工况点为：1000ZLB-4 (=+ 2,n=485r/min)型轴流泵工况点最高扬程 设计扬程 平均扬程外水位(m) 4.70 3.91 3.00内水位(m) 0.80 0.80 0.80站扬程(m) 3.90 3.11 2.20扬程损失(m) 1.07 1.19 1.27泵扬程(m) 4.97 4.30 3.80单泵流量(m3/s) 2.67 2.82 2.92泵站流量 5.34 5.64 5.84泵效率
14、 83.2% 86.7% 86.4%泵轴功率(kw) 166.3 149.6 136.5传动效率 0.972 0.973 0.975 电机轴功率(kw) 171.1 / /选电动机功率(kw) 200 / /五、叶轮安装高程和吸水管悬吊高度水泵梁面高程选取为-0.05，根据设备民族尺寸得叶轮安装高程为-0.792，喇叭管底高程为-1.337。最低运行水位为0.6，淹没深度为1.23m 大于叶轮最小淹没深度 1.18m。底板砼面高程为-2.30，则喇叭管悬吊高度为 0.963m 大于厂家要求值 0.80m。9江门市蓬江区荷塘镇霞村电排站工程水泵机组水力损失计算书10江 门 市 水 利 水 电 勘 测 设 计 院 有 限 公 司二 O 一 0 年 十 二 月
