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1、一、出水管道系统布置1. 泵站参数泵站安装3台DFSS200-860G型离心泵，配套电动机功率560kW,水泵性能参数:扬程162m流量767m3/h转速1480r/min配套电机功率560kw水泵效率74%性能曲线如图1-1所示。Eff %8070605040302010e0言n- 6.-4.-2.2. 管路布置机组及管路布置如图12所示。图1-2陕北泵站机组及管路平面布置图对管路系统进行概化，得到系统布置如图13所示。各管段资料如表1-1所示。 陕北泵站纵向管线图如图14所示。图1-3陕北泵站系统概化图管程沿程布置如表1-1及图12所示。其中,管线桩号0-003.73-2+300选用钢管,
2、 壁厚12.5mm,管径700mm；桩号2+3005+824.57选用钢筒混凝土管，管径700mm, 工作压力1.6MPa,最大压力2.5MPa；桩号5+824.575+842选用钢管，材质QQ35, 壁厚9mm。泵站厂区内管道均采用钢管，其中压水管道管径DN400材质为QQ35,壁厚9mm； 管径DN700mm钢管均为16Mn,壁厚9mm。表11泵站出水管线纵向高程表桩号地面高程管中心线高程桩号原地面高程(m)管线中心高程(m)-3.73977.32977.963193.911056.521052.3849.68977.32977.963423.171058.351055.5117.3297
3、7.57977.8435001062.08106(111471.09979.36977.493555.431065.441063.44582.8979.8977.383638.6310581055.5672.459829803936.621063.881059.5915.15985.52982.164116.251074.811072.3929.45986.26982.5945001087.921085.42995.5210121009.54807.421098.431096.081277.6210161012.434824.6510971094.651380.1110161013.54835
4、.041095.961093.611537.851018.91016.125092.231096.391094.041740.7110221019.55104.931097.661095.311908.881020.041017.55169.191097.471095.122665.231044.041042.515203.631110.681108.332688.7910481045.55255.651109.011106.662740.011044.021041.55298.841109.261106.912841.610461043.55331.291122.31118.62876.45
5、1041.981039.235477.631118.861116.512945.221044.941041.555001122.541120.192976.54104041037.515664.661122.591120.243040.441045.681041.15681.121123.051121.193082.951049.991043.55824.571123.611121.263129.641052.341051.5158421123.61114096001000200030004000500060007000图14出水管线纵向布置图二、陕北泵站出水管道系统水锤计算1.无防护措施的水
6、锤计算工况A1假定陕北泵站机组事故停机，沿管线无防护措施，泵后阀不关闭，允许机组倒转, 不采用水柱分离模型，以计算管线最低负压及水泵倒转情况。本工况记为计算工况 Alo如图15所示是水泵无量纲参数的变化过程线图。最终，形成稳定的倒转水轮机 运行工况。图1-51号水泵无量纲参数变化过程（工况A1）如图 16 是沿线不同位置（0, L/8, 2L/8, 3L/8, 4L/8, 5L/8, 6L/8, 7L/8, LL 为管段总管长）压力水头变化过程线。事故停泵后，管内压力先下降后上升。在倒转 后岀现最大压力。图16部分节点压力水头变化过程（工况A1）图17是沿程最大压力水头和最小压力水头的压力包络
7、线图。沿程管道中心高程 和正常工作压力线也一并绘出。Fr8图1-7最大、最小压力水头包络线图（工况A1）图1$所示是沿线最大、最小净压力线。最大管道压力为217.12m；最低管道丿/K 力-95.53m,远低于常温下水的汽化压力，水会汽化，系统内会出现严重的液柱分离 现象。图1-8净压力沿程分布图（工况A1）事故断电后不关阀而允许水泵长吋间倒转将会放空出水池，甚至是放空出水管。由于空管充水需要较长吋间，因此，尽量不要将出水管放空，否则一次停电事故造成 的供水恢复将远滞后于供电恢复。更重要的，从水泵安全的角度来讲，也不允许机组 长吋间倒转。因此，事故断电后应该关闭泵后的液控蝶阀。2.空气阀水锤防
8、护计算根据调算，采用空气进排气阀进行水锤防护。防护的准则为：.水泵机组的倒 转转速不超过130%；.水体在最高水温下不汽化。确定液控蝶阀的关闭规律为快关8s,关角80。，慢关60s,关角10%为防水锤负压，在管线中另外安设28处空气进排气阀，空气阀的位置如图12, 直径取150mm。表1-2空气进排气阀编号位置5(m)(mm)进气流量系 数Cin排气流最系数S备注110411500.950.001217821500.950.001323331500.950.001425461500.950.001527231500.950.001631601500.950.001734171500.950.0
9、01834641500.950.001935531500.950.0011035971500.950.001复合式空气阀，高1139961500.950.001压下微量排气1241041500.950.0011341441500.950.0011441771500.950.0011543541500.950.0011643791500.950.0011745291500.950.0011845761500.950.0011946861500.950.0012047291500.950.0012147601500.950.0012248001500.950.0012348331500.950.0
10、012448571500.950.0012549151500.950.0012652411500.950.0012753651500.950.0012855451500.950.001如图1-21所示是水泵无量纲参数的变化过程线图。水泵最大倒流流量为0.626, 水泵最大倒转转速为1.018o图1-211号水泵无量纲参数变化过程（工况A2）如图 1-22 是沿线不同位置（0, L/8, 2L/8, 3L/8, 4L/8, 5L/8, 6L/8, 7L/8, LL 为管段总管长）压力水头变化过程线。事故停泵后，管内压力先下降后上升。由于关 阀产生了压力波动。图1-22部分节点压力水头变化过程（工
11、况A2）图1-23是沿程最大压力水头和最小压力水头的压力包络线图。沿程管道中心高程 和正常工作压力线也一并绘出。图1-23最大、最小压力水头包络线图（工况A2）图124所示是沿线最大、最小净压力线。最大管道压力为270.87m；最低管道床力-5.45 Imo图124净压力沿程分布图（工况A2）3. 空气阀+增加转动惯量水锤防护计算在空气阀防护的基础上，将机组转动惯量增加到130kgm2o如图125所示是水泵无量纲参数的变化过程线图。水泵最大倒流流量为0.695, 水泵最大倒转转速为0.787。图1-251号水泵无量纲参数变化过程（工况A2）如图 126 是沿线不同位置（0, L/8, 2L/8, 3L/8, 4L/8, 5L/8, 6L/8, 7L/8, LL 为管段总管长）压力水头变化过程线。事故停泵后，管内压力先下降后上升。由于关阀产生了压力波动。图1-26部分节点压力水头变化过程（工况A2）图1-27是沿程最大压力水头和最小压力水头的压力包络线图。沿程管道中心高程 和正常工作压力线也一并绘岀。图1-27最大、最小压力水头包络线图（工况A2）图128所示是沿线最大、最小净压力线。最大管道压力为200.66m；最低管道压力-3.412m o绘沿程压力线图压力沿程銭3272 6口劭水头se线的鬲管电压力线K低童0圧力线图1-28净压力沿程分布图（工况A2 ）
