《临洪东泵站更新改造》-毕业论文.doc

水力机械和金属结构 1 概况 连云港市临洪东站位于连云港市北郊9km处310国道北侧。1978年经淮委批准动工兴建，1980年停缓建，1992年经淮委批准续建，2000年通过工程竣工验收交付使用。临洪东站是治淮工程沂沭泗洪水东调南下主体工程之一，承担蔷薇河流域1054km2的内涝强排任务，是确保连云港市区及东陇海铁路防洪安全的关键工程。临洪东站备有110kV、40000kVA的专用变电所，站内装备ZL-30-7型轴流泵配TDL-3000-40/3250同步电动机共12台套，水泵叶轮直径3.1m，电动机功率3000kW，设计抽排能力300m3/s，最大抽排能力360 m3/s，总装机容量36000kW。设计抽排水位3.5m，设计扬程3.8m，排涝标准为五年一遇，是目前我国单站装机容量最大的轴流泵站。 由于该泵站12台机均为上世纪70年代末、80年代初产品，老化陈旧，难以适应地方社会经济发展的需要。2008年该站已列入国家拉动内需第一批泵站改造项目。本次改造将12台主水泵、主电机和辅助系统全部更新。 2 水利机械 2.1.1泵站设计参数 连云港临洪东抽水站为排涝泵站设计总流量300，单向运行。泵站运行水位组合及特征扬程见表1.1,1.2 表1-1 　泵站特征水位表 单位：m 工况 排涝工况 位置 下游 上游 最高运行水位 2.50 6.12 设计水位 3.00 5.93 最低运行水位 2.50 3.50 表1-2 　泵站特征扬程表 单位：m 运 行 工 况 水 位 组 合 净扬程 (m) 下游侧(m) 上游侧(m) 排涝 最高净扬程 2.50（注1） 6.32（注2） 3.82 设计净扬程 2.80（注3） 6.23（注4） 3.43 最低净扬程 / / 0.00（注5） 注1：下游通入黄海，按海平面水位基本不变考虑。 注2：100年一遇设计洪水位，为了安全，考虑0.20m壅高。 注3：关闸水位（下游控制启用水位）3.00m，为了安全，考虑0.20m落差。 注4：10年一遇高水位，为了安全，考虑0.20m壅高。 注5：最低净扬程按平水开机组合。 2.1.2泵型比选 《泵站设计规范》规定：机组台数以3~9台为宜。机组台数少，运行调度不灵活；机组台数过多，泵房尺寸较大，土建工程量大，机电设备造价较高。但是临洪东泵站是改建泵站，原有机组12台套，不在改建计划之内，所以仍取12台套机组设计，单机流量为25。 该泵站原有的泵房不需要改建，保留原有的前后出水池以及进出水流道，型式不变，仍为立式机组，选立式泵机组。根据泵型选择设计原则结合以往类似工程设计运行经验，选用扬州大学泵装置水利模型。 2.1.2.1方案 一：TJ04-ZL-22 该水泵模型设计流量为375L/s，扬程5.0m。 TJ04-ZL-22水力模型曲线 根据相似定律进行模型换算： -2 0 +2 +4 +6 5.097 5.525 5.613 5.915 6.512 -2 0 +2 +4 +6 36.78 38.66 42.48 44.83 46.07 -2 0 +2 +4 +6 90.94 90.63 90.31 90.10 90.04 2.1.2.2方案 二：TJ04-ZL-23 该水泵模型设计流量为310L/s，扬程4.4m。 TJ04-ZL-23水力模型曲线 根据相似定律进行模型换算： -4 -2 0 +2 +4 4.962 4.970 5.123 5.155 5.246 -4 -2 0 +2 +4 29.92 33.43 36.81 39.38 42.63 -4 -2 0 +2 +4 92.28 92.20 92.08 91.45 90.90 考虑到水泵nD值要小于235，所以TJ04-ZB-23转速选用1290r/min,根据模型泵和原型泵nD值相等考虑，原型泵的转速为n=125r/min,直径D=3100mm。 3 模型装置实验数据 3.1 临洪东站流道模型装置 在上海勘测设计研究院提供的临洪东站改造总体方案的基础上确定进、出水流道模型尺寸，模型比采用，进、出水流道模型如图2-1所示。 图2-1 模型泵装置示意图 3.2水泵模型装置制作与安装 采用TJ04-ZL-23水力模型进行泵模型装置模型试验。模型泵叶轮直径300mm，叶片数为3。原型泵叶轮直径3100mm，因此模型比为： 叶轮室采用中开结构，以利拆装及叶片角度调节。叶轮室设有机玻璃观察窗，以利观察叶片的汽蚀状态。进水流道、出水流道均采用钢板焊接，并在进水流道设计了2对观察窗，以观察流道内的流态。 4 泵装置模型试验 4.1 模型试验测试内容 根据合同，泵装置模