Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Ивановский государственный архитектурно-строительный университет»
Кафедра гидравлики, водоснабжения и водоотведения
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Водопроводная насосная станция второго подъема
Пояснительная записка
Выполнила:
студентка 3 курса гр. ВВ-31
Фомина Е.А.
Руководитель: д.т.н., профессор
Елин Н.Н.
Иваново 2008
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка содержит 18 страниц, 3 таблицы, 2 графика, библиография: 7 названий.
НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ, ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ, ПОДАЧА, НАПОР, ВОДОНАПОРНАЯ БАШНЯ, ВОДОВОДЫ, ВЫСОТА ВСАСЫВАНИЯ, ОСЬ НАСОСА, МОЩНОСТЬ.
В ходе курсового проекта спроектирована водопроводная насосная станция второго подъема, выбран график работы насосной станции, определены объемы бака водонапорной башни и резервуаров чистой воды, произведен анализ совместной работы насосов и водоводов, рассчитана отметка оси насоса, подобрано вспомогательное оборудование.
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ
СУММАРНОЕ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
РЕЖИМ РАБОТЫ НАСОСОВ
ВОДОНАПОРНАЯ БАШНЯ
РЕЗЕРВУАРЫ ЧИСТОЙ ВОДЫ
РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ
ТРЕБУЕМЫЙ НАПОР НАСОСОВ
АНАЛИЗ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ НАСОСОВ И ВОДОВОДОВ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТМЕТКИ ОСИ НАСОСА И ПОЛА МАШИННОГО ЗАЛА
ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ЗАДАНИЕ
на курсовой проект “Водопроводная насосная станция второго подъема” по курсу “Проектирование насосных станций систем
водоснабжения и водоотведения”
Студент ВВ-31 Фомина Е.А.
Разработать проект насосной станции с выбором основного и вспомогательного оборудования с анализом совместной работы насосов.
Исходные данные к проекту
1. Водопроводная сеть - объединенная;
2. Максимальное хозпитьевое и технологическое водопотребление* 25511,21 м3
/сут;
3. Доля расхода на технологическое водопотребление* 1%;
4. Расчетное число одновременных пожаров* 2 ,
5. Расход воды на один пожар* 35 л/с;
6. Допустимое снижение подачи воды во время пожара* ________%.
7. Отметки уровней воды в резервуаре чистой воды (РЧВ):
максимальный* 2,3 м; минимальный пожарного запаса * - 0,98 м; наинизший *-2,5 м;
8. Отметки поверхности земли:
у РЧВ *101,3 м; у НС *101,3м; у точки входа в городскую сеть *101,7 м;
9. Свободные напоры у точки входа в городскую сеть:
при максимальном водопотреблении 60 м;
при максимальном транзите воды в башню* 30 м;
при пожаротушении 10 м;
10. Длины водоводов:
всасывающих *10 м; напорных*230 м;
11. Состав грунтов* суглинок;
12. Глубина промерзания грунтов* 1,89 м;
13. Глубина залегания грунтовых вод* 1,46 м.
* - по данным КП “Водоснабжение, ч. I. Сети водопроводные”
СУММАРНОЕ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ
График суммарного водопотребления берется из курсового проекта по водоснабжению (часть 1)
Таблица 1. Суммарное водопотребление города по часам суток.
Часы суток
|
Водопотребление
|
Жилой зоны
|
Пром.предприятия, м3
|
Базовое,
м3
|
Благо
устройство
м3
|
Итого
|
1 район
|
2 район
|
3 район
|
Общ.
здание,
м3
|
Общее, м3
|
Техно
логи
ческое, м3
|
Хоз-
питьевое
м3
|
Душ,
м3
|
Общее,
м3
|
К ч макс=1,8
|
К ч макс=1,5
|
К ч макс=1,45
|
%
|
м3
|
%
|
м3
|
%
|
м3
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
|
0-1
|
0,9
|
26,74
|
1,5
|
145,8
|
2
|
204,12
|
-
|
376,66
|
-
|
-
|
-
|
-
|
376,66
|
395,62
|
772,28
|
1-2
|
0,9
|
26,74
|
1,5
|
145,8
|
2,1
|
214,33
|
-
|
386,87
|
-
|
-
|
-
|
-
|
386,87
|
395,62
|
782,49
|
2-3
|
0,9
|
26,74
|
1,5
|
145,8
|
1,85
|
188,81
|
-
|
361,35
|
-
|
-
|
-
|
-
|
361,35
|
395,62
|
756,97
|
3-4
|
1,0
|
29,72
|
1,5
|
145,8
|
1,9
|
193,91
|
-
|
369,43
|
-
|
-
|
-
|
-
|
369,43
|
395,62
|
765,05
|
4-5
|
2,35
|
69,84
|
2,5
|
243
|
2,85
|
290,87
|
-
|
603,71
|
-
|
-
|
-
|
-
|
603,71
|
-
|
603,71
|
5-6
|
3,85
|
114,42
|
3,5
|
340,2
|
3,7
|
377,62
|
-
|
832,24
|
-
|
-
|
-
|
-
|
832,24
|
-
|
832,24
|
6-7
|
5,2
|
154,54
|
4,5
|
437,4
|
4,5
|
459,27
|
-
|
1051,21
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1051,21
|
-
|
1051,21
|
7-8
|
6,2
|
184,26
|
5,5
|
534,6
|
5,3
|
540,92
|
-
|
1259,78
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1259,78
|
-
|
1259,78
|
|
8-9
|
5,5
|
163,46
|
6,25
|
607,5
|
5,8
|
591,95
|
0,281
|
1363,19
|
16,05
|
-
|
-
|
16,05
|
1379,24
|
-
|
1379,24
|
9-10
|
4,85
|
144,14
|
6,25
|
607,5
|
6,05
|
617,46
|
0,281
|
1369,38
|
16,05
|
5,42
|
-
|
21,47
|
1390,85
|
-
|
1390,85
|
10-11
|
5,0
|
148,6
|
6,25
|
607,5
|
5,8
|
591,95
|
0,281
|
1348,33
|
16,05
|
6,02
|
-
|
22,07
|
1370,40
|
-
|
1370,40
|
11-12
|
6,5
|
193,18
|
6,25
|
607,5
|
5,7
|
581,74
|
0,281
|
1382,70
|
16,05
|
6,02
|
-
|
22,07
|
1404,77
|
-
|
1404,77
|
12-13
|
7,5
|
222,9
|
5,0
|
486
|
4,8
|
489,89
|
0,281
|
1199,07
|
16,05
|
6,61
|
-
|
22,66
|
1221,73
|
-
|
1221,73
|
13-14
|
6,7
|
199,12
|
5,0
|
486
|
4,7
|
479,68
|
0,281
|
1165,08
|
16,05
|
5,42
|
-
|
21,47
|
1186,55
|
-
|
1186,55
|
14-15
|
5,35
|
159
|
5,5
|
534,6
|
5,05
|
515,4
|
0,281
|
1209,28
|
16,05
|
6,02
|
-
|
22,07
|
1231,35
|
-
|
1231,35
|
15-16
|
4,65
|
138,2
|
6,0
|
583,2
|
5,3
|
540,92
|
0,281
|
1262,62
|
16,05
|
6,02
|
-
|
22,07
|
1284,69
|
-
|
1284,69
|
|
16-17
|
4,5
|
133,74
|
6,0
|
583,2
|
5,45
|
556,23
|
-
|
1273,17
|
-
|
8,05
|
59,25
|
67,3
|
1340,47
|
-
|
1340,47
|
17-18
|
5,5
|
163,46
|
5,5
|
534,6
|
5,05
|
515,4
|
-
|
1213,46
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1213,46
|
-
|
1213,46
|
18-19
|
6,3
|
187,24
|
5,0
|
486
|
4,85
|
494,99
|
-
|
1168,23
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1168,23
|
-
|
1168,23
|
19-20
|
5,35
|
159
|
4,5
|
437,4
|
4,5
|
459,27
|
-
|
1055,67
|
-
|
-
|
-
|
-
|
1055,67
|
-
|
1055,67
|
20-21
|
5,0
|
148,6
|
4,0
|
388,8
|
4,2
|
428,65
|
-
|
966,05
|
-
|
-
|
-
|
-
|
966,05
|
-
|
966,05
|
21-22
|
3,0
|
89,16
|
3,0
|
291,6
|
3,6
|
367,42
|
-
|
748,18
|
-
|
-
|
-
|
-
|
748,18
|
-
|
748,18
|
22-23
|
2,0
|
59,44
|
2,0
|
194,4
|
2,85
|
290,87
|
-
|
544,71
|
-
|
-
|
-
|
-
|
544,71
|
395,62
|
940,33
|
23-24
|
1,0
|
29,72
|
1,5
|
145,8
|
2,1
|
214,33
|
-
|
389,85
|
-
|
-
|
-
|
-
|
389,85
|
395,62
|
785,47
|
Итого
|
100
|
2972
|
100
|
9720
|
100
|
10206
|
2,25
|
22900,25
|
128,4
|
49,58
|
59,25
|
237,23
|
23137,48
|
2373,73
|
25511,21
|
Технологическая часть
В обеспечении надёжной работы систем водоснабжения важная роль отводится насосным станциям. В зависимости от места расположения в общей схеме различают водопроводные насосные станции первого и второго подъёма.
Задачей насосной станции второго подъёма является подача воды из резервуаров чистой воды к потребителям и в бак водонапорной башни. Напор насосной станции должен быть достаточен для преодоления всех гидравлических сопротивлений водоводов и распределительной сети, а также для создания некоторых необходимых напоров у потребителей.
Порядок проектирования зависит от условий состава исходных данных. Однако можно рекомендовать некоторую укрупнённую схему расчёта, включающую в себя следующие основные этапы:
1. Выбор режима работы насосов и числа насосных агрегатов.
2. Определение расчётной подачи насосов.
3. Расчёт трубопроводов.
4. Определение требуемого напора насосов.
5. Выбор насосов.
6. Анализ совместной работы насосов и трубопроводов.
7. Определение допустимой отметки оси насосов.
8. Выбор вспомогательного оборудования.
9. Проектирование здания насосной станции.
Режим работы насосов
Требуемая среднечасовая подача насосов в период максимального водопотребления
,
где
- общее водопотребление за период максимального водопотребления
Qч.
I
– часовые расходы воды у потребителей за этот период;
- продолжительность периода максимального водопотребления
м3
/ч
По аналогии требуемая среднечасовая подача насосов в период минимального водопотребления определяется из соотношения
,
где
- общее водопотребление за период минимального водопотребления
- продолжительность периода минимального водопотребления
м3
/ч
Рекомендуемое к установке количество рабочих насосов пропорционально отношению найденных максимальной и минимальной подач насосной станции
, (6,3)
где к – коэффициент пропорциональности, принимаемый по возможности наименьшим целым числом.
Исходя из принятого числа рабочих насосов, определяется ориентировочная часовая подача одного насоса
м3
/ч,
В период максимального водопотребления работают все насосы, т.е. число работающих насосов
В период минимального водопотребления число работающих насосов определяется как округленное до целого числа отношение среднечасового водопотребления за этот период к подаче одного насоса
,
Количество насосо – часов работы насосной станции за сутки
ч
Уточненная подача одного насоса (расчетная)
м3
/ч,
где Qсут.
– суточная подача насосной станции, равная суточному водопотреблению.
По результатам расчета определяем расчетные подачи насосной станции в любой час суток
,
где
- расчетная часовая подача одного насоса;
- число работающих насосов в данный час.
1 насос:
м3
/ч;2 насоса:
м3
/ч.
Водонапорная башня
Совместный анализ режимов водопотребления и работы насосной станции второго подъема позволяет составить режим работы водонапорной башни, т.е. определить величину поступления или отбора воды из водонапорной башни. При этом определяется величина остатка воды в баке башни, наибольшее значение которого составляет требуемый минимальный регулирующий объем бака.
Таблица 2. Режим работы водонапорной башни
Часы суток
|
Водопотребление, м3
/ч
|
Подача
НС-II, м3
/ч
|
В бак Из бака,
м3
/ч
|
Остаток воды в баке, м3
/ч
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
0-1
|
772,28
|
654,13
|
-118,15
|
476,464
|
1-2
|
782,49
|
654,13
|
-128,36
|
348,104
|
2-3
|
756,97
|
654,13
|
-102,84
|
245,264
|
3-4
|
765,05
|
654,13
|
-110,92
|
134,344
|
4-5
|
603,71
|
654,13
|
50,42
|
184,764
|
5-6
|
832,24
|
654,13
|
-178,11
|
6,654
|
6-7
|
1051,21
|
1308,266
|
257,056
|
263,71
|
7-8
|
1259,78
|
1308,266
|
48,486
|
312,196
|
8-9
|
1379,24
|
1308,266
|
-70,974
|
241,222
|
9-10
|
1390,85
|
1308,266
|
-82,584
|
158,638
|
10-11
|
1370,40
|
1308,266
|
-62,134
|
96,504
|
11-12
|
1404,77
|
1308,266
|
-96,504
|
0
|
12-13
|
1221,73
|
1308,266
|
86,536
|
86,536
|
13-14
|
1186,55
|
1308,266
|
121,716
|
208,252
|
14-15
|
1231,35
|
1308,266
|
76,916
|
285,168
|
15-16
|
1284,69
|
1308,266
|
23,576
|
308,744
|
16-17
|
1340,47
|
1308,266
|
-32,204
|
276,54
|
17-18
|
1213,46
|
1308,266
|
94,806
|
371,346
|
18-19
|
1168,23
|
1308,266
|
140,036
|
511,382
|
19-20
|
1055,67
|
1308,266
|
252,596
|
763,978
|
20-21
|
966,05
|
1308,266
|
342,216
|
1106,194
|
21-22
|
748,18
|
654,13
|
-94,05
|
1012,144
|
22-23
|
940,33
|
654,13
|
-286,2
|
752,954
|
23-24
|
785,47
|
654,13
|
-131,34
|
594,614
|
Итого
|
25511,21
|
25511,21
|
0
|
|
Полная вместимость водонапорной башни WВБ
, м3
, состоит из регулирующего объема Wp
и неприкосновенного десятиминутного противопожарного запаса воды Wп
для тушения одного наружного и одного внутреннего пожара:
Регулирующий объем Wp
определяют, сопоставляя режимы водопотребления и работы насосной станции второго подъема. Регулирующий объем водонапорной башни Wp
, м3
, соответствует максимальному остатку воды в баке.
Десятиминутный противопожарный запас воды Wп
, м3
, определяют по формуле:
, где
qп.н.
– расход воды на тушение одного наружного пожара, л/с;
qп.в.
– расход воды на тушение одного внутреннего пожара, л/с, определяется по СНиП 2.04.01-85. Wp
=1106,194 м3
;
м3
;
м3
- 4,43 %
Резервуары чистой воды
Полный объем резервуаров чистой воды Wрчв
, м3
, должен включать кроме регулирующего объема Wр
также запас воды на тушение пожаров Wпож
, и запас воды на собственные нужды очистных сооружений Wс.н
, т.е.
Wрчв
= Wр
+ Wпож
+ Wс.н
Противопожарный запас Wпож
, м3
, определяют, исходя из необходимости тушения расчетных пожаров в течение трех (иногда двух) часов максимального водопотребления с учетом поступления воды в резервуары чистой воды из очистных сооружений на протяжении всего периода тушения пожаров:
Wпож
= tпож
∙Qпож
+ ∑Qmax
t– tпож
∙Qос
где tпож
– расчетная продолжительность тушения пожаров, ч; Qпож
- расчетный противопожарный расход воды, м3
/ч; ∑Qmax
·t- максимальная сумма расходов воды в смежные часы принятого периода тушения пожаров, включающая час максимального водопотребления, м3
; Qос
- расход воды, поступающий в резервуары чистой воды из очистных сооружений в период тушения пожаров, равный среднечасовому расходу воды в сутки максимального водопотребления Qсут
max
/24, м3
/ч.
Запас воды на собственные нужды очистных сооружений Wс.н
определяют в зависимости от технологии обработки воды, типа применяемых сооружений и др. При пользовании на очистных сооружениях скорых фильтров и контактных осветлителей запас воды в резервуарах должен приниматься на одну дополнительную промывку фильтров или осветлителей. Ориентировочно в этом случае запас воды может быть принят в размере 5…8 % от максимального суточного водопотребления Qсут
max
.
Общее количество резервуаров чистой воды должно быть не менее двух. При отключении одного резервуара в остальных должно храниться не менее 50 % требуемого запаса воды.
Таблица 3. Резервуар чистой воды.
Часы суток
|
Подача
НС-I, м3
/ч
|
Подача
НС-II, м3
/ч
|
В РЧВ,
Из РЧВ, м3
/ч
|
Остаток в РЧВ, м3
/ч
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
0-1
|
1062,965
|
654,13
|
408,835
|
1635,34
|
1-2
|
1062,965
|
654,13
|
408,835
|
2044,175
|
2-3
|
1062,965
|
654,13
|
408,835
|
2453,01
|
3-4
|
1062,965
|
654,13
|
408,835
|
2861,845
|
4-5
|
1062,965
|
654,13
|
408,835
|
3270,68
|
5-6
|
1062,965
|
654,13
|
408,835
|
3679,515
|
6-7
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
3434,214
|
7-8
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
3188,913
|
8-9
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
2943,612
|
9-10
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
2697,311
|
10-11
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
2453,01
|
11-12
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
2207,709
|
12-13
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
1962,408
|
13-14
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
1717,107
|
14-15
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
1471,806
|
15-16
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
1226,505
|
16-17
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
981,204
|
17-18
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
735,903
|
18-19
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
490,602
|
19-20
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
245,301
|
20-21
|
1062,965
|
1308,266
|
-245,301
|
0
|
21-22
|
1062,965
|
654,13
|
408,835
|
408,835
|
22-23
|
1062,965
|
654,13
|
408,835
|
817,67
|
23-24
|
1062,965
|
654,13
|
408,835
|
1226,505
|
Итого
|
25511,21
|
25511,21
|
0
|
|
Подача НС-I: 25511,21/24=1062,965 м3
/ч.
Wp
= 3679,515 м3
; tпож
·Qпож
= 1566 м3
;
∑Qmax
t= 1390,85+1370,40+1404,77=4166,02 м3
;
Qос
= 1062,965 м3
/ч
Wпож
= 1566 + 4166,02 – 3·1062,965=2543,125 м3
Wс.н
= 1785,78 м3
Wрчв
= 3679,515+2543,125+1785,78=8008,42 м3
Общее количество резервуаров – 2, тогда W1
= Wрчв
/2 = 8008,42/2=4004,21 м3
1 резервуар чистой воды:
Wпож
=1271,56 м3
; Wостал
=2732,65 м3
;W=l·b·h.
Принимаем Н=5 м, h=4,8 м. Тогда l=34 м, b=24,5 м (34·24,5·4,8=4004,21 м3
)
hпож
=1271,56/(34·24,5)=1,52 м; hостал
=4,8-1,52=3,28 м.
Расчёт трубопроводов
Расчёт внешних и всасывающих трубопроводов выполняется с определения их диаметров и потерь напора в них.
Расчётный расход воды по трубопроводу определяется по формуле:
(13.1)
где N – количество параллельно работающих трубопроводов;
Qр – расчётная подача насосной станции.
м3
/ч, (6.8)
Qт
= 0,18 м3
/с
Всасывающие трубопроводы.
Принимаем оптимальную скорость n = 1,5 м/с,
Ориентировочно значение диаметра:
м
По ГОСТ 18599-83 расчетный внутренний диаметр трубы: Dгост
= 0,426 м.
м
м
м
Напорные трубопроводы.
Принимаем оптимальную скорость n = 2 м/с.
Ориентировочно значение диаметра
м.
По ГОСТ 18599-83 расчетный внутренний диаметр трубы: Dгост
= 0,377 м.
м
м
м
Требуемый напор насосов
При проектировании системы водоснабжения мы определили требуемые напоры: в случае максимального водоразбора Н=40 м, в случае максимального транзита воды в башню Н=50 м. Расчетным выбираем наибольший напор, т.е. Н=50 м.
Выбор типа насоса
Выбор типа насоса производится по сводным графикам полей характеристик. Основой для выбора служат найденные значения расчётной подачи и требуемого напора. При выборе необходимо учитывать следующие рекомендации.
Желательно принимать к установке однотипные насосы. Применение разнотипных насосов допускается лишь в исключительных случаях, когда нельзя подобрать однотипные насосы.
Предпочтение следует отдавать насосам, имеющим более высокие КПД и наибольшую допустимую высоту всасывания.
Желательна установка малого числа насосов большей мощности. Но следует учитывать, что уменьшение числа насосов ведёт к увеличению регулирующего объёма бака водонапорной башни.
На водопроводных насосных станциях наиболее широкое применение нашли насосы типа Д.
При подаче равной 654,13 м³/ч и требуемом напоре 50 м по сводному графику полей Q – H насосов типа Д выбираем насос марки Д 800-57.
Таким образом для нашей насосной станции 1-ой категории надежности выбирается 2 основных и 2 резервных насоса марки Д 800-57.
Анализ совместной работы насосов и водоводов
Анализ совместной работы насосов и водоводов выполняется с целью уточнения рабочих параметров и для проверки аварийных режимов. Анализ выполняется графическим способом с помощью совмещенных характеристик насосов и системы трубопроводов.
На водопроводных насосных станциях обычно применяется параллельная работа насосов. Суммарная характеристика нескольких параллельно работающих насосов строится графическим сложением их характеристик. С этой целью на графике H-Q строятся характеристики всех рабочих насосов, взятые из каталога ли полученные построением при изменении частоты вращения или обрезке рабочего колеса. Т.к. обычно применяются насосы одного типа с одинаковыми характеристиками, то достаточно построить характеристику одного насоса. На этом же графике или совмещенном с ним по оси Q строятся характеристики мощности – N (Q), к.п.д. – η (Q) и допустимой вакуумметрической высоты всасывания насоса – Hвак доп
(Q).
На том же графике в координатах H-Q строятся необходимые характеристики системы водоводов, совместно с которыми работает насосная станция. Уравнения водоводов
, м,
где Нст
– статический напор в м;
Q – расход воды по водоводам в м3
/с;
S – сопротивление системы водоводов в с2
/м5
;
Статический напор
, м
гдеНг
– геодезическая высота подъема воды;
Нсв
– свободный напор в точке питания.
Величина SQ2
представляет собой суммарные потери напора в системе водоводов. Поэтому сопротивление S можно определить как сумму
,
гдеSвс
– сопротивление всасывающей линии;
Sст
– сопротивление внутристанционных коммуникаций;
Sн
– сопротивление напорной линии.
В этих формулах
QP
– расчетная подача насосной станции в м3
/ч;
hвс
– суммарные потери напора во всасывающей линии в м;
hст
– внутристанционные потери напора во всасывающей линии в м;
hн
– суммарные потери напора в напорной линии в м;
При аварии на водоводе с одной перемычкой
, где
SH
– сопротивление напорной линии при расчетном режиме;
NП
– число перемычек между водоводами;
N – число параллельных водоводов.
Расчетный случай.
Нг
=8,2 м; Нсв
=30 м;
м;
Qр
=1308,266 м3
/ч=0,36 м3
/с
Sвс
=0,73/0,362
=5,63; Sст
=2,14/0,362
=16,51; Sн
=3,87/0,362
=29,86;
S=5,63+16,51+29,86=52
Н=38,2+52·Q2
Случай аварии на водоводе с одной перемычкой
Нг
=8,2 м; Нсв
=30 м;
м;
Qр
=0,7· Qр
=0,7·1308,266=915,786 м3
/ч=0,25 м3
/с
Sвс
=0,73/0,362
=5,63; Sст
=2,14/0,362
=16,51; Sн
=3,87/0,252
=61,92;
S=5,63+16,51+123,84=145,98
Н=38,2+145,98·Q2
В случай возникновения пожара необходимая подача обеспечивается двумя насосами (Qp
= Qmax
+Qпож
=1308,266+2·126=1560,266 м3
/ч).
Определение отметки оси насоса и пола машинного зала
В НС II 1-ой категории насосы устанавливаются под залив, т.е. ниже уровня противопожарного запаса воды в РЧВ. Т.к. возникают 2 пожара:
, м
где Zрчв
– отметка минимального уровня воды в РЧВ (дна резервуара), обычно на 2,5 м ниже отметки поверхности земли у РЧВ;
Sпож
– высота слоя воды, соответствующая полному противопожарному запасу;
а – расстояние от оси до верха корпуса насоса.
м
Вычисленная отметка Zон
должна быть проверены на обеспечение допустимой вакуумметрической высоты всасывания
или допустимого кавитационного запаса
, приведенных в каталогах или паспортах насосов.
Максимальная геометрическая высота всасывания
Нsmax
= Zон
- Zмув
За величину Zмув
принимают Zрчв
.
Максимальная допустимая высота всасывания:
; (
),
где hв
– максимальные потери во всасывающей трубе.
м;
=10-5=5 м
Отметка пола машинного зала :
, м
Где
- отметка оси насоса в м;
- размер оси насоса от нижней опорной плоскости установочной плиты или рамы до оси;
- высота фундамента над уровнем пола. Обычно
=0,15…0,2 м.
м
Выбор вспомогательного оборудования
Для привода насоса применяют электродвигатели. Выбор двигателя производится по требуемой мощности и частоте вращения.
Мощность насоса:
где ηн
– КПД насоса при работе в данном режиме.
кВт
Требуемая мощность двигателя:
где N – мощность на валу насоса;
- к. п. д. электродвигателя принимаем 0,79;
- к. п. д. передачи;
k – коэффициент запаса мощности, учитывающий возможные перегрузки двигателя.
кВт
Выбираем электродвигатель АО 103-4м.
Для монтажа, ремонта и демонтажа оборудования, арматуры и трубопроводов предусматривают подъёмно-транспортное оборудование с ручным приводом, при массе грузов до 3000 кг – подвесную кран-балку. Масса задвижки = 360 кг, масса электродвигателя насоса 3000 кг.
Электропитание насосных станций осуществляется от понижающих трансформаторов, необходимая мощность которых определяется:
кВтА (18.2)
где ΣN – суммарная мощность электродвигателей насосов в кВт;
- коэффициент трансформаторного резерва;
- коэффициент, учитывающий дополнительную мощность на освещение и другие нужды.
Выбираем трансформатор марки ТМ 1000/10.
На насосных станциях предусматривается установка одного рабочего и одного резервного трансформатора.
Библиографический список
1. СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: Стройиздат, 1977.
2. В. Я. Карелин, А.В. Минаев. Насосы и насосные станции. – М.: Стройиздат, 1986.
3. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений. Под ред. А. С. Москвитина. – М.: Стройиздат, 1978.
4. Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения. / под ред. Н.Н. Репина. – М.: Высшая школа, 1995. – 431 с., ил
5. Водопроводные насосные станции: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – Иваново, 1986.
6. Оборудование водопроводных насосных станций: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – Иваново, 1988.
7. Проектирование насосных станций. Компоновка оборудования: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – Иваново, 1989.
|