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:
Выбор режима работы насосов и числа насосных агрегатов.
Определение расчётной подачи насосов.
Расчёт трубопроводов.
Определение требуемого напора насосов.
Выбор насосов.
Анализ совместной работы насосов и трубопроводов.
Определение допустимой отметки оси насосов.
Выбор вспомогательного оборудования.
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 мі/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
СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М.: Стройиздат, 1977.
В. Я. Карелин, А.В. Минаев. Насосы и насосные станции. – М.: Стройиздат, 1986.
Оборудование водопроводно-канализационных сооружений. Под ред. А. С. Москвитина. – М.: Стройиздат, 1978.
Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения. / под ред. Н.Н. Репина. – М.: Высшая школа, 1995. – 431 с., ил
Водопроводные насосные станции: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – Иваново, 1986.
Оборудование водопроводных насосных станций: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – Иваново, 1988.
Проектирование насосных станций. Компоновка оборудования: Методические указания для курсового и дипломного проектирования. – Иваново, 1989.