Насосная станция

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. - з (Q) и допустимой вакуумметрической высоты всасывания насоса - H_{вак доп} (Q).

На том же графике  в координатах H-Q строятся необходимые  характеристики системы водоводов, совместно с которыми работает насосная станция. Уравнения водоводов

где Н_ст - статический напор в м;

Q - расход воды  по водоводам в м³/с;

S - сопротивление  системы водоводов в с²/м⁵;

Статический напор

Где Н_г - геодезическая высота подъема воды;

Н_св - свободный напор в точке питания.

Величина SQ² представляет собой суммарные потери напора в системе водоводов. Поэтому сопротивление S можно определить как сумму

,

гдеS_вс - сопротивление всасывающей линии;

S_ст - сопротивление внутристанционных коммуникаций;

S_н - сопротивление напорной линии.

В этих формулах

Q_P - расчетная подача насосной станции в м³/ч;

h_вс - суммарные потери напора во всасывающей линии в м;

h_ст - внутристанционные потери напора во всасывающей линии в м;

h_н - суммарные потери напора в напорной линии в м;

При аварии на водоводе с одной перемычкой

, где

S_H - сопротивление напорной линии при расчетном режиме;

N_П - число перемычек между водоводами;

N - число параллельных  водоводов.

Расчетный случай.

Н_г=8,2 м; Н_св=30 м; м;

Q_р=1308,266 м³/ч=0,36 м³/с

S_вс=0,73/0,36²=5,63; S_ст=2,14/0,36²=16,51; S_н=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

Н_г=8,2 м; Н_св=30 м; м;

Q_р=0,7· Q_р =0,7·1308,266=915,786 м³/ч=0,25 м³/с

S_вс=0,73/0,36²=5,63; S_ст=2,14/0,36²=16,51; S_н=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 (Q_p = Q_max+Q_пож=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:,

где Z_рчв - отметка минимального уровня воды в РЧВ (дна резервуара), обычно на 2,5 м ниже отметки поверхности земли у РЧВ;

S_пож - высота слоя воды, соответствующая полному противопожарному запасу;

а - расстояние от оси  до верха корпуса насоса.

м

Вычисленная отметка Z_он должна быть проверены на обеспечение допустимой вакуумметрической высоты всасывания или допустимого кавитационного запаса , приведенных в каталогах или паспортах насосов.

Максимальная геометрическая высота всасывания

Н_smax = Z_он - Z_мув

За величину Z_мув принимают Z_рчв.

Максимальная допустимая высота всасывания:

; (),

где h_в - 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. 

Выбор вспомогательного оборудования

Для привода насоса применяют электродвигатели. Выбор  двигателя производится по требуемой  мощности и частоте вращения.

Мощность насоса:

где з_н - 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 УN - 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