Подбор насосов

 

    Введение

    Целью курсового проекта является практическое освоение методики расчета и проектирования насосных станций. Задача проекта состоит в том, что необходимо подобрать насосные агрегаты, электродвигатели и другое оборудование, сделать гидравлический расчет трубопроводов, сделать правильную компоновку оборудования насосной станции и определить ее размеры. Также нужно проанализировать совместную работу насосов и водоводов в различных режимах работы. 

    В данном курсовом проекте рассчитана и запроектирована КНС производительностью 30000 м³/сут.

     

    
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                    

          1 Подбор насосов

1. Определение режима работы насосной станции

    Количество  рабочих насосов n_p, шт, определено по формуле [1]  

                                                     

         n_p= q_max.r /q_min.r = 5/2,25=2,2 ≈ 2 шт                               (1)

    где  q_max.r =5% - максимальный приток сточных вод, (из таблицы 1);

    q_min.r=2,25%  - минимальный приток сточных вод,   (из таблицы 1).                                       

                                            

    Принято два рабочих насоса.

    Подача  насосной станции q_Н.С, %, составила [1]

                                               q_Н.С.=q_2H=q_max.ч.=5%.                                                            (2)                                                           

    Подача  одного насоса q_1H, %, составила [1]:

                                   %                                (3)  

    где    К₂=1,11 - коэффициент параллельной работы двух насосов [1].                                           

    Подача  насосов уточняется по выражению [1]:

                                            ,                          (4)

    где t₁=7ч – время работы одного насоса;

           t₂=17ч – время работы второго насоса.

      Приведенное выше выражение может быть представлено в виде [1]:                            

                                                                     (5)

    Подача  насосов, %, определена по формуле [1]:

                                                           (6)

                                                                                 (7)

       

      Режим работы представлен в таблице 1.   

Таблица 1 - Режим работы КНС

 
 

На рисунке 1 представлен ступенчатые графики притока сточных вод и откачки. На рисунке 2 представлен интегральные графики притока сточных вод и откачки. 

    

    1-подача  насосами; 2- откачка насосами; 3- зона  притока сточной воды в приемный  резервуар; 4- ступенчатые графики притока сточной воды в приемный резервуар и откачки из резервуара

    Рисунок 1- Ступенчатые графики притока сточной воды в приемный резервуар и откачки ее из резервуара

1-приток; 2-откачка насосами

    Рисунок 2 - Сточные интегральные графики притока сточной воды в приемный резервуар и откачки ее из резервуара 

    1.2 Определение размеров приемного резервуара насосной станции

    Минимальный объем приемного резервуара W^I_min, %, составил [1]: 

                                 .                               (8)

        

Минимальный объем приемного резервуара при  заданном числе включений

        насосов в час минимального притока W^II_min, %, определен по формуле [1]:

     

                    .               (8)             

    .

        Конечный объем резервуара W_пр, м³, определен по формуле [1]: 

                             W_пр=(|a|+|b|)*Q_сут /100,                                  (9) 

   где  а=1,16 и b=2,05 – максимальная положительная и минимальная отрица-

                                     тельная разность ординат интегральных графиков прито

                                     ка и откачки насосами;

          Q_сут=30000 м³/сут – максимальная суточная производительность КНС со-

                                        гласно задания.

            

    W_пр=  (1,16+2,05)*30000/100=893,2м³. 

      Объем приемного резервуара принят 900 м³.

      Диаметр КНС D_Н.С, м, должен быть не менее [1]:

       

                                      D_Н.С.= = м                            (10)  

    где W=900м³ – принятый объем приемного резервуара;

           h_b=2,5 м – глубина воды в приемном резервуаре КНС. 

    Диаметр КНС принят 30 м.  

    1.3 Расчет всасывающих трубопроводов

 Расход воды во всасывающем трубопроводе q_ВС, м³/с, определен по формуле [1]: 

                                                                      (13)    

                         

      Диаметр всасывающего трубопровода d_ВС, м, составил [1]:

                                      

                                            (14)

  где V_В.С. – 1.5 м/с – скорость движения во всасывающем трубопроводе [1].  

                                            . 

    Приняты стальные трубы по ГОСТ 10704 – 91 диаметром 500 мм. [1]

    Фактическая скорость v_вс^ф, м/с, определена по формуле [1]: 

    

 

    1.4 Расчет напорных трубопроводов

    Расход  сточной воды через напорный трубопровод  q_нап, м³/с, определен по

  формуле [1]:

                                         

                                                (15)

  где n_р – число рабочих насосов.

    

м³/с.

    Диаметр напорного трубопровода d_нап, м, определен по формуле [1]: 

                            

м.                   (16)

                                                 .

    Приняты стальные трубы по ГОСТ 10704 – 91 диаметром 400 мм.

    Фактическая скорость v_нап^ф, м/с, определена по формуле [1]:

    

 

    1.4 Расчет напорных водоводов

    Расход  воды в напорных водоводах q_н, м³/с, определен по формуле [1]:

                                                                                                      (17)

  где n_Н=2 – число напорных водоводов согласно задания. 

                                             .   

     

    Диаметр напорных водоводов d_нап, м, определен по формуле [1]: 

                                                              (18) 

  где V_нап=1,5 м/с – скорость в напорном водоводе [1]. 

    Для изготовления напорных водоводов согласно заданию приняты полиэтиленовые трубы диаметром 500 мм по ГОСТ 18599 - 2001.

    Фактическая скорость в напорном водоводе v_н^ф, м/с, определена по формуле [1]:

                              

                        (19) 

    Потери  напора в напорных трубопроводах  h_H, м, определены по формуле [1] 

                                                                                               (20) 

  где l_H = 1190м – длина напорных водоводов согласно задания;

     - потери напора на единицу длины напорного водовода, определены 

           по формуле      

                          

       Коэффициенты С, m, A , A , 1000 (A /2g), - приняты по приложению [4] для полиэтиленовых труб. 

   С = 0,684; m = 0,226;  A

= 1; 1000 (A /2g) =0,810; 

                                             

       

                                        

.                              (20)       
 
 
 

        1.5 Определение требуемого напора