Автор: Пользователь скрыл имя, 18 Февраля 2012 в 00:10, курсовая работа
Исходные данные по объекту проектирования. Расчетные расходы водопотребления. Предварительный подбор насосов и электрических двигателей. Оценки энергетических параметром насосов, водоводов и графические построения их характеристик при расчетных режимах работы. Подбор трансформаторов. Технико-экономические показатели насосной станции.
Построение характеристик водоводов при их совместной работе выполняется аналогично. При этом учитываются:
− геометрическая высота подъема воды при хозяйственно-питьевом водопотреблении Hг=35 м,
− при хозяйственно питьевом водопотреблении и пожаре Hг.пож.=27 м
− потери напора во всасывающей линии насосной станции: hв=1,542 м , hв.пож.=2 м
− потери напора в напорном водоводе и коммуникации насосной станции: hн=7,32 м, hн.пож.=11 м
Всасывающие водоводы подобны друг другу и имеют равные геометрические размеры. Расход воды по каждому водоводу Q/2=56,3 л/с
Приведенное сопротивление каждого всасывающего водовода
Sсв=hвс/Q²=1,542/0,0563²= 486,5
Таблица 2
Расчетные параметры для построения характеристик всасывающего водовода при подаче воды в час максимального хозяйственного водопотребления
| Q, м³/с | Q², м3/c | Sвс | hвс |
| 0,05 | 0,0025 | 486,5 | 1,22 |
| 0,1 | 0,01 | 486,5 | 4,87 |
| 0,2 | 0,04 | 486,5 | 19,46 |
Примечание hвс= Sвс· Q²
Аналогично выполняются оценки для напорных водоводов. Напорные водоводы – подобны. Расход по каждому водоводу Q/2=56,3 л/с
Гидравлическое
сопротивление напорного
Sн= hн/ Q²в
Sн=7,32/0,0563²= 2309,4
Аналогично, как и для всасывающего водовода, оцениваются изменения hнi в напорном водоводе. Для обобщения потерь энергии во всасывающем и напорном водоводах необходимо в дальнейших расчетах переменные величины hвi и hнi складывать:
Ʃhпож.i=2+11=13 м, Sпож=13/0,0563²=4101
В практике графических построений характеристик SQ² водоводов допускается принимать приведенное сопротивление трубопровода S=const. Оценки Ʃhi и Hi=Hг+Ʃhi приводятся в таблице 3.
Таблица 3
Расчетные параметры напорного и всасывающего водоводов для случая максимального хозяйственного водопотребления
| Q, м³/с | Q²,м /с² | S | hнi, м | Ʃhi, м | Hi, м | Hпож, м |
| 0,05 | 0,0025 | 4101 | 10,25 | 12,69 | 46,47 | 38,47 |
| 0,1 | 0,01 | 4101 | 41,01 | 45,88 | 80,88 | 31,87 |
| 0,2 | 0,04 | 4101 | 164,04 | 183,50 | 218,50 | 210,50 |
Анализируя характеристики насосов и водоводов, можно убедиться, что расчетная точка A(112,5;44) находится несколько ниже фактической точки Ф(141,6;53) пересечения характеристик трех насосов и двух водоводов, т.е. подача и напор насосной станции превышают соответствующие расчетные параметры Qнас.ст, Hнас.ст. Следовательно, работу насосов необходимо регулировать в целях экономии энергии на подачу воды. Методы регулирования энергетических параметров насосов разнообразны: дросселированием задвижкой, изменение частоты вращения ротора насоса, применения входных направляющих аппаратов и т.д. Характеристику насоса можно изменить при обточке колеса.
Применяем метод срезки рабочих колес. При расчетах срезки рабочих колес центробежных насосов используем формулы
Q1/Qоб=D1/Dоб
H1/Hоб=D1²/Dоб²
Hоб=k·Q²об
Воспользовавшись вышеприведенными зависимостями, получим
k= Hоб/ Q²об=44/0,1125²=3477, где Hоб=44м, Qоб=0,1125л/с − расчетные параметры однотипного насоса.
Для графического построения кривой Hоб=3477 Q²об нужны промежуточные точки с координатами [Hобi, Qобi]. Координатные значения этих точек, выбранных с произвольным шагом ΔQ, приводятся в таблице 4:
Таблица 4
Расчетные параметры для построения кривой подобия режимов работы насоса
| № точки | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Qобi, м3/с | 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
| Hобi, м | 8,69 | 34,77 | 78,23 | 139,08 |
Далее, после построения кривой Hоб=3477 Q²об (линии режимных точек), проходящей через начало координат и точку «а», с координатами [Hа=44м, Qа=56,3л/с], на исходной характеристике насоса H-Q (при D=432 мм) получим новую точку пересечения «б». Координаты точки «б»: [Hб=54 м, Qб=63л/с]. Координаты точек «а» и «б» пропорционально взаимосвязаны: kн=Hб/Hа=57/44=1,29; kq=Qб/Qа=40/56=0,71. Подобная пропорциональность сохраняется для всех точек кривой H-Q и кривой H”-Q”/ Поэтому параметры для графических построений можно рассчитать по аналогичной методике.
Таблица 5
Расчетные параметры насоса
| № точки | Энергетические параметры насоса | |||||
| До срезки колеса при D=405 мм | После срезки колеса при Dоб=362 мм | |||||
| Q, м3/с | H, м | η, % | Qоб, м3/с | Hоб, м | ηоб, % | |
| 1 | 0,025 | 59 | 42 | 0,02 | 47,14 | 39 |
| 2 | 0,05 | 56 | 74 | 0,04 | 44,74 | 73 |
| 3 | 0,1 | 47 | 74 | 0,09 | 37,55 | 73 |
Примечание. kq=Qб/Qа=0,93, kн=Hб/Hа=0,9
Диаметр обточенного колеса насоса рассчитывается по формуле
Dоб=Qоб·D/Q=405·0,0563/0,063
После срезки колеса КПД насоса изменяется. Для определения КПД насоса со срезанным колесом можно воспользоваться формулой Moody:
ηн=1-[(1-ηм)(Dм/Dн) (nм/nн) ] при nм/nн=1.
«Срезка» колеса насоса широко применяется в практике проектирования насосных станций. В зависимости от коэффициента быстроходности ns пределы обточки колес ограничиваются интервалами, значения которых приводятся в специальных таблицах.
Предусмотренная проектом обточка колеса однотипного насоса составляет
((405-362)/405) ·100%=11%
На 1-й очереди
строительства системы
При аварийной ситуации в системе водоснабжения подача воды потребителям может составлять Qав=0,7q =0,7·65,6= 45,92 л/с.
Вероятность возникновения одновременно двух аварий на водоводах чрезвычайно мала.
При аварии на одном из водоводов, не имеющих переключения, подача воды Qав=45,92 л/с не обеспечивается даже всеми насосами насосной станции. Если же предусмотреть переключения на водоводах между ремонтными участками, то требуемую подачу воды насосами можно обеспечить.
<