4519

Насосні станції. Навчально-методичний посібник

Книга

Производство и промышленные технологии

Вступ Ефективність роботи над курсом Насосні станції забезпечується путівником у вигляді структурованих модулів, в яких визначена послідовність виконання навчальних дій та характер їх виконання у вигляді символів. Основні положення при виконанні р...

Украинкский

2012-11-21

1.59 MB

25 чел.

Вступ

Ефективність роботи над курсом «Насосні станції» забезпечується путівником у вигляді структурованих модулів, в яких визначена послідовність виконання навчальних дій та характер їх виконання у вигляді символів.

Основні положення при виконанні розрахунків з автоматизованої насосної станції:

1. Призначення насосної станції підкачки - підтримання тиску у гідрантах закритої зрошувальної мережі, системою яка забезпечує роботу дощувальних машин, із заданими параметрами вільним напіром Нв на диктуючому гідранті ГД ( рис 2) і витратою Q.

2. Система підтримання тиску в закритій мережі працює у двох режимах (рис. 3).

а) робочому, що забезпечує подачу води основними насосами до гідрантів дощувальних машин;

б) черговому який, крім підтримання тиску при зупинених основних насосах, забезпечує водою закриту мережу в об’ємі протічок, що обумовлені негерметичністю стикових з’єднань труб.

3. Система поповнення водою закритої мережі в черговому режимі від Qб.мін до Qб.маx складається із двох бустерних насосів, при зупинці яких вода надходить із водоповітряного резервуара, тиск в якому підтримується компресором.

4. Бустерні насоси, компресор та водоповітряний резервуар відносятьcя до допоміжного технологічного обладнання на відміну від іншого обладнання, що не приймає участь у підтриманні тиску в закритій мережі.

5. Режими роботи насосних агрегатів на рис. 3, обумовлені необхідністю забезпечення високих значень ККД в межах робочої зони Qмін-Qмах,.

Рис. 1. Схема технології навчання


Рис. 2. План і розріз насосної станції підкачки


Рис. 3. Зони роботи насосної станції підкачки


1. РОЗРАХУНКОВА ТРАСА ЗАКРИТОЇ МЕРЕЖІ.

Розрахункова траса закритої мережі – це короткий шлях від джерела до диктуючого гідранта.

Приклад розрахунку

Вихідні дані:

  1.  План зрошувальної ділянки;
  2.  Позначка мінімального рівня джерела водозабору ↓1 = 300 м;
  3.  Число дощувальних машин n = 6 шт;
  4.  Коливання рівня води у водозаборі Δ = 2,0 м.

Виконання

1. Знаходиться на плані (рис. 4) джерело водозабору на якому позначається горизонталь з мінімальним рівнем води ↓1 = 300 м, від якого з кроком 1,0 м позначаються послідовно інші горизонталі до диктуючого гідранта (ГД).

2. Визначається позначка майданчика насосної станції, що не затоплюється водою, із запасом а = 1,0 м

 м.

3. На трасу джерело―закрита мережа наноситься точка з позначкою ↓ЗН = 303,0 м віддаль від якої до закритої мережі визначає довжину магістрального трубопроводу.

2. ПАРАМЕТРИ НАСОСНОЇ СТАНЦІЇ

Основними параметрами насосної станції є найбільші значення подачі і напору.

Зрошувальна ділянка розглядається як модель дерева на якій стовбур є аналогом розрахункової траси, а гілки - є відгалуження до гідрантів дощувальних машин.

Приклад розрахунку.

Вихідні дані:

1. Витрата дощувальної машини q = 53 л/с;

2. Число дощувальних машин n = 6 шт;

3. Вільний напір на гідранті Нв = 55 м;

4. Коефіцієнт протічок Кпр = 0,05;

5. Втрати напору в станційних комунікаціях hст= 2,0 м;


Рис. 4. Розрахункова траса закритої мережі


2.1. Подача насосної станції

Визначається:

а) подача води q0 до гідрантів дощувальних машин з урахуванням протічок Кпр через з’єднувальні муфти труб

, л/с

б) подача води на ділянках розрахункової траси

,

де nі – кількість дощувальних машин, що обслуговується ділянкою розрахункової траси.

Визначення nі починається в напрямку від диктуючого гідранта ГД, застосовуючи метод перерізу: перерізаємо вибрану ділянку і визначаємо кількість дощувальних машин, що розміщені над перерізом.

Обчислюється значення подачі води на ділянках (рис. 5)

, л/с

, л/с

, л/с

, л/с

, л/с.

2.2. Напір насосної станції

Напір насосної станції визначає енергію для піднімання та транспортування води від насосної станції до диктуючого гідранта при роботі всіх дощувальних машин.

Складовим напору є:

1) геодезичний напір Hgeo (рис. 6) на підняття води з мінімального рівня води джерела ↓1 до поверхні землі диктуючого гідранта ГД (точка 6);

2) вільний напір на гідранті дощувальної машини Нв;

3) втрати напору в станційних комунікаціях hст (приймається в межах 1,5-2,5 м);

4) втрати напору на транспортування води у ділянках розрахункової траси

Складається таблиця 1 (режим 1) в якій для кожної ділянки розрахункової траси 1-2-3-4-5-6 поступово вносяться необхідні параметри: витрата води через ділянку qі, діаметр трубопроводу d та його питомий опір А.


Рис. 5. Схема ділянок розрахункової траси


Рис. 6. Схема визначення геодезичного напору


3. ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАКРИТОЇ МЕРЕЖІ

Характеристика закритої мережі визначає залежність між напором Ні, необхідним для подачі води в диктуючий гідрант, і подачею насосної станції Qі при різній кількості працюючих дощувальних машин nі.

Найбільше значення напору буде при послідовному  відключенні дощувальних машин, що знаходяться ближче до насосної станції.

Приклад розрахунку

Вихідні дані

1. План зрошувальної мережі (рис. 7);

2. Витрата дощувальної машини q = 53 л/с;

3. Геодезичний напір Нgeo= 8,0 м;

4. Втрата напору в станційних комунікаціях hст = 2,0 м;

5. Вільний напір на гідранті Нв = 55 м;

6. Гідравлічний опір ділянок розрахункової траси S;

Виконання

1. Вивчається схема розміщення працюючих дощувальних машин, що подають воду до ДМ та визначається їх кількість на ділянках розрахункової траси nі .

2. Подача води в гідранти з урахуванням коефіцієнта протічок з трубопроводів Кпр = 0,05 дорівнює

л/с;

3. Для кожного режиму роботи насосної станції визначають:

а) значення витрати на ділянці

;

б) втрати напору на ділянці

;

в) загальні втрати напору  на розрахунковій трасі (табл. 1)

г) напір на початку розрахункової траси (точка 1).

.

4. Результати розрахунку зводять в таблицю 1.

5. Будується за мірилами для Н (графа 9) і Q (графа 7) характеристична лінія закритої мережі.


Рис. 7. Схеми розміщення дощувальних машин


Таблиця 1.

Параметри Q і Н закритої мережі

Режим роботи

Параметри

Ділянки розрахункової траси

Ні

5-6

4-5

3-4

2-3

1-2

Гідравлічний опір

1028

382

191

62,8

94,2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1-й

Витрата Qі, м3

0,055

0,11

0,22

0,275

0,33

Втрати напору hі, м

3,11

4,62

9,25

4,75

10,26

32,0

97

2-й

Витрата Qі, м3

0,055

0,11

0,22

0,275

0,235

Втрати напору hі, м

3,11

4,62

9,25

4,75

7,12

28,86

93,86

3-й

Витрата Qі, м3

0,055

0,11

0,22

0,22

0,22

Втрати напору hі, м

3,11

4,62

9,25

3,04

4,56

24,58

89,58

4-й

Витрата Qі, м3

0,055

0,11

0,11

0,11

0,11

Втрати напору hі, м

3,11

4,62

2,31

0,76

1,14

11,94

76,94

5-й

Витрата Qі, м3

0,055

0,055

0,055

0,055

0,055

Втрати напору hі, м

3,11

3,11

1,16

0,19

0,28

53,2

70,32

Примітка. При витраті Q0 = 0 напір Н0 = Hgeoв.

4. ПАРАМЕТРИ БУСТЕРНИХ НАСОСІВ

Бустерні насоси є частиною технологічної системи, яка працює в черговому режимі і забезпечує:

а) підтримання тиску в закритій мережі при зупинених основних насосах;

б) поповнення витоків води із трубопроводів, що зумовлені їх негерметичністю.

Приклад розрахунку

Вихідні дані

1. Подача насосної станції QСТ = 330 л/с;

2. Кількість бустерних насосів Zб = 2.

3. Координати характеристичної лінії закритої мережі Q-Hзакр

Таблиця 2

Координати характеристичної лінії закритої мережі Q-Hзакр

Q, л/с

0

55

110

Н, м

63

68,1

72,7

Виконання

1. Подача двох бустерних насосів знаходиться у межах

л/с;

2. Витратам  відповідають напори закритої мережі Нб=65,0…68,0 м, які визначені за характеристикою Q-Нзак;

3. Приймається витрата одного бустерного насоса

л/с;

для якої напір Нб= 68,0 м;

  1.  За параметрами Qб і Нб добирають марку бустерного насоса ЦНС 105-98 при n = 2950 об/хв., використовуючи зведений графік насосів [3, с.420].

6. Для визначеної марки бустерного насоса виписують його наступні параметри:

а) діаметр робочого колеса Dк = 250 мм;

б) діапазон витрат в робочій зоні Qб.мін = 20 л/с;

    Qб.макс = 40 л/с;

в) фіктивний напір Нб.ф. = 127,8 м;

г) фіктивний опір Sб.ф. = 0,03149 (л/с)2 м.


Рис. 8. Вибір параметрів бустерного насоса


5. ГРАФІК СУМІСНОЇ РОБОТИ НАСОСІВ І ЗАКРИТОЇ МЕРЕЖІ

Приклад розрахунку

Вихідні дані:

1. Марка основного насоса ЦН 400-105;

2. Діапазон робочої зони основного насоса Qмін = 65 л/с;

     Qмакс = 160 л/с;

3. Фіктивний напір основного насоса з обточеним колесом Но.ф.= 124,2 м;

4. Фіктивний опір основного насоса Sб.ф.= 0,0225 (л/с)2м;

5. Марка допоміжного насоса ЦНС 105-98;

6. Діапазон робочої зони допоміжного насоса Qб.мін = 20 л/с;

     Qб.макс = 40 л/с;

7. Фіктивний напір допоміжного насоса Нб.ф.= 127,8 м;

8. Фіктивний опір допоміжного насоса Sб.ф.= 0,03149 (л/с)2м;

Виконання

  1.  Обчислюють за формулою координати характеристичної лінії  Q-H основного насоса в зоні подачі 0-Qмах (5-6 точок). Результати записують у таблицю 3.

Таблиця. 3

Координати характеристичної лінії основного насоса Q-H

Qі, л/с

0

50

100

120

140

Sі·Q2

0

56

22,5

32,4

44,1

Нн, м

124,2

118,5

101,7

91,8

80,1

Вибирають мірило для координат Q i H відповідно: μН = 2,0 м; для μQ одне із значень 10, 20 або 25 л/с; в яких наносять графік характеристичної лінії насоса Q-H.

2. Перевіряють правильність побудови характеристичної лінії насоса Q-H: проводять вертикаль, що відповідає подачі одного насоса QН = 110 л/с і визначають значення напору Н в точці перетину з характеристичною лінією -  повинно бути Н = 97,0 м.


Рис. 9. Графік паралельної роботи насосів


Рис. 10. Графік сумісної роботи насосів на мережу


3. Для побудови характеристичних ліній при паралельній роботі насосів задаються будь якими значеннями напору, наприклад
Н1= 100 м і проводять від нього горизонтальну лінію на якій визначають подачу одного насоса Q1 = 104 л/с в точці перетину з графіком Q-H, а потім наносять точки зі значеннями 2·Q1 = 208 л/с, 3·Q1 = 312 л/с, позначивши їх 2 і 3.

4. Повторюють операції за п.3 для іншого значення напорів і наносять значення подач Q при роботі двох (точки 2) та 3 (точки 3) насосів.

5. З’єднують точки 2, що знаходяться на лініях різних напорів і отримують характеристичну лінію Q2 при паралельній роботі двох насосів. Аналогічно з’єднують точки 3 і отримують характеристичну лінію Q3 при паралельній роботі 3 насосів.

6. Для побудови сумарної характеристичної лінії Q-Н бустерних насосів визначають максимальний Нб1 і мінімальний Нб2 напори в зоні робочої характеристичної лінії  при Qб.мін. і Qб.мах.

м;

м;

Наносять точки з координатами (Qб.мін, Нб1) і (Qб.макс, Нб2) будують графік паралельної роботи двох бустерних насосів Q  - Нб. (рис. 3).

7. Будують характеристичну лінію закритої мережі Н-Qзак за таблицею координат Qі  - Ні.

8. Перевіряють правильність графічних побудов: характеристична лінія H-Qзак повинна перетинати графік паралельної роботи насосів Q  - Н в точці, що відповідає подачі насосної станції Qст = 330 л/с.

6. ВИСОТНЕ РОЗМІЩЕННЯ НАСОСА

Висоту розміщення насоса над мінімальним рівнем води (↓РВ) визначають за умови відсутності кавітації перед насосом при розрахунковій подачі одного насоса Qр.

Приклад розрахунку

Вихідні дані

1. Марка насоса ЦН 400-105;

2. Графік сумісної роботи насосів і закритої мережі;

3. Мінімальний рівень води у джерелі ↓1 = 300 м;

4. Висота корпуса насоса h = 0,675 м.

Виконання

1. Розрахункова витрата повинна відповідати двом умовам:

Рис. 11. Висотне розміщення насоса


а) не перевищувати подачу для точки перетину характеристичних ліній одного насоса і трубопроводу (рис. 11) точка
а1;

б) Значення Qр повинно знаходиться в робочій зоні Qp<Qmax. Для заданих умов маємо Qр=140 л/с.

2. Допустимий кавітаційний запас розраховується за формулою

м;

де значення E, F, C залежать від марки насоса [3, с. 445]

3. Втрати напору hв у всмоктувальній лінії у першому наближенні приймають hв = 1,0 м.

4. Геодезична висота всмоктування визначається за формулою

м.

5. Відмітка вісі насоса вираховується за формулою

м.

6. Добирають висоту корпуса насоса h, що залежить від марки насоса.

7. Відмітка підлоги насосної станції

м.

7. СИСТЕМА ВОДОПОВІТРЯНИЙ РЕЗЕРВУАР – БУСТЕРНИЙ НАСОС

Водоповітряний резервуар:

а) підтримує тиск в закритій мережі при зупинках основних і бустерних насосів;

б) поповнює протічки в закритій мережі за рахунок спрацювання регулюючого об’єму, який відновлюється бустерними насосами в черговому режимі  (рис. 12).

Приклад розрахунку

Вихідні дані

1. Місткість водоповітряного резервуара W = 10 м3;

2. Марка бустерного насоса ЦНС 105-98;

3. Подачі робочої зони Qб.мін = 20 л/с;

   Qб.макс = 40 л/с;

4. Фіктивний напір насоса Нб.ф.= 127,8 м;

5. Фіктивний опір Sб.ф.= 0,03149 (л/с)2м;

6. Подача насосної станції Qст= 330 л/с;

7. Коефіцієнт протічок Кпр= 0,02…0,03.

Виконання

1. При пуску насоса напір насоса мінімальний, якому відповідає максимальна подача робочої зони ;

м.

Тиск при пуску

МПа.

2. При зупинці насоса напір обмежується робочою зоною з мінімальною подачею  л/с;

м.

Тиск при зупинці

МПа.

3. Константа резервуара  визначається:

а) за максимальним об’ємом повітря в резервуарі

м3;

б) за мінімальним абсолютним тиском

МПа;

за якими

.

4. Об’єм повітря при пуску насоса

м3.

5. Об’єм повітря при зупинці насоса

м3.

6. Регулюючий об’єм

м3.

7. Середня витрата бустерного насоса

л/с.

8. Протічки (витоки) з мережі

л/с.

9. Тривалість наповнення резервуара

с.

10. Тривалість спорожнення резервуара

с.

11. Тривалість циклу роботи системи

с.


Рис. 12. Цикл роботи системи водоповітряний резервуар-бустерний насос


Рис. 13. Параметри насоса і резервуара


12. Кількість пусків бустерного насоса за годину

шт. > 6 шт.

Для зменшення числа пусків бустерного насоса збільшуємо число резервуарів до 2 шт.

8. ТРУБОПРОВІДНА АРМАТУРА

Трубопровідна арматура це - пристрої на трубопроводах, що забезпечують функціонування насосної установки.

Приклад розрахунку.

Вихідні дані:

  1.  Насос марки ЦН 400-105;
  2.  Подача насоса QН = 110 л/с;
  3.  Оберти робочого колеса n = 1470 об/хв..

Виконання.

1. Для насоса марки ЦН 400-105 добираємо діаметри патрубків:

  •  всмоктувального Dв = 250 мм;
  •  напірного Dн = 200 мм.

2. Приймаємо швидкості води в лініях:

  •  всмоктувальній Vв = 1,0 м/с;
  •  напірній Vн = 2,0 м/с.

3. Розраховуємо діаметри ліній:

- всмоктувальної

м;

- напірної

м.

4. Приймаємо стандартні значення діаметрів [dв] = 400 мм, [dн] = 300 мм,

5. Довжина несиметричного звуження (конфузора) перед насосом для з’єднання діаметрів [dвDв = 400×300 мм добирається із [3, с. 459] за яким маємо LВ= 220 мм.

6. Довжина розширення за насосом (дифузор) для з’єднання діаметрів [dнDн = 200×300 мм добирається із [3, с. 459] за яким маємо Lн= 480 мм.

7. Довжина клапана зворотного добирається за діаметром напірної лінії [dн]=300 мм за таблицею [3, с. 461] за якою маємо Lкл = 130 мм.

8. Довжина засувки для [dн]=300 мм за таблицею [3, с. 481] Lз= 500 мм.

9. Розмір коліна діаметром [dн]=300 мм, добирається із [3, с. 461] як радіус повороту R=300 мм. Тоді габарити коліна Lк=R+[dн]/2=450 мм.


Рис. 14. Трубопровідна арматура

9. РОЗМІРИ БУДІВЛІ НАСОСНОЇ СТАНЦІЇ

Будівля насосної станції – споруда для розміщення гідромеханічного, електричного і механічного обладнання, водопровідної арматури і службових приміщень. [2 с. 85].

Розміри будівлі насосної станції залежать від:

  1.  висоти розміщення насоса (відмітка вісі насоса ↓ВН) і відмітки поверхні землі пристанційного майданчика ↓ЗН;
  2.  кількості і розмірів (насосного агрегата) та маси монтажної деталі;
  3.  розмірів трубопровідної арматури;
  4.  схеми монтажа обладнання, типу і розмірів вантажопіднімального обладнання;
  5.  схеми розміщення обладнання та технологічних проходів між ними.

Приклад.

Вихідні дані.

  1.  Монтажна деталь – насос марки ЦН 400-105 (n = 1450 об/хв);
  2.  Відмітки вісі насоса (модуль № 6) ↓ВН = 302,9 м;
  3.  Відмітки пристанційного майданчика (модуль № 1) ↓ЗН = 303,0 м;
  4.  Розміри трубопровідної арматури (модуль № 8);
  5.  Схеми розміщення агрегатів (однолінійна, рис. 5);
  6.  Технологічні проходи:
  •  між агрегатами а1= 1,2 м;
  •  між агрегатом і стіною а2= 0,7 м;
  •  між стінкою і арматурою а3 = 0,4 м.

Тип будівлі насосної станції

  1.  Добирають розміри [3, с. 392] насосного агрегата ЦН 400-105, В = 1155 мм; Н = 1148 мм; А = 2647 мм; h = 675 мм та його маса mа = 2742 кг.
  2.  Визначають відмітки підлоги будівлі при висоті фундамента аф = 0,5 м.

м.

  1.  Визначають відмітку монтажного майданчика при запасі а4 = 0,2 м над поверхнею землі.

м;

  1.  Визначається висота підземної частини будівлі

м > 0.

Приймається будівля камерного типу.


Рис. 15. Визначення висоти підземної частини будівлі


Рис. 16. Схема розміщення трубопровідної арматури


Рис. 17. Схема транспортування монтажних деталей


Визначення ширини будівлі насосної станції наземного типу.

Ширина будівлі визначається за умови розміщення елементів проточного тракту, умов їх ремонту та технологічних проходів.

Для схем на рис. 16 складена таблиця 4 розмірів елементів (варіант наземного типу будівлі).

Таблиця 4

Довжина елементів обладнання

Найменування складових параметра

Розмір, м

Примітка

Віддаль від стіни до зварного шва

0,2…0,3

Звуження [dвDв 

0,22

Ширина насосного агрегата, В

1,15

Розширення [dнDн 

0,48

Клапан зворотний [dн]

0,13

Монтажна вставка або компенсатор

0,3

Засувка [dн]

0,5

Коліно [dн]

0,45

Службовий прохід

2,0

Сума В=ΣLі

5,43...5,553

Приймається ширина будівлі Вб = 6,0 м.

Висота будівлі наземного типу

Висота будівлі визначається за умов транспортування обладнання на монтажний майданчик.

Приклад розрахунку.

Вихідні дані.

  1.  Насосний агрегат ЦН 400-105  
  2.  Маса насосного агрегата mа= 2742 кг;
  3.  Висота насосного агрегата hн = 1,148 м;
  4.  Ширина будівлі Вб=6,0 м.

Виконання.

Добирають кранове обладнання за масою монтажної деталі mа= 2742 кг, шириною будівлі Вб= 6,0 м за [3, с. 401]. Заданим умовам відповідає кран ручний однобалочний з параметрами Gт= 3,2 т; Lк= 5,7 м.

Для схеми на рис. 17. визначають висоту елементів, які зводять у табл. 5.

Таблиця 5

Складові висоти будівлі

Найменування складових параметра

Розмір, м

Примітка

Висота фундамента, hф

0,3

Висота насосного агрегата, hн

1,148

Запас при транспортуванні, hзап

0,3

Висота монтажного елемента (насосний агрегат) hн

1,148

Висота стропування, hстр

0,7

Висота крюка з краном, hкр

0,95

Висота двотавра, hдт

0,3

Висота кріплення двотавра, hз

0,1

Сума Нн.ч.hі

4,496

Примітка. При розрахунковій висоті будівлі Нн.ч.>4,2 м необхідно змінити схему транспортування агрегата [3, с. 140]:

а) підняти його основу на рівень, що дещо перевищує рівень виступаючих частин трубопровідної арматури;

б) перемістити агрегат до стіни;

в) транспортувати агрегат до монтажного майданчика уздовж технологічного проходу.

Довжина будівлі наземного типу.

Довжина будівлі визначається як сума трьох частин:

а) ширини монтажного майданчика;

б) довжини машинної зали;

в) ширини електротехнічного приміщення.


Приклад розрахунку.

Вихідні дані:

  1.  Марка основного насоса – ЦН 400-105;
  2.  Марка допоміжного насоса – ЦНС 105-98;
  3.  Кількість основних насосів Zн= 3 шт.

Розміри елементів обладнання та проходів

Таблиця 6

Розміри обладнання та частин будівлі.

Назва параметра

Позначення

Розмір, м

Обгрунтування

Довжина основного насосного агрегата

А

2,647

[3, с.392]

Технологічний прохід між агрегатами

а6

1,0

[3, с.129]

Ширина допоміжного агрегата

Аg

0,44

Технологічний прохід між агрегатами та стіною

а5

1,0

Прохід навколо агрегата на монтажному майданчику

b2

0,7

[3, с.129]

Ширина монтажного майданчика b1=2b2+A

b1

4,6

Ширина електрощитового приміщення

Вещ

4…6

Довжина машинної зали

Вм.з.

13,8

Довжина будівлі

Lн

22,4-24,4

Примітка.

Конструктивна довжина будівлі уточнюється з урахуванням того, що наземна частина будівлі виконується зі збірних панелей шириною 2,0 м. Приймаємо Lн= 24,0 м.


Рис. 18. План будівлі насосної станції


10. ПАРАМЕТРИ ВАКУУМНОЇ СИСТЕМИ З ВАКУУМНИМ КОТЛОМ

Вакуумна система заповнює водою насоси, що розташовані вище рівня води та автоматично підтримує стан заповнення при зупинених насосах.

Приклад розрахунку.

Вихідні дані:

  1.  Мара основного насоса ЦН 400-105;
  2.  Довжина всмоктувальної лінії  L = 15 м;
  3.  Діаметр всмоктувальної лінії [dвс] = 400 мм (модуль 8);
  4.  Геодезична висота всмоктування Нs= 2,9 м (модуль 6).

Виконання.

1. Розміри основного насоса [3, с. 392]:

  •  довжина а = 1640 мм;
  •  ширина b = 520 + 635 = 1135 мм;
  •  висота с = 1148 мм;
  •  висота корпуса h = 675 мм.

2. Висота кришки насоса (рис. 19)

мм;

3. Перевищення рівня води у котлі за [1, с. 40] Нвк = 0,7…0,8 м.

Приймається Нвк = 0,8 м.

4. Відносне розрідження вакуумного насоса за [1, с. 40]

5. Об’єм повітря у всмоктувальній лінії

м3;

6. Об’єм корпуса насоса

м3;

7. Об’єм повітря, який необхідно відсмоктати

м3;

8. Час роботи вакуумного насоса Т = 7 хв.

9. Подача вакуумного насоса

м3/хв..


Рис. 19. Схема вакуумної системи


11. ПАРАМЕТРИ ДРЕНАЖНОЇ СИСТЕМИ

Дренажна система забезпечує відкачування фільтраційної води, що просочилась через сальники насосів та через елементи підземної частини будівлі насосної станції.

Приклад розрахунку.

Вихідні дані:

  1.  Насос типу «Д»;
  2.  Число насосів Z = 5 шт;
  3.  Ширина будівлі В = 6,0 м;
  4.  Довжина машинної зали L = 24,0 м;
  5.  Протічки через один сальник q0 = 0,1 л/с;
  6.  Рівень грунтових вод ↓ГР = 300,0 м;
  7.  Відмітка підлоги будівлі ↓П = 297,0 м;
  8.  Коефіцієнт якості бетонних робіт К = 1000;
  9.  Відмітка монтажного майданчика ↓ММ = 304,0 м;
  10.  Глибина дренажного колодязя hк = 2,0 м.

Виконання.

1. Протічки через сальники насосів типу «Д» для яких Zс = 2 шт;

л/с.

2. Фільтраційна витрата через підземну частину будівлі

л/с.

3. Подача насоса

л/с.

4. Геодезичний напір насоса при глибині колодязя hk = 2,0 м (рис. 20).

м.

5. Напір насоса при втратах напору в комунікаціях hw = 6,0 м.

м.


Рис. 20. Розріз будівлі камерного типу


12. ПАРАМЕТРИ ОСУШУВАЛЬНОЇ СИСТЕМИ.

Осушувальна система влаштовується в насосних станціях з осьовими насосами і застосовується при ремонтних роботах насосного агрегата.

Приклад розрахунку.

Вихідні дані:

1. Позначки рівня води

- мінімального ↓1 = 96,5 м;

- максимального ↓2= 99,0 м.

2. Розміри приймальної камери насоса

- ширина Вк = 3,0 м;

- довжина Lк = 5,0 м;

- висота Нк = 2,0 м.

3. Питома фільтраційна витрата на 1 м q0 = 0,5 л/(с∙м);

4. Тривалість відкачування води Т = 4 год;

5. Позначка дна:

- камера насоса ↓Д = 93,0 м;

- приямка ↓П = 92,5 м.

Виконання.

1. Периметр затвора

м;

2. Фільтраційний потік через ущільнення затвора

л/с;

3. Об’єм камери

м;

4. Витрати при осушуванні камери

м3/год = 2.1 л/с;

5. Загальна витрата осушувального насоса

л/с;

6. Геодезичний напір осушувального насоса

м.


Рис. 21. Розріз будівлі з осьовим насосом


13. БЕРЕГОВИЙ КАСЕТНИЙ ВОДОЗАБІР.

Касета з робочою частиною у вигляді фільтраційної засипки розраховується на перепад рівня, який забезпечує самостійне покидання мальком риби зони водозабору.

Приклад розрахунку.

Вихідні дані:

  1.  Подача станції Q = 330 л/с;
  2.  Коливання рівня води Δ = 0,5 м;
  3.  Довжина тіла молоді риби Lр = 10 мм.

Виконання.

1. Витрата підвідної лінії при числі секцій n = 2.

л/с;

2. Діаметр підвідної лінії при швидкості Vn = 1,2 м/с.

м;

3. Приймаються з.б. труби діаметром Dy = 400 мм [3, с. 428];

4. Запас над трубою а = 0,30 м;

5. Параметри фільтра В = 0,079; К = 0,0375 [1, с. 72];

6. Для трьох варіантів перепаду Z: 10, 20, 30 см; розраховують і зводять в таблицю:

а) глибину води перед касетою ;

б) відношення Z/Hі;

в) коефіцієнт витрати μ = В – К (Z/Hі);

г) швидкість перед касетою ;

7. Будується графік .

Таблиця 7

Параметри фільтраційної касети

Перепад Zі, м

Глибина потоку Ні, м

Перепад відносний Z/Hі,

Коефіцієнт μ

Швидкість Vk, м/с

0,1

0,8

0,125

0,0743

0,104

0,2

0,9

0,222

0,0706

0,139

0,3

1,0

0,3

0,0678

0,164

Рис. 22. Схема берегового водозабору з касетою


8. Швидкість руху малька риби

м/с;

9. Визначають перепад Z на касеті при швидкості, що забезпечує рибі самостійне покидання зони водозабору: швидкості Vр = 0,14 м/с відповідає перепад Z = 0,2 м.

10. Визначається ширина касети [b] при глибині потоку Н1 = 0,9 м якому відповідає перепад Z = 0,2 м.

м;

11. Приймається ширина касети [b] = 1500 мм за [3, с. 530].

12. Висота стінки камери берегового водозабору

м.

14. ПАРАСОЛЬКОВИЙ ВОДОЗАБІР.

Приклад розрахунку.

Вихідні дані.

  1.  Подача станції Qст = 330 л/с;
  2.  Відмітка мінімального рівня ↓1 = 300 м;
  3.  Кількість оголовків n = 2 шт;
  4.  Довжина підвідної лінії Lтр = 150 м.

Виконання.

1. Витрата через оголовок підвідної лінії

м3/с;

2. Діаметр внутрішнього стояка при швидкості Vв = 0,8 м/с

м;

3. Стандартний зовнішній діаметр стояка за [3, с. 297]

мм;

4. Розрахунковий діаметр парасольки при швидкості входу Vвх = 0,19 м/с.

м;

5. Робочий діаметр парасолі

м;

6. Ширина між ковпаком парасолі і стояком

м;

7. Висота верхньої частини парасолі

м;

8. Висота середньої частини парасолі

м;

Приймається h2 = 0,55 м.

9. Висота парасолі обраховується за формулою

м;

10. Висота підведення води

м;

11. Занурення парасолі під мінімальний рівень води

м;

12. Позначка дна

м;

13. Швидкість у підвідній лінії

1.0 м/с

14. Діаметр підвідної лінії

м

15. Для з.б. трубопроводу діаметром 500 мм питомий опір складає [3, с. 420] А = 0,6151.

16. Втрати напору у підвідній лінії

 м;

17. Позначка рівня води у колодязі

м.


Рис. 23. Схема парасолевого водозабору


Рис. 24. Схема підвідної лінії


15. ВОДОЗАБІР З ПОРОЕЛАСТОВИМ ФІЛЬТРОМ

Пороеластові фільтри виконуються у вигляді плит, виготовлених із пластичних в’яжучих з наповнювачем середніх розмірів і застосовуються на мілких водоймах та джерелах.

Приклад розрахунку.

Вихідні дані:

  1.  Подача станції Q = 330 л/с;
  2.  Марка насоса ЦН 400-105;
  3.  Діаметр наповнювача dсер = 15 мм;
  4.  Товщина плити фільтра b = 0,05 м;
  5.  Втрати напору на фільтрі Н = 0,3 м;
  6.  Кількість насосів Z = 3 шт;
  7.  Відмітка мінімального рівня води ↓1 = 300 м;
  8.  Довжина насосного агрегата А = 2,647 м;
  9.  Технологічний прохід між агрегатами b6 = 1,0 м;
  10.  Коефіцієнт засмічення Кз = 0,5;
  11.  Закладення укосу m = 2,0;
  12.  Товщина стінки між секціями водозабору t = 0,2 м.

Виконання.

  1.  Швидкість фільтрації при коефіцієнті запасу К = 0,8.

0,036 м/с < 0,04 м/с.

Примітка. При Uф > 0,04 м/с приймається значення Uф = 0,04 м/с.

2. Витрата секції Qc =  Q/Z = 0.33/3 = 0.11 м3.

3. Площа фільтра

м2;

4. Довжина секції фільтра при довжині насосного агрегата А

м;

5. Ширина секції фільтра насосного агрегата

м;

Приймається [bс] = 1,0 м.

6. Відмітка розміщення верхньої грані секції при запасі аз = 0,2 м.

м;

7. Висота секції

м;

8. Відмітка дна приймальної камери при перевищенні фільтра над дном а4 = 0,3 м.

м.

Рис. 25. Схема водозабору з пороеластовим фільтром


16. РУСЛОВИЙ КАМЕРНИЙ ВОДОЗАБІР

Русловий камерний водозабір застосовується у вигляді камерного оголовка при швидкості річкового потоку більше 0,4 м/с, яка забезпечує транспортування малька риби за течією.

Приклад розрахунку.

Вихідні дані:

  1.  Подача станції Qст = 330 л/с;
  2.  Запас води над оголовком h3 = 0,3 м;
  3.  Висота порога р = 0,5 м;
  4.  Висота оголовка над водоприймальним вікном S = 0,15 м;
  5.  Розміри сміттєзатримної решітки: товщина с = 1 см; проміжок між стрижнями а = 5 см.
  6.  Діаметр всмоктувальної лінії насоса dв = 400 мм;
  7.  Довжина підвідної лінії Lтр = 100 м.

Виконання:

1. Витрата через камеру:

м3/с;

2. Коефіцієнт стиснення потоку

3. Площа водозабірного вікна при швидкості підходу Vпр = 0,15 м/с (приймається в межах 0,1…0,3 м/с)

м2;

4. Висота водоприймального отвору при співвідношенні L0/h0 = 6.5 [1, с. 76] (приймається в межах від 6…10 L0/h0). 

м;

5. Довжина камери

м;

6. Швидкість потоку у камері при швидкості у підвідній лінії Vтр = 1,0 м/с;

м/с;

7. Ширина камери

м;

8. Внутрішня ширина двокамерного оголовка при товщині стінки камери t = 0,15 м.

м

9. Відмітка дна камери на виході

м

10. Діаметр підвідної лінії

м;

11. Приймається стандартне значення з.б. трубопроводу [dтр] = 500 мм, для якого питомий опір [3, с. 421]  А = 0,06151 с2м-6.

12. Втрати напору у підвідній лінії

м;

13. Відмітки мінімального рівня води у береговому колодязі

м;

14. Діаметр вхідної частини всмоктувальної лінії

м;

15. Відмітка дна колодязя при значеннях h1 і h2 на рис. 27


Рис. 26. Схема двокамерного водозабору


Рис. 27. Схема берегового колодязя


17. ЦИЛІНДРИЧНИЙ РУСЛОВИЙ ОГОЛОВОК

Приклад розрахунку.

Вихідні дані:

  1.  Подача станції Qст= 330 л/с;
  2.  Кількість підвідних ліній n = 2 шт;
  3.  Довжина тіла риби Lр= 11 мм;
  4.  Швидкість потоку у підвідній лінії Vв.к. = 0,8 м/с;
  5.  Довжина підвідної лінії LТ = 110 м;
  6.  Запас над оголовком а = 0,5 м;
  7.  Товщина плити оголовка t = 0,1 м;

Виконання.

1. Швидкість потоку на вході в оголовок

м/с;

2. Витрата підвідної лінії

м3/с;

3. Коефіцієнт стиснення решітки

;

4. Площа вхідного отвору

м2;

5. Діаметр оголовка

м;

6. Висота оголовка

м;

7. Діаметр підвідної лінії

м;

8. Радіус коліна

м;

9. Радіус входу в коліно

м;

10. Відмітка дна оголовка

м

11. Питомий опір для з.б. лінії dт = 0,5 м, А = 0,0596 с26;

12. Втрати напору у підвідній лінії

м;

13. Відмітка рівня води в береговому колодязі

м;



 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17480. Некоторые поисковые возможности и характеристики систем Yandex и Rambler 392.5 KB
  Некоторые поисковые возможности и характеристики систем Yandex и Rambler. Стандартный поиск Yandex. Рассмотрим общий вид стандартной поисковой формы Yandex рис. 2.20. 1. Основная поисковая форма. Главный ее элемент строка запроса. При желании можно искать только в результатах пр
17481. Структура и классификация автоматизированных информационных систем 103.5 KB
  Структура и классификация автоматизированных информационных систем Цели изучения темы: общеобразовательная прочное усвоение знаний о составе и структуре АИС; развивающая развитие логического мышления; воспитательная формирование представлений об осн...
17482. АИС. Автоматизированные информационные системы 114 KB
  Введение. Ни одно современное предприятие не обходится без систем сбора и обработки информации. Чем больше стадий производства чем оно сложнее чем больше и разнообразнее спектр производимых продаваемых изделий или предлагаемых услуг тем больше потребность в автомат...
17483. Формати і правила роботи з командами організації циклів і роботи з ланцюгами мікропроцесора i8086 31.55 KB
  Лабораторна робота №6 З дисципліни СПіОС на тему: Формати і правила роботи з командами організації циклів і роботи з ланцюгами мікропроцесора i8086 Мета: Ознайомитись з правилами роботи команд організації циклів і роботи з ланцюгами мікропроцесора i8086. Вивчити осн
17484. Ввід інформації із клавіатури 27.12 KB
  Лабораторна робота №7 З дисципліни СПіОС на тему: Ввід інформації із клавіатури Мета: Ознайомитись з правилами обробки переривань для роботи із клавіатурою. Завдання: Створіть файл у який записано слово – пароль. Напишіть програму яка запитує введення па
17485. Вивчення арифметичних команд мікропроцесора i8086 37.37 KB
  Лабораторна робота №2 З дисципліни СПіОС на тему Вивчення арифметичних команд мікропроцесора i8086 Лабораторна робота №2 Мета: Вивчити арифметичні команди мікропроцесора i8086 і правила їх використання. Завдання: Реалізувати можливість введення даних з клавіа...
17486. Вивчення способів адресації даних мікропроцесором i8086 і їх використання при пересиланні даних 47 KB
  Лабораторна робота №1 З дисципліни СП та ОС Мета: Вивчення способів адресації даних мікропроцесором i8086 і їх використання при пересиланні даних. Теоретичні відомості: Мікропроцесор вибирає один з семи режимів адресації за значенням поля режиму команди: регіс
17487. Формати і правила роботи з командами передачі керування, умовних і безумовних переходів, порівняння мікропроцесора i8086 41.09 KB
  Лабораторна робота №5 З дисципліни СПіОС на тему: Формати і правила роботи з командами передачі керування умовних і безумовних переходів порівняння мікропроцесора i8086 Мета: Ознайомитись з правилами роботи команд передачі керування умовних і безумовних пере
17488. Формати і правила роботи з командами множення і ділення мікропроцесора i8086 38.43 KB
  Лабораторна робота №3 З дисципліни СПіОС на тему Формати і правила роботи з командами множення і ділення мікропроцесора i8086 Мета: Ознайомитись з основними форматами і правилами роботи з командами множення і ділення мікропроцесора i8086. Вивчити основні відомості ...