- •Введение
- •Задание
- •Определение расчётной часовой производительности насосной станции
- •1.1. Определение производительности насосной станции в сутки максимального, среднего и минимального водопотребления
- •Расчёт коэффициентов часовой неравномерности водопотребления
- •Определение максимального часового водопотребления
- •1.4. Распределение максимального суточного расхода воды по часам суток и построение ступенчатого графика водопотребления
- •1.5. Определение действительной расчетной часовой подачи воды насосной станцией
- •2. Проектирование водонапорной башни
- •2.1. Ориентировочное определение требуемого напора насосов
- •2.2. Подбор насосов
- •2.2.1. Выбор типа и количества насосов и подбор их по каталогу
- •2.2.2. Определение количества резервных насосных агрегатов
- •2.2.3. Параллельная работа насосов
- •2.2.4. Расположение насосных агрегатов
- •2.2.5. Подбор двигателей для привода насосов
- •3. Подбор центробежного насоса путем изменения частоты вращения рабочего колеса и методом уменьшения диаметра рабочего колеса
- •3.1. Расчёт рабочих параметров насоса при изменении частоты вращения рабочего колеса
- •3.2. Расчёт характеристики насоса путём уменьшения диаметра рабочего колеса (обточка рабочего колеса)
- •4. Проектирование внешних всасывающих и напорных водоводов и трубопроводов внутри насосной станции
- •4.1. Проектирование внешних всасывающих водоводов
- •4.2. Проектирование внешних напорных водоводов
- •4.3. Проектирование трубопроводов внутри насосной станции
- •5. Построение вертикальной схемы системы насосная станция-водонапорная башня-диктующая точка и уточнение величины требуемого напора. Анализ работы этой системы
- •5.1. Построение вертикальной схемы системы насосная станция- башня-диктующая точка
- •5.2. Расчёт необходимого свободного пьезометрического напора у диктующей точки
- •5.3. Определение отметки положения низа регулирующего объёма в резервуаре водонапорной башни
- •5.4. Уточнение величины расчётного напора насосной станции
- •5.5. Характеристика системы напорных водоводов
- •5.6. Эксплуатационная характеристика совместной работы насосы-водоводы
- •6. Анализ совместной работы насосы-водоводы
- •6.1. Установление режима работы насосной станции при изменении уровня воды в источнике и в резервуаре башни
- •6.2. Решение вопроса работы насосной станции и водонапорной башни при пожаротушении
- •Приложение 1 Распределение суточного расхода воды по часам суток, %
- •Приложение 2 Сводные графики полей насосов типа к и д.
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Литература
2.1. Ориентировочное определение требуемого напора насосов
Величину требуемого напора насосов насосной станции второго подъёма определяем по формуле с учётом конкретной вертикальной схемы сооружений.
Hтр=Нст+h+hк , м, (15)
где Нст - разность отметок максимального уровня воды в резервуаре башни Zмакс.б (14) и минимального уровня воды в резервуаре чистой воды Zмин.р, м (задание) Нст= Zмакс.б- Zмин.р=431,51-396=35,51 м;
h - сумма потерь напора во всасывающем и напорном трубопроводах в м;
hк - потери напора в коммуникациях насосной станции 1,5...2 м.
Методика ориентировочного определения величины требуемого напора заключается не в аналитическом расчёте суммы потерь входящих в эту формулу, так как на данном этапе осуществить это практически невозможно, а в примерном их назначении. Так, потери напора на трение в трубопроводе можно принять в зависимости от его диаметра в пределах 2...5 м на 1 км трубы. Величина Нст определяется разностью отметки максимального уровня воды в резервуаре башни и отметки минимального уровня воды в резервуаре чистой воды. Приняв соответствующее значение потерь напора в коммуникациях станции hк, определяем ориентировочное значение требуемого напора Нр – расчётный напор.
Hр=35,51+(30+2000)·3/1000+2=43,6 м.
2.2. Подбор насосов
2.2.1. Выбор типа и количества насосов и подбор их по каталогу
Выбор типа насосов и определение числа рабочих насосных агрегатов зависит от значений Qp и Нр (8, 15). В нашем примере соответственно: 1633,5 м3/ч=453,75 л/с и 43,6 м. В настоящее время на водопроводных насосных станциях II подъёма проектируют к установке горизонтальные центробежные насосы типа «К» или «Д» или зарубежные аналоги.
При определении числа рабочих насосных агрегатов, устанавливаемых на станции, рекомендуют принимать минимальное количество насосов, отдавая предпочтение выбору более мощных агрегатов. В общем случае, при выборе числа рабочих насосов следует придерживаться следующих рекомендаций:
- при суточной производительности станции до 1000 м3/сут 1-2 насоса;
- от 1000...25000 м3/сут - 2-3 насоса;
- более 25000 м3/сут - 3 и более насосов.
Окончательный выбор типа и определение числа параллельно или последовательно работающих насосных агрегатов следует осуществлять после подбора их по каталогу насосов. При этом подача рабочих насосов должна быть достаточной для обеспечения расчетных расхода и напора.
В Приложении 2 приведены некоторые технические данные горизонтальных центробежных насосов тина Д и К.
Окончательный выбор типа и определение числа параллельно или последовательно работающих насосов следует осуществлять в результате анализа характеристики совместной работы системы.
2.2.2. Определение количества резервных насосных агрегатов
Для обеспечения надёжности в бесперебойной подаче воды на насосной станции проектируют установку резервных насосных агрегатов. Число резервных насосов принимают в соответствии с классом надёжности насосной станции, принимающимся в зависимости от назначения водопровода. Известно три класса надёжности насосной станции:
I класс - не допускается перерыв в работе,
II класс - допускается кратковременный перерыв в работе,
III класс - допускается перерыв в работе, но не более одних суток.
Количество резервных агрегатов следует принимать по табл. 5. С учетом данных этой таблицы необходимо отметить, что в любом случае целесообразно принимать не менее двух резервных насосных агрегатов.
Таблица 5
-
Число рабочих агрегатов
Число резервных агрегатов
I
II
III
1
2
1
1
2-3
2
1
1
4-6
2
2
1
7-9
3
3
2
10 и более
4
4
3
Принимаем к установке 2 рабочих и 2 резервных насоса.