Билет 27

1) Проектирование водопроводных насосных станций второго подъема

Насосная станция II подъема подает воду из резервуаров чистой воды в водопроводную сеть потребителя. В зависимости от планировки объекта и взаимного расположения насосной станции и напорных емкостей различают системы: с башней в начале сети, безбашенную, с башней в конце сети (с контррезервуаром).

Режим работы насосной станции II подъема определяется в зависимости от режима водопотребления объекта. Насосное оборудование подбирается на подачу расчетного расхода в час максимального водопотребления и проверяется на подачу пожарного расхода, транзитного расхода в водонапорную башню (при наличии схемы с контррезервуаром), расчетного расхода при аварии на одной из ниток водоводов.

В безбашенной системе подача насосов по часам суток должна полностью дублировать график водопотребления. Подача регулируется количеством одновременно работающих насосов или числом их оборотов. Расчетная максимальная подача насосов принимается равной максимальному часовому расходу:

Qч = qмакс.ч., м3/ч. (1)

В системах водоснабжения с башней график подачи воды насосами не совпадает с графиком водопотребления. Расчетное водопотребление в часы максимального расходования обеспечивается подачей воды насосами и расходами из башни, в часы минимального водопотребления - только насосами, избыток воды в этом случае направляется в башню. Для таких схем характерными являются двух- или трехступенчатые графики работы насосных станций II подъема. Максимальная подача насосов определяется по наивысшей ступени графика подачи воды, а минимальная - по наинизшей. Равномерный режим работы насосов рекомендуется при подаче не более 15 тыс. м3/сут. При ступенчатой работе насосов регулирующая вместимость башни принимается 2,5-6% суточной подачи станции.

Работа насосной станции II подъема должна быть проверена на случай возникновения пожара. Подача насосов должна равняться сумме полного расчетного расхода воды на тушение пожара Qпож и расхода воды в час максимального водоразбора qмакс.ч. Башню на период тушения пожара отключают.

Определение расчетного напора

1. Система с башней в начале сети.

Полная высота подъема насосов определяется по формуле:

H = Hг + Hб+ hб + hв.в + hн.с + hвдм + hв.в, м, (2)

где Hг - разность отметок поверхности земли у водонапорной башни и минимального уровня воды в резервуаре чистой воды zмин, м; Hб - высота водонапорной башни, м; hб - максимальная глубина воды в баке водонапорной башни, м; hв.в - потери напора во всасывающем трубопроводе от резервуара до насосной станции, м,; hн.с - потери напора внутри станции, м; hвдм - потери напора на водомере, м; hн.в - гидравлические потери в напорном трубопроводе от насосной станции до башни, м.

Высоту башни до дна бака можно рассчитать по формуле:

Hб = Hсв + hc + zд.т - zб, м,(3)

где Hсв - необходимый свободный напор в диктующей точке сети, м; hс - потери напора в сети от башни до диктующей точки, м; zд.т - отметка поверхности земли в этой точке, м; zб - отметка поверхности земли у водонапорной башни, м.

2. Безбашенная система (рис. 2). Расчетный напор насосов определяется по формуле:

H = Нг+ Hсв + hс+ hв.в + hн.с + hвдм + hн.в, м,(4)

где Нг - разность отметок поверхности земли в диктующей точке сети zд.т и минимального уровня воды в резервуаре чистой воды zмин, м; hн.в - гидравлические потери в напорном трубопроводе от насосной станции до начала водопроводной сети, м,; hс - потери напора в сети от места присоединения напорного трубопровода до диктующей точки, м;

Рис. 2. Схема к определению расчетного напора насосов II подъема в безбашенной системе:

1 - резервуар чистой воды, 2 - насосная станция II подъема.

3. Система с башней в конце сети (с контррезервуаром)

При определении расчетного напора учитывается два режима работы насосной станции II подъема:

- в часы максимального водопотребления, когда в диктующую точку поступает вода из насосной станции и водонапорной башни, эта точка называется точкой схода потоков и ее местоположение определяется гидравлическим расчетом сети;

высота подъема насосов:

H = Hг + Hсв + hс + hв.в + hн.с+ hвдм+ hн.в, м,(5)

где Hг - разность отметок поверхности земли zб в точке схода а и минимального уровня воды в резервуаре чистой воды zмин, м; hс - потери напора в сети от места присоединения напорного трубопровода до точки схода а, м;

- в часы минимального водопотребления, когда избыток воды проходит через сеть транзитом в башню.

полную высоту подъема насосов находят по формуле:

H = H’г + Hб + hб + h'с + h’в.в + h'н.с + h'вдм + h'н.в, м,(6)

где H’г - разность отметок поверхности земли zб у водонапорной башни и минимального уровня воды в резервуаре чистой воды zмин, м; h'с - потери напора в сети от места присоединения напорного трубопровода до точки схода а, м;

Пожар: необходимый напор насосной станции II подъема определяется по формуле:

Hпож = Hпг + Hсв.п + hпс + hпв.в + hпн.c + hпвдм + hпн.в, м,(8)

где Hпг - разность отметок поверхности земли в расчетной точке пожара и минимального уровня воды в резервуаре чистой воды, м; Hсв.п - необходимый свободный напор в расчетной точке при возникновении пожара, м; hпс - потери напора в, м; Расчетная точка пожара должна находиться в наиболее возвышенных и удаленных от насосной станции территориях, обслуживаемых водопроводом. Свободный напор Hсв.п при возникновении пожара в расчетной точке должен быть не менее 10 м.