Проект насосной станции первого подъема с подачей Q=641 м3/ч, двумя рабочими и двумя резервными насосами типа 1Д

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра строительных конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Насосные и воздуходувные станции»

Выполнил: ст.гр. ВВ-101

Брылева М.А.

Проверил: преподаватель

Зайцева И.С.

Кемерово 2011

ВВЕДЕНИЕ

Насосные станции являются важным элементом систем водоснабжения и водоотведения. Они представляют собой сложный комплекс сооружений и оборудования. Правильный выбор технико-экономических параметров этого комплекса во многом определяет надежность и экономическую эффективность подачи или отведения воды. На насосной станции размещается главный насосный агрегат, для обеспечения нормальной работы которых имеется целый ряд вспомогательных устройств: система всасывающих и напорных трубопроводов с необходимой арматурой, системы запуска насосов, смазки, электроснабжения, автоматики управления и контроля.

По назначению системы водоснабжения делятся на станции первого и второго подъема, циркуляционные и повысительные.

Станции первого подъема подают воду из источника на очистные сооружения, а если очистки не требуется - в регулирующие емкости или непосредственно в сеть потребителю.

По типу здания насосные станции подразделяются на наземные, заглубленные и глубокие. По характеру управления станцией: с ручным, полуавтоматическим и автоматическим управлением.

В курсовом проекте запроектирована насосная станция первого подъема с подачей Q = 641 м3/ч, двумя рабочими и двумя резервными насосами типа 1Д.

1. ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВОЙ ПОДАЧИ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

По данным задания определяется часовая подача насосной станции Q, в м /ч как подача среднего часового расхода в дни максимального водопотребления по формуле:

где Qмакс.сут- максимальный суточный расход, м ;

Т - продолжительность работы насосной станции в часах, обычно принимают равной 24 часам;

б - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды насосной станции и очистных сооружений; в курсовом проекте предварительно можно принять равным 1,11 при производительности очистных сооружений более 14 000 м /сут.

1.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДАЧИ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ В ПЕРИОД ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОТИВОПОЖАРНОГО ЗАПАСА ВОДЫ

насосный станция водовод

Устанавливается величина подачи насосной станции первого подъёма в период восстановления противопожарного запаса воды, хранящегося на насосной станции второго подъёма, и окончательно уточняется расчётная подача насосной станции первого подъёма. Пополнение противопожарного запаса воды часто осуществляется рабочими насосами насосной станции первого подъёма, т.к. в соответствии с [1] на период пополнения противопожарного запаса допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды на 30%, а подача воды на производительные нужды - по аварийному графику. В курсовом проекте разрешается принять условно допустимое снижение всего среднего часового расхода воды на период восстановления противопожарного запаса в размере 30% и определять величину подачи насосной станции первого подъёма в период восстановления противопожарного запаса воды Q4В0Сст. по формуле:

где Qn·3- полный пожарный расход за 3 часа, т.е. за расчётную продолжительность тушения пожара в населённом пункте или на предприятии,

м3; Qn складывается из расхода воды на тушение nнар наружных пожаров и расхода на тушение одного внутреннего пожара qвнутр.Расход воды на тушение одного наружного пожара qнapи число наружных пожаров nнар приводятся в задании; на тушение одного внутреннего пожара предусмотрим две струи по 2,5 л/с.

Тогда Qn=qнар·nнар+qвнутр·1=qнар·nнар+qвнутр

?Qмакс.i -суммарный расход в течение 3 часов наибольшего водопотребления, m3

(приблизительно равен 15,4% Qмакс.сут),

Qч·3 - подача нормально работающих насосов насосной станции первого подъема расчётную продолжительность тушения пожара, т.е. за 3 часа, м ;

Твосст - продолжительность восстановления противопожарного запаса, устанавливается по пожарным нормам в пределах от 24 до 36 часов; в курсовом проекте можно принять, что Твосст. равно 24 часа.



Полученное по формуле значение Qч.восстсравниваем с подачей Qч нормально работающих насосов станции первого подъёма. Если Qч.восст меньше Qч, то восстановление противопожарного запаса будет обеспечено рабочими насосами первого подъёма. И тогда за расчётную подачу можно окончательно принять величину Qч, Qч.расч= Qч . В противном случае Qч.расч = Qч.восст . Оч.восст<Qч; окончательно принимаем Qч.расч = Qч = 641,6 м3/ч

1.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВО НАПОРНЫХ ВОДОВОДОВ И ИХ ДИАМЕТРОВ

Затем предварительно назначается количество напорных водоводов и определяется их диаметр с учётом экономического фактора. По [1] на насосных станциях первой и второй категорий надёжности действия число напорных водоводов nвод должно быть не менее двух, обычно nвод равно двум. Тогда расход по одному водоводу будет равен:

Из-за отсутствия необходимых подробных данных о трассе и исходя из требования надёжности работы водоводов, в качестве напорных водоводов целесообразно выбрать стальные или железобетонные трубы.

Согласно [2] экономический фактор - Э можно предварительно принять равным для районов Урала, Сибири и Дальнего Востока - 0,5; для центральных и западных районов Европейской части России - 0,75; для остальных районов 1.

Для найденного расхода Qвод , выбранного материала труб и значения Э по таблице предельных экономических расходов определяется экономически выгодный диаметр напорного стального водовода (приложение 1): dвод. = 300мм.

1.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА В НАПОРНОМ ВОДОВОДЕ

Вычисляются потери напора nвод в напорных водоводах для нормальных условий их работы:

где 1,1 - поправочный коэффициент на местные сопротивления, имеющиеся на водоводах;

i - гидравлический уклон, определяемый по [2 или 11];

lвод - длина водопровода, м. Для подсчёта потерь напора можно воспользоваться и другими водопроводными формулами, например:

где А - удельное сопротивление трубопровода, определяемое по [2, табл. 2];

K1 - поправочный коэффициент на неквадратичную зависимость потерь напора от средней скорости движения воды; вводится при скорости меньшей 1,2м/с и определяется по [2, табл. 3] при Vвод больше 1,2 м/с K1=l;

Qвод - расход по одному водоводу, м2 /ч. Определяем живое сечение щ вод, м2 , по формуле:

Насосная станция расположена в Московской области: Э=0,75. по приложению (1) для Qвод=89,1 л/с определяем экономически выгодный диаметр стального водовода: dвод = 300мм.

где d2вод. - диаметр напорного водовода, м.

Определяем скорость движения воды в напорном водоводе Vвод, м/с, по формуле:

1.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ПОТРЕБЛЯЕМОГО НАПОРА НАСОСА

Предварительно устанавливается значение потребного напора насосов по формуле:

где Zсмес - отметка уровня воды в смесителе очистных сооружений, м;

Zвс.отд - отметка наинизшего уровня воды во всасывающем отделении водоприёмного колодца, м ;

hн.с - потери напора во внутренних коммуникациях насосной станции, предварительно принимаемые равными 2…2,5м ; в [3] рекомендуется к этим потерям добавлять ещё запас на

взаимное влияние местных сопротивлений в размере 1,5 м во всасывающей трубе и 3 м на нагнетательном трубопроводе;

Нзап - запас напора на излив воды из трубопровода в смеситель; принимается равным 1 м.

1.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И ТИПА РАБОЧИХ НАСОСОВ

Количество рабочих насосов nраб на насосной станции первого подъёма предварительно можно назначать в зависимости от величины суточной подачи станции равным: при Qмакс.сутдо 20 000 м3/сут - 1 насос; от 20 000 до 40 000 м3/сут - 2; при более 40 000 м3/сут - 3-4 насоса. Т.к. Qмакс.сут =14 000 м3; то принимаем число рабочих насосов nраб= 1.

1.7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ПОДАЧИ ОДНОГО НАСОСА

Расчётная подача одного насоса Q1 определяется по формуле:

1.8 ПОДБОР ТИПОРАЗМЕРА НАСОСА

По Q1 и Нпотр производится выбор типоразмера насоса по полю Q-H в приложении 2; из [4, табл. 1] или из

[10, приложение 3] выписывают основные параметры; затем снимают на кальку его рабочие характеристики Q-H, Q-n и

Q-?hдоп, приведённые в [5], или в [10], а также эскиз насоса с габаритными и присоединительными размерами из [5], [6] или [10].По приложению 2 при Q1= 641,6м3/ч и Нпотр=47,55м выбираем насос марки Д800-57б, n=1450 об/мин.

Из [10, прил.З] выписываем основные параметры и размеры: подача Q=400 м3/ч, напор Н=44 м, масса - 450 кг, диаметр рабочего колеса D2=375 мм.

Характеристика насоса Д800-57б

1.9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА РЕЗЕРВНЫХ НАСОСОВ

По [1, табл. 52] или по [3, табл. 9.2] устанавливается количество необходимых резервных насосов. Так как насосная станция первого подъёма непосредственно не подаёт воду на тушение пожара, её следует относить ко второй категории надёжности действия, следовательно, при числе рабочих агрегатов от одного до трёх на насосной станции первого подъёма необходимо устанавливать один резервный агрегат. Однако, учитывая малую стоимость одного насосного агрегата по сравнению со стоимостью всего водопровода, рекомендуется принимать на насосных станциях первого подъёма не менее двух резервных насосов (на случай, если один рабочий насос будет находиться в плановом капитальном ремонте и произойдёт авария со вторым насосом).

1.10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ НАСОСА

Определяется мощность насоса N в кВт, по формуле:

(2.10.1)

где р - плотность воды, кг/м ;

? - коэффициент полезного действия насоса, определяемый по рабочей характеристике насоса в режимной точке (при Q1 );

g- 9,81м/с2

Q1 - расчетная подача одного насоса, м3/с

Hпотр - предварительное значение потребляемого напора насоса, м

1.11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Потребная мощность электродвигателя Nдв. определяется по формуле:

(2.11.1)

Где k - коэффициент запаса для учета возможных перегрузок электродвигателя в процессе эксплуатации насоса; по [3, 166] при мощности насоса Nдо 20 кВтk=1,25; при N от 20 до 50 кВтk=1,2; при N от 50 до 300 кВтk=1,15 и при N более 300 кВтk=1,1.

По мощности Nдв и синхронной частоте вращения nс ближайшей к частоте вращения nрабочего колеса насоса, приняв напряжение 380В, по [6] устанавливаем типоразмер электродвигателя 4А28S4У3 и выписываем его основные размеры электронасосного агрегата Д (рис.2):

Мощность электродвигателя - 110кВт; Частота вращения рабочего колеса - 1450об/мин.;

Масса агрегата - 2180кг;

L-2518мм; L1-1160мм; 1-521 мм; l1-325мм; I2-755 мм; А-540 мм; А1-560 мм; А2-630 мм;А3-530 мм; В-1155мм; В1-840 мм; В2-605 мм; В3-1210 мм; Н-1050 мм; h-700мм; h1-378 мм; h2-280мм; С-1050 мм; D-21500 мм; Патрубок всасывающий-Dy-300; Ру-0,6(6); Патрубок напорный-Dy200;Py-1,0(10)



Агрегаты электронасосные типа Д

1.12 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ВЫСОТЫ ВСАСЫВАНИЯ НАСОСА

Допустимая геометрическая высота всасывания насоса , м, определяется по формуле:

(2.12)

где pатм - атмосферное давление; величина в курсовом проекте может быть принятаравной 10м;

pпар - давление насыщенного пара при температуре перекачиваемой воды, в курсовом проекте рекомендуется условно принять температуру воды равной 20 °С, тогда величина будет равной 0,24 м водяного столба;

?hдоп - допустимый кавитационный запас, определяемый по [10, приложение 4];

Нвс.тр - потери напора во всасывающем трубопроводе насоса, предварительно принимаемые учетом местных сопротивлений равными 2 м.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ И РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТМЕТОК ОСИ НАСОСА И ПОЛА МАШИННОГО ЗАЛА

Отметка оси насоса ZO.H., м, определяется по формуле:

где Zвс.отд - минимальная отметка всасывающего отделения;

- допустимая геометрическая высота всасывания насоса.

Так как мы принимаем работу насосов насосной станции под заливом, то отметку оси насоса мы определяем:

где ?hнас- высота насоса от оси до лап, принимается по размерам, указанным на эскизе выбранного насоса; ?hнас = Н -h=0.7м.

Принимаем наименьшую отметку оси насоса, т.е.

На схеме указываются отметки уровней воды Zсмес и Zbc.отд, поверхности земли Zпов, уровня грунтовых вод, отметки ввода всасывающих вывода напорных трубопроводов, считая до низа, отметки оси насоса и пола машинного зала Zпола.

где hнас - высота насоса от оси до лап; принимается по размерам, указанным на эскизе выбранного насоса, м;

hрамы - высота рамы под насос, предварительно может быть принята равной 0,2 м;

?hфунд - высота фундамента над уровнем чистого пола; назначается в зависимости от удобства монтажа всасывающих и напорных трубопроводов, но не менее 0,2 м.

По разности отметок Zпов и Zпола вычисляется заглубление hзагл пола машинного зала и устанавливается тип водопроводной насосной станции: при hзагл до 0,5 м имеем незаглубленную (наземную) станцию; при hзагл = 0,5... 4 м - полу заглубленную; при hэаглбольше 4 м будем иметь заглубленную насоснуюст.

По величине заглубления насосная станция относится к полузаглубленной.

2.2 СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ ЛОТКОВ, ТРУБОПРОВОДОВ ИАРМАТУРЫ

С учётом рекомендаций [1,3], без масштаба, составляется схема расположения в плане насосных агрегатов, трубопроводов и арматуры: задвижек и обратных клапанов. Число общих всасывающих линий на водопроводных насосных станциях первой и второй категорий надёжности действия должно быть не менее двух. Для обеспечения забора воды любым насосом всасывающие трубы объединяют коллектором с переключающими задвижками (при малом расстоянии от водозаборного колодца до насосной станции и числе насосов до четырёх - всасывающего коллектора можно и не предусматривать). На напорной стороне также предусматривается коллектор с задвижками, если это не вызывает увеличения ширины машинного зала. В противном случае напорный коллектор выносится в подземную галерею или (при малом числе насосов) предусматривается переключение насосных агрегатов на тот или иной напорный водовод в камере переключений.

Трубопроводы в насосных станциях, а также всасывающие линии за пределами насосных станций следует выполнять из стальных труб на сварке с применением фланцевых соединений для присоединения к арматуре и насосам.

2.3 ПОДБОР ДИАМЕТРА ТРУБ, ФАСОННЫХ ЧАСТЕЙ И АРМАТУРЫ

2.3.1 ПОДБОР ДИАМЕТРОВ ТРУБОПРОВОДОВ

С учётом рекомендаций [1, табл.53] и [3, с.169, 174]о скоростях движения воды во внутристанционных всасывающей и напорной трубах Vв и Vн, определяются сечением труб, фасонных частей и арматуры внутри насосной станции:

где Q1 - расчётная подача насоса, м /с;

= 1 м/с;

= 1,5 м/с.

Уточнив расходы воды в коллекторах Qвк и Qнк, аналогично вычисляют площади поперечного сечения всасывающего и напорного коллекторов щвк и щнк , а затем определяют соответствующие диаметры , , , , округляют их до стандартных диаметров dв , dвк , dн и dнк и проверяют величину получившихся скоростей в них:

При этом диаметры труб 350, 450, 700 и 900 мм принимать не рекомендуетсяСледует делать переходы на диаметры 400, 500, 600 и 800 мм.

1)Определим диаметр всасывающего коллектора. Зададимся средней скоростью во всасывающей трубе Vв- 1 м/с.

Принимаем dB = 500 мм.

Фактическая скорость во всасывающем коллекторе равна:

Что приемлимо для dв= 250 - 800, Vв = 0.8 - 1.5

2)Определим диаметр напорного коллектора. Средняя скорость в напорной трубе

=1,5m/c.

м

Принимаем dн=300 мм

Фактическая скорость в напорном коллекторе равна:

Что приемлимо для dв= 250 - 800, Vв = 1.0 - 3.0

3)Определим диаметр всасывающего трубопровода.

Принимаем dвк=500 мм.

Фактическая скорость во всасывающем трубопроводеравна:

Что приемлимо для dв= 250 - 800, Vв = 0.8 - 1.5

4)Определим диаметр напорного трубопровода.

м

Принимаем dнк=300мм.

Фактическая скорость в напорном трубопроводе:

Что приемлимо для dв= 250 - 800, Vв = 1.0 - 3.0

2.3.2 ПОДБОР ФАСОННЫХ ЧАСТЕЙ И АРМАТУРЫ

Уточняем величину рабочего давления насоса рраб в Па, по формуле:

(3.3.2.1)

По вычисленным значениям диаметров труб, коллекторов и условному давлению русл.равному (или большему) рабочему давлению рраб, подбираются по справочникам [8.9] необходимые фасонные части и арматура. При этом качество обратных клапанов целесообразно выбрать более компактные и совершенные безударные клапаны.

Концентрический и эксцентрический переходы бесшовные приварные из углеродистой стали

Эксцентрический

250x300

Dн=326мм

dн=273мм

L=180 мм

m = 29.5кг

Концентрический

300x400

Dн=426мм

dн=325 мм

L=220мм

m = 31.9кг



Тройник неравнопроходный бесшовный приварной из углеродистой стали

500x400

Dн=530мм

dн=426мм

L=300мм

m =210кг

Тройник равнопроходный бесшовныйприварной из углеродистой стали

300x300

Dy=300 мм

Dн=325 мм

L=220 мм

H=200 мм

m=75.5кг



Отвод крутоизогнутый, приварной из углеродистой стали с углом 900

Dу=500ммL1=500мм

Dн=530 ммL2 =289мм

S=10 ммL3 =207мм

M=163.50кг

Dу =300ммL1=450мм

Dн=325ммL2 =260мм

S=10 ммL3 =185мм

M=121кг

Задвижка параллельная с электроприводом и выдвижным шпинделем

Dy=500 мм

L=350 мм

H=2650 мм

Dy=400 мм

L=310мм

H=2170мм

Клапан обратный поворотный дисковый

Dy=400 мм

L=232мм

Py=1,0МПа

m=128кг

2.4 КОМПОНОВКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ТРУБОПРОВОДОВ ИАРМАТУРЫ

С учётом принятой схемы расположения оборудования, трубопроводов и коллекторов в плане и вертикальной схеме насосной станции уточняется компоновка оборудования, трубопроводов и арматуры, ширина машинного зала в осях и вычерчивается на миллиметровке в М 1:50 план насосной станции (машинного зала, вспомогательных помещений и помещений для электрооборудования). На этом плане наносятся в масштабе насосы и электродвигатели (условно - прямоугольниками), трубы и коллекторы, арматура, а также монтажная площадка, балконы вдоль здания (для полузаглубленных и заглубленных насосных станций), лестницы, переходные мостики, площадки для обслуживания задвижек, каналы для размещения коллекторов и труб - в наземных насосных станциях [ 1, п. 7.10, п. 8.50].

Монтажная площадка предусматривается на отметке подземных путей. Размеры монтажной площадки в плане определяются габаритами оборудования или транспорта и максимальным приближением грузоподъёмного механизма к разгрузочному оборудованию. Вокруг оборудования или транспорта, находящихся на монтажной площадке, должен быть обеспечен проход шириной не менее 0,7 м. Размеры ворот или дверей следует принимать исходя из габаритных размеров оборудования или транспорта (в последнем случае ширина ворот должна составлять 3 м).

Для предотвращения образования во всасывающем трубопроводе воздушных мешков трубопровод прокладывают с подъёмом в сторону насоса (уклон не менее 0,005), а переходы с большего диаметра на меньший выполняют эксцентрическими, с горизонтальной верхней кромкой. Тогда воздух, выделяющийся из воды в зонах с пониженным давлением, будет свободно двигаться вместе с водой к насосу.

Из удобства монтажа и обслуживания просвет между низом трубы и полом машинного зала должен составлять 300 мм для труб диаметром до 450 мм и 500 мм - при большем диаметре.

Унифицированные размеры пролётов для зданий станций установлены 6 м и 12 м, следовательно, ширина машинного зала в свету (между внутренними поверхностями продольных стен) составит соответственно 5,6 и 11,5 м.

Если максимальный уровень грунтовых вод расположен ниже пола или если грунтовые воды вообще отсутствуют, то подземная часть здания выполняется в виде ленточного фундамента из сборных бетонных блоков под стены верхнего строения. При этом глубина заложения подошвы фундамента насосного агрегата принимается не менее 0,5...0,7 м, а для глинистых грунтов не менее 1,25 м. Ориентировочно масса фундамента насосного агрегата должна превышать суммарную массу насоса и двигателя не менее чем в 5 раз. Если максимальный уровень грунтовых вод расположен выше пола машинного зала, а также если заглубление пола машинного зала птагл превышает 3,0 м, то подземная заглубленная часть машинного зала обычно выполняется из монолитного железобетона.

В курсовом проекте рекомендуется величину заглубления пола машинного зала для нескальных грунтов принимать не менее 3 м, чтобы была возможность использовать пространство под монтажной площадкой для размещения вспомогательного оборудования -вакуумных и дренажных насосов, а также чтобы обеспечить ввод всасывающих труб через боковые стены подземной части здания на горизонтальной отметке. При большем заглублении пола машинного зала насос может оказаться под заливом, т.е. ниже минимального уровня во всасывающем отделении водозаборного колодца, и тогда необходимость в вакуум - насосе отпадает.

На насосной станции следует принимать остеклённое помещение для обслуживающего персонала, небольшую мастерскую для мелкого ремонта, санузел (унитаз и раковина). Продольный размер здания станции с пролётом 6 м определяется с учётом ширины плит, которая равна 1,5 и 3 м. Продольный размер здания с пролётом 12 м определяется с учётом длины плит покрытия, укладываемые на строительные балки вдоль здания, т.е. должен быть кратным 6 м. Отношение ширины здания к его длине не должно превышать 1:4 (в крайнем случае, в курсовом проекте это отношение разрешается допускать 1:5).

2.5 ПОДБОР ГРУЗОПОДЪЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

В соответствии с требованиями [1. п. 7.28] по массе самой тяжёлой единице оборудования по [9] производится подбор грузоподъёмного устройства. При подъёме на высоту свыше 6 м или длине машинного зала более 18 м следует применять электрическое подъёмно - транспортное оборудование.

Основные параметры и размеры кранов мостовых ручных однобалочных Общего назначения по ГОСТ 7413-80

Гру зоподъёмность

Полная длина,

Пролёт крана,

Длина консоли,

База крана,

Ширина крана,

Н

h

l1

Номер

Масса крана, кг

Несущей балки

под кранового пути

L

LK

1

А

В

т

м, не более

мм, не более

1т

10.8

9

0.9

1.8

2.1

780

2800

150

24

24М

570

2.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТМЕТКИ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

Отметка верхнего строения, Нверх м, определяется по формуле:

Нверх=hтр + 0,5 + hг + hc + h1 + H + HN +НБ + 0,1

Нверх = 0,3+0,5+1,050+0,5+0,78+0,28+0,24+0,3+0,1=4,05м

где hтр - погрузочная высота платформы авто, принимается в зависимости от арки авто. Принимаем инвертируемую тележку, её высота hтр = 0,15 - 0,30 м; hтр = 0,3м;

0,5 - расстояние между грузом и платформой авто;

hг - высота принимаемого груза, принимаем по самому высокому грузу; hг = 1,05 м;

hc - высота страховки, 0,5 - 1,0 м; принимаем hc = 0,5 м;

h1 + Н - размеры грузоподъёмного оборудования при максимальном поднятии крюка;

НN - высота подкранового пути; HN=0,24м;

НБ- высота балки, рекомендуется принимать на размер больше подкранового пути;

НБ= 0,20 м;

0,1 - расстояние от плиты до балки

Высоту верхнего строения округляем до стандартных значений, Нверх = 4,2м.

2.7 ПОДБОР ДРЕНАЖНЫХ НАСОСОВ

Производится подбор дренажных насосов (одного рабочего и одного резервного). В качестве дренажных насосов применяются фекальные насосы с подачей 5 - 10 л/с и напором 10 - 20 м. К дренажному колодцу вода подаётся дренажными лотками, а пол делается с уклоном 0,002 - 0,005 в сторону лотков. Дренажные насосы можно принять по типовым проектам.

Подбираем дренажный насос с маркой ВКС - 5 - 24, марка электродвигателя А02 - 42 - 4, габаритные размеры А = 962 мм, В -- 360 мм, С = 362 мм, масса 130 кг.

3. УТОЧНЕНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

3.1 РАСЧЕТ ПОТЕРЬ НАПОРА ВО ВНУТРИСТАЦИОННЫХ КОММУНИКАЦИЯХ ИУТОЧНЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА

?h=?hдл+?hм+Hзап; м

где ?h_суммарные потери напора;

?hдл - потери напора на трение по длине;

?hм - потери напора в местных сопротивлениях

?hдл=A·k·l·Q2 ; м

где А - удельное сопротивление трубы;

k - поправочный коэффициент;

l - длина трубопровода, м;

Q - расход воды, м3/с

Где V - средняя скорость движения воды, м/с

ом - коэффициент местного сопротивления

Все расчёты сведены в таблицу:

Расчёт местных сопротивлений

Наименование сопротивлений	d, мм	Q, м3/с	V м/с	ом	hM, м	Количество местных сопротивлений	?hM,м
1	2	3	4	5	6	7	8
	Всасывающая линия
Воронка	500	0,178	0,9	0,3	0,012	1	0,012
Отвод с углом 90 по нормальному сечению	500	0,178	0,9	0,6	0,024	1	0,024
Задвижка	500	0,124	0,9	0,15	0,0061	4 J	0,024
Тройник на проход	500	0,124	0,9	0,1	0,0041	2	0,0082
Тройник в бок	400	0,124	1,4	1,5	0,149	1	0,149
Переход суживающийся по нормальному сечению	300	0,124	1,4	0,1	0,009	1	0,009
Итого							0,2262
		Напорная линия
Переход, расширяющийся по нормальному сечению	250	0,1246	1,174	0,25	0,017	1	0,017
Обратный клапан	300	0,1246	1,174	1,7	0,119	1	0,119
Задвижка	300	0,1246	1,174	0,15	0,01	4	0,04
Тройник в бок	300	0,1246	1,174	1,5	0,105	1	0,105
Задвижка	300	0,1246	1,174	0,15	0,0218	3	0,0654
Тройник на проход	300	0,1246	1,174	0,1	0,007	2	0,014
Отвод с углом 90 по нормальному сечению	300	0,1246	1,174	0,6	0,042	1	0,042
Итого							0,337

Сумма местных потерь ?hм=0,7169+1,3741=2,091

Определим потери напора по длине в напорном трубопроводе:

Q = 0,1246м3/с; lн = 10,567м; А =0,8466 с2/м6; k=1

hдл =0,12462·10,567·0,8466·1=0,138 м

Определим потери напора по длине во всасывающем трубопроводе:

Q = 0,178м3/с; lн = 10,388; А =0,05784 с2/м6; k=1,4

hдл =0,1782·10,388·0,05784·1,04=0,019 м

Суммарные потери напора во всасывающем и напорном трубопроводе составят:

?hдл = 0,019+0,138= 0,157 м

Сумма потерь напора составит:

?h = 0,157+0,5632= 0,7202м

Уточненные потери напора составят:

=47,55-4+0,7202

При наличии у насоса избыточного напора в размере 1….2м целесообразно проводить обточку рабочего колеса, т.е. уменьшать диаметр рабочего колеса для достижения соответствия напора, создаваемого насосом.

Расчет обточки колеса начинается с вычисления коэффициента быстроходности:

=92,009<150

Экспериментальные данные показали, что при меньшем 150 для напора и подачи насоса, имеющего обточенное колесо с диаметром справедливы формулы:

где и напор и подача с не обточенным рабочим колесом, имеющим диаметр .

Следовательно перемещение рабочих точек в координатах Q,H при обточке рабочего колеса происходит по параболес вершиной в начале координат, поэтому точка Б с характеристиками Q-H соответствующей номинальному диаметру, перемещается положение режимной точки А на характеристике , соответствующей обточенному диаметру.

Подставив в значение значения уточненного напора и подачи вычисляют значение коэффициента k:

Для точки А: k=

Строим параболу, для этого задаемся рядом значений подачи 100,200,300,400,500,600,700 м3/ч и по формуле вычисляем соответствующие значения . Расчет сведен в таблицу:

		Hобт=k·Q2обт,м
100	10000	1
200	40000	4
300	90000	9
400	160000	16
500	250000	25
600	360000	36
700	490000	49

Построив по точкам параболу обточки, находим параметры точки Бпересечения кривых:

Процент обточки составляет:

Для построения характеристики обточенного колеса зададимся на характеристике насоса точками 1,2,3,4,5. Выпишем с графика и соответствующие значения.

Из формул и найдем соответствующие значения и

Расчет оформим в виде таблице

	Q	H	Q'	H'
1	0	50	0	48,02
2	100	49	98	47,04
3	200	48	196	46,08
4	300	47	294	45,12
5	400	46	392	44,16
6	500	45	490	43,2
7	600	44	588	42,24
Б	610	42	597,8	40,32
9	700	41	688	39,36

По данным координатам находим точки 1',2',3',4',5',6' строим характеристику -.

3.2 Анализ совместной работы насоса и системы напорных водоводов

Анализ совместной работы насоса и системы напорных водоводов проводится в результате совместного рассмотрения рабочих характеристик насоса - и характеристик напорного водовода

-.

С энергетической точки зрения напор насоса это энергия в Дж/Н которую получает от насоса каждая единица веса воды, поступающая в напорный трубопровод. Приведенная характеристика насоса - показывает, какую часть полной энергии, полученной от насоса, каждая единица веса воды сохраняет в точке присоединения наружного водовода ко внутренним коммуникациям насосной станции, т.е. в начале напорного водовода.

где - напор насоса, с обточенным колесом.

- потери напора во внутренних коммуникациях насосной станции от воронки всасывающего трубопровода до точки присоединения наружного напорного водовода.

Величину потерь напора во внутренних коммуникациях насосной станции при различных подачах насоса можно принять пропорциональной :

где - сопротивление внутренних коммуникаций насосной станции от воронки всасывающей трубы до места присоединения наружного водовода; эту величину вычисляют из формулы :

Задаваясь рядом значений расходов Qвод. 1, Qвод. 2, Qвод. n, определяют значения Нвод. 1, Нвод. 2, Нвод. n, и строят характеристику напорного водовода.

Расчет оформим в виде таблицы

Q'	H'		hнас.стан.		Hпривед.
0	48,02		0		48,02
98	47,04		0,016		47,024
196	46,08		0,065		46,015
294	45,12		0.146		44,974
392	44,16		0,261		43,899
490	43,2	0,408	42,792
588	42,24	0,587	41,653
610	40,32	0,632	39,688
686	39,36	0,8

Характеристику наружного водовода описывается уравнением:

где - напор насоса, потребный для пропуска расхода в пределах наружного напорного водовода, м;

- полная геометрическая высота всасывания

- подача по одному водоводу м3/ч;

- сопротивление водовода, определяется по формуле:

где - потери напора в наружном напорном трубопроводе:

Задаваясь рядом значений расходов, по формуле определяют значения , и строят характеристику напорного водовода.

,	,
0	0	36,45
98	9604	36,56
196	38416	36,92
294	84436	37,49
392	153663	38,35
490	240100	39,42
588	345744	40,73
610	372100	41,05
686	470596	42,27

4. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Насосная станция в плане имеет размер 6x м. В здании сблокирован машинный зал, электрощитовая, помещение обслуживающего персонала, трансформаторные камеры, санузел. Машинный зал насосной станции заглублен на 5,39 м. Подземная часть здания выполнена из ленточного фундамента и из сборных железобетонных блоков под стены верхнего строения. Монтажная площадка расположена на отметке 0.000 из монолитного железобетона. Переходные площадки, площадки обслуживания и лестницы выполнены из металла.

Стены здания выполнены из кирпича М-75 на цементно-песчаном растворе М-25. Перегородки толщиной 120 мм - армокирпичная кладка. Кладка стен по наружной стороне ведётся с подбором кирпича и расшивкой кирпича валиком. Во время кладке в откосы дверных и оконных проёмов закладываются антисептические деревянные пробки. Перемычки над проёмами - сборные железобетонные. Покрытие из сборных железобетонных крупнопанельных плит размером 3x6 м. Пароизоляциявыполнена из одного слоя рубероида на горячей битумной мастике.

Теплоизоляция состоит из следующего: водный ковёр, асфальтовая стяжка 15 мм, плитный утеплитель, пароизоляция, лёгкий бетон М-75 от 10 до 80 мм, сборные крупнопанельные блоки.

5. СПЕЦИФИКАЦИЯ

Поз. Обозначение Наименование Кол-во Примеч.

1 ГОСТ 17375-83* Отвод крутоизогнутый, приварной из

углеродистой стали с углом 90и

Dv=500мм 2

Dv=300мм 2

2 ГОСТ 3706-93 Задвижка параллельная с электроприводом

и выдвижным шпинделем

Dy=500мм 7

Dy=300мм 7

3 ГОСТ 3706-93 Обратный клапан

Dv=400 мм 3

4 ГОСТ 17378-83 Переход концентрический бесшовный

приварной из углеродистой стали

250x300мм 3

5 ГОСТ 17378-83 Переход эксцентрический бесшовный

приварной из углеродистой стали

300x400 мм 3

6 ГОСТ 17376-86 Тройник переходный сварной

приварной из углеродистой стали

500x400 3

7 ГОСТ 17376-86 Тройник переходный сварной

из углеродистой стали

DH=300 3

Список используемой литературы

1. В.Я.Каленин А.С. Минаев Насосы. Насосные станции.

2. Прозоров. Гидравлика, водоснабжение и канализация. - М,: Высш. Шк. 1990.

3. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Госстрой СССР. - М., Стройиздат, 1985

4. Справочник. Асинхронные двигатели серии 5а - М.: Энергоиздат, 1982.

5. Справочник монтажника. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации. Под.ред. инж. А.К.Перешивкина. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Стройиздат 1987

6. Тернов А.Ф. Совместная работа насосов и сети. - Томск. ТИСИ, 1985

7. Калицун В. И. Гидравлика, водоснабжение и канализация. Изд. 4-е перераб. и доп. - М,: Стройиздат, 2001.

Размещено на Allbest.ru