Разработал: старший преподаватель
Микрюкова Е.М.
Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Насосные станции Курсовое проектирование
Содержание
- 1. Насосные станции Курсовое проектирование
- 2. 1. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ЧЕРТЕЖЕЙ На стандартном листе
- 3. 2. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ В
- 4. В расчетно-пояснительной записке приводятся обоснования принятых решений
- 5. Выбор типа и определение подачи насосной станции
- 6. 2. Выбор типа насосной станции
- 7. - Береговая совмещенная Если берег крутой, а
- 8. - Береговая раздельная Для пологого
- 9. - Совмещенная с водоприемно-сеточной камерой и раздельным
- 10. 3. Определение средней часовой подачи
- 11. 4. По
- 12. Проектирование водоводов. Определение расчетного напора насосов I
- 13. 2. Определяем
- 14. В насосных станциях
- 15. 3. Определяем расход
- 16. 5. Определяем потери напора
- 17. 6. Определяем
- 18. где т и k—
- 19. 9. Определяем потери
- 20. Выбор основного насосного оборудования.
- 21. 2. Определяем КПД
- 22. 3. Определяем
- 23. 4. Формулы
- 24. II.
- 25. 1. Определяется мощность, необходимая
- 26. Максимально
- 27. III.
- 28. Монтажные пятна
- 29. Возвышение фундаментов
- 30. Слайд 30
- 31. Схема к
- 32. Размещение оборудования в машинном зале
- 33. Определяем
- 34. Расположение
- 35. Слайд 35
- 36. Построение графика совместной работы насосов и водоводов.
- 37. Совмещенные графики характеристик H–Q насоса и водоводов
- 38. Построение характеристики насоса при параллельной работе
- 39. Характеристика параллельной работы двух одинаковыхцентробежных насосов Д320-70.
- 40. Подбор вспомогательного насосного оборудования насосных станций I
- 41. 1. Определяем требуемую
- 42. Чтобы
- 43. 2.
- 44. II.
- 45. 2. Определяем
- 46. Слайд 46
- 47. IV. Специальная
- 48. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДАНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ
- 49. 2.
- 50. Слайд 50
- 51. Рис.2
- 52. Вид
- 53. Слайд 53
- 54. Размеры и
- 55. 4.
- 56. 4. Вспомогательные
- 57. Схемы компоновки электрической
- 58. Габариты
- 59. Графическое оформление курсового проекта.Для наземных и полузаглубленных
- 60. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ.
- 61. 2. Определяем
- 62. 3.
- 63. II. Определение эксплуатационных
- 64. 2. Определяем
- 65. если присоединенная мощность электродвигателей больше 100 кВ
- 66. 3. Расходы
- 67. 5
- 68. 6.
- 69. 8. Суммарные годовые эксплуатационные затраты. (43)
- 70. 2. Себестоимость 1 м3
- 71. 3. Коэффициент полезного действия насосной
- 72. Приложение 1. Скорости движения воды в трубопроводах насосных станций
- 73. Приложение 2. Значение коэффициентов , зависящие от материала труб.
- 74. Приложение 3. Предельные экономические расходы, л/с, для трубопроводов из разных материалов при Э = 1
- 75. Слайд 75
- 76. Слайд 76
- 77. Слайд 77
- 78. Слайд 78
- 79. Приложение 4. Технические характеристики вакуум-насосов.
- 80. Приложение 5. Сводный график полей насосов типа Д.
- 81. Приложение 6. Характеристики насосов типа Д (при максимальном диаметре рабочего колеса).
- 82. Продолжение приложения 6. Характеристики насосов типа Д (при максимальном диаметре рабочего колеса).
- 83. Приложение 7. Построение характеристик насоса с обточенным рабочим колесом.
- 84. Приложение 8. Характеристики центробежного насоса.
- 85. Приложение 9. Грузоподъемность и габариты грузовых автомобилей
- 86. Приложение 10. Размеры камер трансформаторов.
- 87. Приложение 11. Удельные стоимости оборудования насосных станций, руб./кВт.
- 88. Приложение 12. Стоимость 1 м3 здания насосной станции , руб./м3.
- 89. Приложение 13. Показатели стоимости прокладки 1 м
- 90. Приложение 14. Характеристика насоса Д 500-65. Жидкость вода. Частота вращения – 1450 об/мин.
- 91. Приложение 15. Пересчет характеристики насоса при обточке рабочего колеса.
- 92. Приложение 16. Определение коэффициентов при аналитическом описании напорных характеристик водопроводных и канализационных насосов
- 93. Приложение 17. Технические характеристики задвижек с электроприводом .
- 94. Продолжение приложения 17. Технические характеристики задвижек с электроприводом .
- 95. Приложение 18. Технические характеристики обратных поворотных безударных клапанов.
- 96. Приложение 19. Технические характеристики дисковых поворотных затворов.
- 97. Приложение 20. Размеры и масса сальниковых компенсаторов .
- 98. Приложение 21. Технические характеристики подвесных ручных кранов.
- 99. Приложение 22. Технические характеристики мостовых кранов с электроприводом.
- 100. Приложение 23. Технические характеристики подвесных кранов с электроприводом.
- 101. Приложение 24. Технические характеристики мостовых кранов радиальных.
- 102. Приложение 24. Технические характеристики мостовых кранов радиальных.
- 103. Скачать презентанцию
1. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ЧЕРТЕЖЕЙ На стандартном листе (формат А1) вычерчивается:1. План и поперечные разрезы здания насосной станции с нанесением всех основных размеров частей здания и оборудования в масштабе 1:50 (трубы должны
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Насосные станции
Курсовое проектирование
Проектирование водопроводной насосной станции I подъема
Разработал: старший преподаватель
Микрюкова Е.М.
Слайд 21. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ЧЕРТЕЖЕЙ
На стандартном листе (формат А1) вычерчивается:
1.
План и поперечные разрезы здания насосной станции с нанесением всех
основных размеров частей здания и оборудования в масштабе 1:50 (трубы должны быть показаны в две линии, арматура – условными обозначениями);2. Генеральный план местности с указанием расположения здания насосной станции, резервуаров чистой воды, очистных сооружений, трубопроводов, камер переключения, колодцев для водоизмерительных устройств и задвижек, размеров зон санитарной охраны.
На листе (формат А3) приводятся общие данные проекта.
Слайд 32. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
В пояснительную записку рекомендуется включать
следующие разделы:
1. Общее описание условий работы насосной станции (назначение, производительность,
классность, расположение в общей схеме водоснабжения и водоотведения);2. Гидравлические расчеты всех элементов станции и трубопроводов;
3. Подбор насосов и построение совмещенных графиков характеристик насосов и трубопроводов;
4. Подбор электродвигателей для насосов;
5. Расчет гидравлического удара и проектирование противоударной защиты ;
6. Расчет и подбор вспомогательного оборудования (вакуум-насосов, дренажных насосов, грузоподъемных устройств, защитных и контрольно-измерительных приборов, трансформаторов);
7. Описание строительной части насосной станции;
8. Определение технико-экономических показателей насосной станции.
9. Спецификация основного оборудования.
Слайд 4
В расчетно-пояснительной записке приводятся обоснования принятых решений и все необходимые
расчеты с соответствующими пояснениями и ссылками на литературные источники. Таблицы
и схемы должны иметь номера и названия.В конце записки приводится список литературы (библиография), на которую были сделаны ссылки в тексте записки.
Расчетные формулы даются с расшифровкой обозначений и указанием размерностей всех входящих в формулу параметров. Численные значения величин проставляют в формулу в той последовательности, в какой написаны буквенные обозначения. Сокращения чисел и промежуточные вычисления не допускаются.
Записывается только конечный результат с обязательным указанием размерности полученной величины.
Пояснительная записка оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105-95.
Слайд 5Выбор типа и определение подачи насосной станции I подъема
1.
Определение категории проектируемой НС:
I категория НС – число жителей в
населенном пункте более 50 тыс. чел. (максимальная суточная подача более 40000 м3)II категория НС – все остальные
III категория НС – число жителей в населенном пункте менее 5 тыс. чел. (максимальная суточная подача менее 3000 м3)
Слайд 6 2. Выбор типа насосной станции
Схемы насосной станции I подъема
- Русловая раздельная
Водозаборное сооружение располагается непосредственно в водоисточнике и предназначено для забора воды и защиты насосной станции от попадания в нее относительно крупных плавающих предметов. В водоприемно-сеточном колодце на сороудерживающих сетках происходит первичная очистка воды от взвеси. От него берут начало всасывающие трубы насосной станции.
Водозаборное сооружение располагается обычно вблизи уреза минимального горизонта воды, а водоприемносеточный колодец, к которому должен быть обеспечен подъезд,— вблизи уреза максимального горизонта воды.
Слайд 7- Береговая совмещенная
Если берег крутой, а колебание уровней не
более 5—8 м, то водозаборное и водоприемное сооружения целесообразно совмещать
с насосной станцией.
Слайд 8- Береговая раздельная
Для пологого берега удобно применять
раздельную схему, при которой для станций II и III категории,
используя положительную высоту всасывания насосов, можно уменьшить заглубление здания станции.При колебании уровней 2—4 м это особенно целесообразно, так как пол машинного зала удается поднять выше затопляемых отметок. Расстояние .между зданием насосной станции и водоприемником принимают не менее 20 м.
Слайд 9- Совмещенная с водоприемно-сеточной камерой и раздельным русловым водозабором
При крутых берегах или при вертикальных насосах насосную станцию
проектируют, как правило, совмещенного типа, принимая ее заглубление равным заглублению водоприемника.
Слайд 10 3. Определение средней часовой подачи НС
Qч = α Qcyт.max/Т (1)
где α — коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды насосной и очистной станции и зависящий от качества воды в водоисточнике, конструкции фильтров, принятой интенсивности промывки и схемы отвода промывной воды; принимается равным 1,04—1,1 при подаче воды на очистные сооружения или 1,01—1,02 при подаче воды без очистки в резервуары;
Qcyт.max — максимальный суточный расход, м3;
Т — продолжительность работы насосной станции; обычно принимается равной 24 ч.
Слайд 11 4. По формуле (1) часовую
подачу насосной станции переводят в секундную, л/с
Qн.с. = 1000 Qч/3600 (2) Расчетный расход насосной станции I подъема не учитывает подачу воды на пополнение пожарного запаса. На период пополнения пожарного запаса допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.
Слайд 12Проектирование водоводов. Определение расчетного напора насосов I подъема.
1. Составление схемы для определения расчетного напора насосов.
УВ –
уровень воды ;УВС - уровень воды в водоприемно- сеточном устройстве.
Слайд 13
2. Определяем напор насоса:
Н = Нст + hвв + hнс + hвдм+
hнв + hиз (3)где Нст — статический напор, то есть разность отметок уровней воды в смесителе очистных сооружений (резервуаре) и у всасывающих водоводов в водоприемно-сеточном колодце;
hвв — потери напора во всасывающем водоводе; на насосных станциях совмещенного типа эти потери не выделяются, а учитываются в hнс ;
hнс — потери напора во всасывающих и напорных трубопроводах внутри насосной станции; предварительно принимаются равными 1,5— 2 м;
hвдм— потери напора на водомере (сужающем устройстве); предварительно принимаются равными 0,5—1,5 м;
hнв — гидравлические потери в напорном водоводе;
hиз — запас напора на излив, учитывающий потери при выходе из трубы в резервуар; принимается hиз ~0,5 м.
Слайд 14 В насосных станциях I категории насосы
устанавливаются под залив.
В насосных станциях II
и III категории следует стремиться к установке насосов с максимальным использованием высоты всасывания.Вертикальные насосы проектируются , в основном, с индивидуальными всасывающими трубопроводами ( рис. а).
Если насосы располагаются выше максимального уровня в водоисточнике, горизонтальные насосы проектируются с индивидуальными всасывающими трубопроводами ( рис. а).
В остальных случаях горизонтальные насосы проектируются с групповыми всасывающими трубопроводами
( рис. б).
а – НС с индивидуальными всасывающими водоводами ;
б – НС с групповыми всасывающими водоводами.
Слайд 15 3. Определяем расход одного всасывающего водовода
( для НС I и II категории):
Qвв = Q
нс /( n вв - 1) (4)где Q нс — максимальная подача насосной станции ;
n вв – число всасывающих водоводов.
4. Определяем расход одного всасывающего водовода ( для НС III категории):
Qвв =0,7 ( Q нс / ( n вв - 1 )) (5)
Слайд 16 5. Определяем потери напора во всасывающем водоводе:
hвв = 1000 i L вв +Σ ξ (υ2 /
2g ) (6)где 1000 i — потери напора на 1 км трубопровода в метрах водяного столба, определяемые для расчетного расхода Qвв в трубах заданного диаметра
и материала по таблице Шевелева;
L вв – длина всасывающего водовода, км ;
Σ ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений ;
υ – скорость во всасывающем водоводе, м/с.
Слайд 17 6. Определяем расчетный расход одного
напорного водовода:
Qнв = Q нс / n нв
(7)где Q нс — расчетная подача насосной станции ;
n нв – число напорных водоводов.
Для каждого диаметра при определенных условиях строительства
и эксплуатации, характеризуемых так называемым экономическим фактором Э, существуют определенные расходы, при которых экономически оправдано применение именно данного диаметра.
7. Определяем величину экономического фактора:
Эф = 85 900(mk/αb(12,5 + R)) (8)
Слайд 18 где т и k— показатель степени при
диаметре и коэффициент в формуле для гидравлического уклона (Прил. 2);
— стоимость электроэнергии, коп./(кВт • ч); α и b — показатель степени при диаметре и коэффициент в формуле для определения строительной стоимости водоводов (Прил. 2);
R — отчисления на амортизацию, % (Прил. 2).
8. Определяем расход, приведенный к значению экономического фактора, равному единице, для выбора экономически выгодного диаметра по формуле и Приложению 3 :
(9)
Слайд 19 9. Определяем потери напора в напорном
водоводе:
hнв = (1,1~ 1,2)1000 i
L нв (10) где 1000 i — потери напора на 1 км трубопровода в метрах водяного столба, определяемые для расчетного расхода Qнв в трубах заданного диаметра и материала по
таблице Шевелева;
L нв – длина напорного водовода, км ;
Местные потери в напорных водоводах учитываются в размере 10—20 % потерь напора по длине.
Слайд 20Выбор основного насосного оборудования.
I. При
выборе насосов рассматриваем варианты с одним, двумя и большим числом
пн рабочих агрегатов (для НС I категории принимают пн не менее 2 насосов).1. Определяем подачу одного насоса:
Qн = Q нс / n н (11)
где Q нс — расчетная подача насосной станции ;
n нв – число рабочих агрегатов.
По вычисленным Н и QH необходимый насос выбирают из сводных графиков характеристик насосов Д, В или К.
Напор Нн, определенный по графику при подаче QH,
должен быть равен или не более, чем на 10 % превышать напор, рассчитанный по формуле (3). Если это условие не обеспечивается, прибегают к обточке рабочего колеса.
Слайд 21 2. Определяем КПД насосной установки:
(12)
где η — КПД насоса при подаче QH ;
Н — напор насосов, рассчитанный по формуле (3); Нн — напор, снятый с характеристики при подаче QH.
При сопоставлении насосов предпочтение отдается тем, у которых КПД в рабочей точке оказывается выше.
Подобрав насос, делают выкопировку его чертежа, строят график совместной работы насосов и водоводов, подбирают к насосу электродвигатель.
Слайд 22 3. Определяем коэффициент быстроходности насоса:
(12.1)
где п — частота вращения рабочего колеса насоса, об/мин;
Qр — подача в оптимальной точке, м3/с (для насосов с двусторонним подводом принимается половина подачи);
Нр — напор в оптимальной режимной точке, м.
Допустимое максимальное значение обточки колеса центробежного насоса: для ns = 60...120 -20—15 %, для ns = 120...200 - 15—10 %, для пs = 200...300 - 10—5 %.
Слайд 23 4. Формулы для пересчета характеристик
при обточенном колесе:
(14)
При обточке рабочего колеса ns < 150 соответствующие режимные точки смещаются по квадратичным параболам
Н = kQ2 (15)
При полном подобии насосов точки, лежащие на этих параболах, должны характеризоваться одинаковыми КПД.
Практикой установлено, что для ns = 60...120
КПД уменьшается на 1 % на каждые 10 % обточки, а для
пs > 120 на каждые 4 % обточки рабочего колеса.
(13)
Слайд 24 II. Выбор электродвигателей.
Электродвигатель подбирается:
- по
частоте вращения;- рабочему положению (горизонтальный, вертикальный) ;
- мощности ;
- напряжению ;
- виду исполнения.
При выборе типа электродвигателей основных насосов придерживаются следующего принципа:
-До мощности 250 кВт устанавливают асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором (напряжением 380 В при мощности до 100 кВт и 6000 В при больших мощностях).
- Если мощности превышают 250 кВт, устанавливают синхронные электродвигатели высокого напряжения (6000, 10 000 В).
Слайд 25 1. Определяется мощность, необходимая для привода насоса:
(16)
где k — коэффициент запаса, учитывающий возможные перегрузки
электродвигателя при эксплуатации (при запуске); определяется в зависимости от Р: ρ— плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3;
g — ускорение силы тяжести, м/с2;
QM — подача насоса, максимально возможная в схеме проектируемой насосной
станции, м3/с;
Hм — напор, соответствующий максимально возможной подаче QM, м;
ηм — КПД насоса, соответствующий QM;
ηп— КПД передачи (при соединении насоса с двигателем через упругую муфту
ηп = 1).
Слайд 26 Максимально возможная подача одного
насоса при отключении остальных работающих определяется по графику совместной работы
насосов и водоводов насосной станции.2. До построения такого графика ориентировочно определяем максимально возможную подачу QM :
где QH — подача при включении всех рабочих агрегатов;
kM — коэффициент, учитывающий увеличение подачи одного работающего насоса при отключении остальных; определяется в зависимости от числа рабочих насосов:
Qм = k м Qн (17)
Слайд 27 III. Конструирование рамы и
определение размеров фундамента агрегата.
Насос
и электродвигатель, необходимо скомпоновать в один агрегат:- определить размеры агрегата,
- размеры и конструкцию фундамента,
- положение относительно фундамента всасывающего и напорного патрубков насоса.
Насос и электродвигатель могут монтироваться :
- общей раме,
- на раздельной раме.
Высота рамы принимается не менее 100 мм. Расстояние от края рамы до оси отверстий под крепежные болты должно составлять 50—100 мм, а расстояние от края рамы до края фундамента — не менее 50 мм.
При компоновке вычерчиваются фронтальная проекция насоса и электродвигателя, боковая проекция насоса и по ним — план расположения крепежных отверстий под насос и электродвигатель. Добавив по 100—150 мм к крайним отверстиям, можно получить минимальные размеры фундамента в плане.
Форма фундамента в плане может быть : в виде простого прямоугольника или более сложной.
Определяются его длина L и ширина Б.
Слайд 28 Монтажные пятна насоса.
а - горизонтальное
; б – вертикальное.
Схема к
определению возвышения фундамента насоса над полом.
Слайд 29 Возвышение фундаментов над уровне чистого
пола машинного зала принимают не менее 100 мм. При прокладке внутристанционных
трубопроводов над полом возвышение фундамента назначают с учетом допустимого размещения труб над полом. В этом случае от оси насоса до пола машинного зала принимается большее из расстояний A1 , А2 или А3:A1 = Р + 0,5dH + h (18)
A2= R-0,5DB + dB + h (19)
A3 = S + 100 (20)
где P , R и S — конструктивные размеры насоса;
dВ, dH и DB — диаметры всасывающего и напорного трубопроводов и всасывающего патрубка насоса;
h— минимальное расстояние до пола, принимаемое по таблице.
Слайд 30 При составлении «монтажного
пятна» вертикального насоса упрощенно вычерчиваются его габариты в плане с
нанесением положения всасывающего и напорного патрубков. Штриховой линией вычерчивается габариты расположенного над насосом электродвигателя.Ширину проходов между выступающими частями насосов, трубопроводов и двигателей следует принимать не менее: а — между агрегатами — 1 м; b — между агрегатами и стеной — 1 м, в заглубленных станциях — 0,7 м; с —между неподвижными выступающими частями оборудования и трубопроводов — 0,7 м.
Для больших насосов, ремонт которых производится без демонтажа насоса или электродвигателя, расстояние между агрегатами или агрегатом и стенкой должно приниматься на 0,25 м больше длины вала насоса или электродвигателя.
Слайд 31 Схема к определению ширины проходов
в машинном зале.
а – с горизонтальными
насосами ; б – с вертикальными насосами ; в – с учетом демонтажа ротора электродвигателя ; г – между трубопроводами.
Слайд 32 Размещение оборудования в машинном зале
Отметка оси насоса определяется в зависимости от принятой схемы
его расположения.а – под залив ; б – с положительной высотой всасывания.
Слайд 33 Определяем предельное превышение оси
насоса над минимальным уровнем в колодце при схеме расположения с
положительной высотой всасывания:(21)
где НSДОП— допустимая вакуумметрическая высота всасывания насоса при подаче QH (принимается по характеристике насоса);
hв.в—потери во всасывающем водоводе, определенные по формуле (6) после уточнения местных потерь.
В характеристике насоса НВАКДОП приводится обычно для нормального атмосферного давления на уровне мирового океана при температуре воды 20 °С.
При давлениях и температурах, отличных от упомянутых, вместо формулы (21) удобнее пользоваться выражением
(22)
где рв— атмосферное давление в месте сооружения насосной станции в (горах), Па;
рпар — давление насыщающих паров при температуре перекачиваемой жидкости, Па;
∆ hД0П — допустимое значение кавитационного запаса, приводимое в характеристике насоса.
Слайд 34 Расположение агрегатов в насосной
станции зависит:
- от совмещенной или раздельной схемы исполнения;
- формы насосной станции в плане;- типа и числа насосов.
Схемы размещения оборудования в совмещенных НС I подъема.
а, б, в, г, д, е -
варианты
размещения
оборудования.
1- водоприемная
камера;
2 – всасывающий
трубопровод ;
3 – насос ;
4 – напорный
трубопровод.
Слайд 35 Схема размещения насосов,
трубопроводов и арматуры в насосной станции I подъема.
На схеме размещения насосов намечают :- всасывающие и напорные внутристанционные трубопроводы ;
- располагают на трубопроводах запорную арматуру и обратные клапаны ;
- выбирают водомеры ;
- уточняют потери напора в НС и на водомерах ;
- строят график совместной работы насосов и водоводов.
Слайд 36Построение графика совместной работы насосов и водоводов.
Коэффициент гидравлического сопротивления системы трубопроводов определяется по
формулеS = hвв + hнв + hнс / Q² , м (23)
Строятся совмещенные графики характеристик H–Q насоса и водоводов .
Кривые на графиках:
системы трубопроводов - H = HГ + S Q²,
для водопроводного насоса - H = a - b Q²,
для канализационного насоса - H = a - b Q .
Коэффициенты a и b при аналитическом способе построения характеристик приведены в приложении 16. Характеристики H–Q насоса могут быть также скопированы в масштабе из паспортных характеристик насосов.
Слайд 40Подбор вспомогательного
насосного оборудования насосных станций I подъема
I. Вакуум-система.
В насосных станциях I подъема раздельного типа для уменьшения заглубления машинного зала и удешевления строительства используется система заливки насосов.В насосных станциях II и III категорий допускается установка насосов не под залив.
На насосных станциях II подъема, изредка встречаются схемы запуска насосов, расположенных выше уровня воды.
Слайд 41 1. Определяем требуемую подачу вакуум-насоса исходя
из времени, необходимого для заливки насоса:
(23)
где WH + WTР— объем воздуха в насосе и заливаемой части трубопровода (как правило, до задвижки на напорном трубопроводе, рис. 26), м3;
k — коэффициент запаса, учитывающий возможность проникновения воздуха через неплотности (сальники, фланцевые соединения); принимается равным 1,05... 1,1;
t — время, требуемое для создания необходимого для заливки разрежения, мин; t = 3...10 мин;
НS — геометрическая высота всасывания насоса, считая от оси насоса до расчетного уровня воды в приемной камере (резервуаре) при запуске, м;
На — напор, соответствующий барометрическому давлению; в обычных условиях принимается равным 10 м.
Слайд 42 Чтобы постоянно поддерживать резервные
насосы в залитом состоянии, в вакуум-систему включают вакуум-котел.
Схема заливки основных насосов при помощи вакуум- котла.
Слайд 43 2. Определяем
расчетный объем вакуум-котла Wвк , исходя из условия, чтобы вакуум-насос,
поддерживающий расчетный уровень вакуума в котле, включался не более 4 раз в час:WBK = 900Qn(l-Qn/Qв.н) (24)
где Qn — подсос воздуха, л/с;
QВ.Н — подача вакуум-наcoca, л/с.
Подсос воздуха в систему принимают в зависимости от диаметра всасывающего патрубка заливаемого насоса.
Слайд 44 II. Дренажные насосные установки.
В насосных станциях I
подъема с забором из открытого водоисточника дренажная вода откачивается обратно в водоем, в насосных станциях водоотведения — в приемный резервуар, в насосных станциях II подъема — в наружную систему водоотведения. Глубина насосной станции определяет статический напор дренажных насосов, а гидравлические потери принимаются равными 2—4 м.
1. Определяем подачу дренажных насосов:
(25)
где Σ q1 — суммарные утечки через сальники, по 0,05... ...0,1 л/с на каждое сальниковое уплотнение;
q2 — фильтрационный расход через стены и пол здания, л/с.
Слайд 45 2. Определяем ориентировочно q2, л/с:
где W — объем части машинного зала,
расположенной ниже максимального уровня грунтовых вод, м3.III. Системы осушения .
Применяются следующие схемы систем осушения:
- откачка воды из приямка основными насосами производственного назначения;
- осушение моноблочными погружными насосами типа ГНОМ или ЦМК 16/27, которые опускаются в затопленный машинный зал или в опорожняемую камеру водоприемносеточного колодца;
- использование в качестве осушительного погружного скважинного насоса типа ЭЦВ (насос размещается в колодце необходимой глубины, в который из машинного зала и водоприемных камер выводятся самотечные трубопроводы, оборудованные запорной арматурой);
- при достаточно большой подаче дренажных насосов, включая резервные, их можно использовать и для опорожнения водоприемных камер, соединив насосы с камерами системой труб с необходимой запорной арматурой.
(26)
Слайд 46 1. Определяем
производительность аварийных осушительных насосов, при условии откачки воды из машинного
зала слоем 0,5 м в течение не более 2ч и предусматриваем один резервный агрегат:(27)
где Qав — производительность аварийных насосов, л/с;
F — площадь машинного зала, м2;
t — время откачки в часах (не более 2 ч).
Напор осушительных насосов принимается на 2—4 м больше заглубления насосной станции.
Слайд 47 IV. Специальная система удаления осажденных
наносов из камер водозаборных сооружений.
Применяется на насосных станциях I подъема.V. Система технического водоснабжения.
В насосных станций I подъема и водоотведения проектируется система технического водоснабжения для подачи воды на смазку и охлаждение подшипников и уплотнение сальников.
Расход технической воды определяется по паспортным данным основных насосов. Ориентировочно можно принимать по 0,5—1 л/с на каждый рабочий агрегат. Напор в техническом водопроводе должен на 2—10 м превышать напор основных насосов.
В насосных станциях I подъема техническая вода перед подачей к насосам может очищаться на фильтрах.
В насосных станциях систем водоотведения насосы технического водопровода забирают воду из хозяйственно-питьевого водопровода через бак разрыва струи.
Слайд 48ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДАНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ
I.
Порядок проектирования надземной части здания насосной станции
I подъема:1. При раздельной схеме насосные станции I подъема проектируют наземными или полузаглубленными. При большом заглублении НС необходимо проверить возможность устройства перекрытия на уровне первого этажа по формуле:
(28)
где hоб — высота установленного оборудования, через которое надо переносить груз;
0,5 м — расстояние между грузом и оборудованием;
hr — высота переносимого груза;
hс — высота строповки; принимается 0,5—1 м; при этом угол между стропами должен быть не более 90°;
h1 + Н — размеры подъемно-транспортного оборудования при максимальном поднятии крюка;
HN — высота подкранового пути;
Нп — высота перекрытия; высота балок перекрытия принимается ~ 0,1Lпр - ширины пролета, толщина плиты 0,1—0,2 м.
Слайд 49 2.
Подбирается подъемно-транспортное оборудование.
Количество
комплектов подъемно-транспортного оборудования и схема его работы при монтаже (демонтаже) насосных агрегатов или арматуры зависят:- от расположения машинного зала относительно поверхности земли,
- от вида транспорта, на котором насосы и арматура подаются к насосной станции,
- от размеров монтажных площадок и проемов ворот.
При проектировании насосной станции желательно предусмотреть въезд транспорта (автомобиля) с монтируемым грузом непосредственно на монтажную площадку внутри насосной станции.
Вокруг транспорта, на котором подается оборудование на монтажную площадку, должен быть обеспечен проход шириной не менее 0,7 м. Минимальные размеры монтажной площадки определяются маркой используемых автомобилей и приводятся в приложении 9.
Слайд 50
В незаглубленных и полузаглубленных насосных станциях монтируемый груз забирается подъемно-транспортным
оборудованием с грузовой платформы кузова автомобиля и подается к месту монтажа или на промежуточную монтажную площадку.1 – грузовая тележка крана ; 2 – установленный насос ; 3 – автомобиль.
Слайд 51 Рис.2 Схема подъемно-транспортных операций
в заглубленных насосных станциях.
1 – транспортируемый
насос ;
2 - тельфер ;
3, 5 – грузовые тележки
крана ;
4 – монтажный проем ;
6 – фундамент под
насос ;
7 – инвентарная тележка ;
8 – автомобиль.
Слайд 52 Вид подъемно-транспортного оборудования принимается
в зависимости:
- от массы монтируемых агрегатов ;
-
от габаритов здания, с учетом удобства эксплуатации.Балки неподвижные (монорельсы) с кошками и талями принимаются при массе груза до 1000 кг; краны подвесные (кран-балки) — при массе до 5000 кг; краны мостовые — при массе груза более 5000 кг.
Подъемно-транспортное оборудование может быть:
- с ручным приводом ;
- с электрическим приводом.
3. Выбирается конструкция и стандартные размеры наземной части здания.
Высоту верхнего строения обычно определяют отдельно для машинного зала и для вспомогательных помещений Высоту верхнего строения над машинным залом или в перевалочном помещении монтажной площадки определяют согласно схемам рис. 1 или рис. 2 по формулам:
Слайд 53
(29)
(30)
где hтр — погрузочная высота платформы автомобиля, принимается по приложению 9;
h'тр — высота инвентарной тележки принимаемая 0,15—0,3 м;
0,5 м — расстояние между грузом и оборудованием;
hr — высота переносимого груза;
hс — высота строповки; принимается 0,5—1 м; при этом угол между стропами должен быть не более 90°;
h1 + Н — размеры подъемно-транспортного оборудования при максимальном поднятии крюка;
HN — высота подкранового пути.
Высоту верхнего строения Н верх округляют до ближайшей стандартной:
3;3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8;12,6; 14,4; 16,2 и 18 м. Пролеты зданий Lnp назначают равными 6, 9, 12, 15, 18, 21 и 24 м при шаге колонн 6 (12) м. В бескаркасных зданиях длина здания может быть кратна 1,5 м.
Слайд 54 Размеры и привязка колонн и
наружных стен к разбивочным осям показаны на рис. 3 и
4.1 - колонна ; 2 – стеновая панель ;
3 – стропильная балка ; 4 – плита
перекрытия ; 5 – мостовой кран ;
6 – подкрановая балка.
Слайд 55 4. Вспомогательные
помещения (электрическая часть, включая помещение главного щита управления, кабинет начальника
станции, комнату обслуживающего персонала, мастерскую, кладовую, туалет) .- В незаглубленных и полузаглубленных насосных станциях помещения выносят в пристройку.
- В заглубленных станциях эти помещения стремятся разместить на перекрытии машинного зала. Пристройку проектируют с несущими стенами толщиной 0,38—0,25 м с ленточными фундаментами.
- Высоту пристройки определяют по высоте камер трансформаторов или КСО-камеры стационарные одностороннего обслуживания. Число и размеры трансформаторных камер принимают согласно расчету. По электрической схеме определяется число масляных выключателей. В качестве ячеек распределительного устройства принимаются шкафы КРУ- комплексное распределительное устройство или камеры КСО и по ним определяются размеры помещения РУ. Назначаются размеры «щитовой» и вспомогательных помещений.
Слайд 56 4. Вспомогательные помещения.
Определяем необходимую для НС
мощность трансформаторов S, кВ*А:(31)
где kc — коэффициент спроса по мощности, зависит от числа работающих электродвигателей: при двух двигателях — 1,при трех — 0,9, при четырех —0,8, при пяти и более — 0,7;
Ри — номинальная (паспортная) мощность электродвигателей основных насосов (без резервных);
ηдв — коэффициент полезного действия электродвигателя;
cos φ— коэффициент мощности электродвигателя;
10—50 — принимается нагрузка от вспомогательного оборудования, отопительных и осветительных приборов, кВт.
Значения η и cos φ берутся из технических характеристик электрооборудования. В зависимости от типоразмера электродвигателя cosφ = 0,80...0,92, а ηдв — 0,9...0,93.
Слайд 57 Схемы компоновки электрической части в НС.
а,
б, в — различные
варианты компоновки;
1 — машинный зал;
2 — щитовое помещение;
3 — распределительные
устройства; 4 — камеры
трансформаторов.
Площадь щитовой можно
назначать из условия 4—6 м2
на один установленный насос
— для насосных II подъема,
4—5 м2 - для насосных
I подъема, 3—4 м2 - для
насосных станций
водоотведения.
Слайд 58 Габариты трансформаторных камер.
Камеры бывают двух типов:
а – с катанием узкой стороной
;б - с катанием широкой стороной .
Количество трансформаторов
принимается по схеме
электрических соединений
(обычно не менее двух).
При выходе из строя одного из установленных трансформаторов допускается перегрузка оставшихся в работе.
Временная перегрузка не должна превышать 20—40 % номинальной мощности трансформатора.
Размеры камер трансформаторов приводятся в приложение 10.
Слайд 59Графическое оформление курсового проекта.
Для наземных и полузаглубленных насосных станций вычерчиваются:
план насосной станции на отметке 0,000 с изображением оборудования в
машинном зале ;два разреза в перпендикулярных плоскостях ;
высотная схема и ситуационный план.
На ситуационном плане показывают :
размещение водоприемного оголовка ;
водоприемно-сеточного колодца ;
здания насосной станции ;
трансформаторной подстанции (если она располагается в отдельном здании).
На планах зданий показывают :
расположение ворот и дверей и крайние разбивочные оси
проектируют подъезды к зданиям с искусственным покрытием шириной не менее 3 м ;
показывают наружные трубопроводы с привязкой к углам здания с указанием их диаметра и длины ;
указывают на трубопроводах, если нужно, камеры переключений и колодцы водомерных устройств.
Слайд 60ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ.
I. Определение
стоимости НС и водоводов.
1. Определяем стоимость оборудования
НС, исходя из удельной стоимости, приходящейся на 1 кВт установленной мощности основного насосного оборудования :(32)
где К'об— удельная стоимость, включающая стоимость монтажных работ, основного и вспомогательного насосного оборудования, электрооборудования, подъемно-транспортных механизмов, арматуры и трубопроводов внутри станции, оборудования водоприемно-сеточных камер и приемных резервуаров с учетом начислений и транспортных расходов, руб./кВт , приложению 11 ;
ΣРН — суммарная мощность приводных двигателей основных насосов, включая резервные, кВт.
Слайд 61 2. Определяем приближенно стоимость здания
насосной станции:
(33)где Wнз и Wпз — объемы надземной и подземной частей
здания, м3;
К'нз и К'пз — соответственно, удельные стоимости надземной и подземной частей здания, руб./м3.
Величины К'нз и К'пз зависят от конструкции здания, способа производства работ, общих размеров здания, геологических и климатических условий. Ориентировочно удельные показатели стоимости здания можно принимать по приложению 12 , в зависимости от объема соответствующей надземной или подземной частей здания.
Слайд 62
3. Определяем стоимость устройства
водоводов, которая зависит от длины, диаметра и материала укладываемых труб,
их конструкции, заглубления трубопровода, наличия грунтовых вод, вида грунта, района страны, времени годаи т. п. :
(34)
где К'вв и К'нв - прокладки всасывающего и напорного водовода, руб/м, ориентировочно определяемые по приложению 13;
nвв и nн.в — число ниток всасывающего и напорного водоводов;
LВB и LHB — длины всасывающего и напорного водоводов, м.
4. Определяем полные капитальные затраты ,как сумма стоимости оборудования, сооружений насосной станции и водоводов:
К = Коб + Кн.с + К В (35)
Слайд 63 II. Определение эксплуатационных затрат.
1. Стоимость электроэнергии.
Определяем стоимость электроэнергии ,принимая для простоты расчетов КПД электродвигателя при всех ступенях постоянным, потребление электроэнергии в сутки максимального водопотребления при одинаковых насосах:(36)
где ρ — плотность воды, ρ= 1000 кг/м3;
η ДВ — КПД электродвигателя, принимаемый при мощности электродвигателя: до 10 кВт — 0,85; до 50 кВт — 0,9 и более 50 кВт — 0,92;
Qi, Hi и ηi - соответственно, суммарная подача, м3/с , напор, м, и КПД насосов при i-й ступени;
tt — время работы в течение суток в режиме i-й ступени,
п — число ступеней.
Слайд 64 2. Определяем годовой расход электроэнергии
с учетом того, что насосная станция не каждый день работает
с максимальной подачей:(37)
Стоимость электроэнергии, потребляемой НС , определяется по действующему для данной энергоснабжающей организации тарифу двумя способами:
если общая присоединенная мощность электродвигателей менее 100 кВ* А, то оплата производится по одноставочному тарифу (по счетчику):
(38)
где — стоимость электроэнергии по одноставочному тарифу, руб./(кВт*ч);
Слайд 65если присоединенная мощность электродвигателей больше 100 кВ • А, то
оплата электроэнергии производится по двухставочному тарифу:
(39)где М — основная плата за год за 1 кВ • А оплачиваемой мощности, руб./кВ • A;
S — суммарная установленная мощность (номинальная) трансформаторов или высоковольтных двигателей и трансформаторов (если напряжение двигателей совпадает с напряжением ЛЭП), кВ • А;
1 — стоимость электроэнергии по двухставочному тарифу, руб./(кВт*ч).
Слайд 66 3. Расходы на смазку и
обтирочный материал.
Эти расходы принимаем в размере
3 % стоимости электроэнергии:(40)
4. Стоимость текущего ремонта.
Определяем в виде отчислений от стоимости капитальных затрат и принимается для зданий насосных станций - 2,2 %, для оборудования — 3,8 % и для трубопроводов — 1 %.
(41)
Слайд 67 5 . Затраты
на содержание обслуживающего и административно-управленческого персонала.
Эти затраты включают основную и дополнительную заработную плату рабочих, непосредственно участвующих в обслуживании насосной станции, затраты на работу, выполняемую ремонтными рабочими, долю затрат на заработную плату административноуправленческого персонала и отчисления на социальное страхование.Данные затраты С3 принимаются в зависимости от производительности насосной станции, то есть от размеров производства.
Слайд 68 6. Мелкие и неучтенные
расходы.
Эти расходы
принимаются в среднем в размере 6 % общей суммы эксплуатационных расходов (без учета амортизационных отчислений).(42)
7. Амортизационные отчисления.
Усредненные амортизационные отчисления для насосных станций от стоимости капитальных вложений принимают для зданий 3,5 %, для оборудования — 12 %, для трубопроводов— R в зависимости от материала труб (Приложение 2):
(43)
Слайд 698. Суммарные годовые эксплуатационные затраты.
(43)
(44)
III. Технико-экономические показатели насосных станций.
1. Приведенные затраты.
(45)
(46)
где К — сумма капитальных вложений;
С — годовые эксплуатационные затраты;
— нормативный срок окупаемости (для насосных станций = 7...10 лет);
Е = - нормативный коэффициент эффективности.
(43)
Слайд 70 2. Себестоимость 1 м3 перекачиваемой воды.
(47)
где С — суммарные годовые эксплуатационные затраты, руб.;
W — объем воды, перекачиваемой НС за год, м3:
(48)
где Qcyт.max— расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления, м3/сут;
Кcyт.max— коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели; принимается равным 1,1—1,3.
Слайд 71 3. Коэффициент полезного действия насосной станции.
(49)
где А — фактическое потребление электроэнергии в сутки, определяемое по формуле (36);
Аплз— полезная энергия, передаваемая перекачиваемой жидкости за сутки:
(50)
где ρ — плотность воды, ρ= 1000 кг/м3;
Qi, Hi - соответственно, суммарная подача, м3/с , напор, м при i-й ступени;
ti — время работы в течение суток в режиме i-й ступени ;
п — число ступеней.
Слайд 74Приложение 3. Предельные экономические расходы, л/с, для трубопроводов из разных
материалов при Э = 1
Слайд 82Продолжение приложения 6. Характеристики насосов типа Д (при максимальном диаметре
рабочего колеса).
Слайд 89Приложение 13. Показатели стоимости прокладки 1 м водоводов в сухих
грунтах при глубине заложения 2 м, руб./м
Слайд 90Приложение 14. Характеристика насоса Д 500-65. Жидкость вода. Частота
вращения – 1450 об/мин.
Слайд 92
Приложение 16. Определение коэффициентов при аналитическом описании напорных характеристик водопроводных
и канализационных насосов
