Определение требуемой производительности насосов

Производительность насоса определяется по формуле:

Qнас = , (2.5)

 

 

 

            КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата   (2,6) где - производительность насосной станции II подъёма; Pi - максимальная часовая подача в % от (Pi = 5,07 %); N – число рабочих насосов (принято два рабочих насоса); м3/ч; Qнас = м3/ч.   2.5 Определение требуемого напора насоса 2.5.1 Определение геометрической высоты подъёма воды Геометрическая высота подъёма воды определяется по формуле: , (2.7) где E – отметка максимального уровня воды в баке водонапорной башни, м; D – отметка минимального уровня воды в резервуаре чистой воды, м; м.               КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     1 – резервуар чистой воды; 2 – насосная станция второго подъема; 3 – водонапорная башня Рисунок 2.2 – Высотная схема сооружений   2.5.2 Определение потерь напора Суммарные потери напора определяются расчётом по формуле: åhw = hвс + hнс+ hнап, (2.8)     2.5.2.1 Потери напора во всасывающих трубопроводах Всасывающие трубопроводы выполнены из стальных неновых труб. Трубопроводы принимаем в две линии. Расчётный расход будет равен: Qp = = = 0,212 м3/с; Диаметр всасывающих трубопроводов определяется по формуле (1.5):               КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     dвсас = м; где v = 1,15 м/с; /1/ Принимаем стандартный диаметр 500 мм ( мм). Фактическая скорость: Vф = м/с; Потери напора определяются по формуле (1.6): hсам = K1×K2×A×L×Qр2, где K1 = 1,5 /1/; K2 = 1,015; А = 0,05784 с2/м5; /2/; L = 43,5 м. hвсас = м;   2.5.2.2 Потери напора в коммуникациях внутри насосной станции   Потери напора принимаются конструктивно в пределах от 1,5 до 2 м. Принято значение hнс = 1,75 м.   2.5.2.3 Потери напора в напорных трубопроводах   Напорные трубопроводы приняты из чугунных неновых труб. Диаметр напорных трубопроводов определяется по формуле (1.5): dнап = м; где v = 2 м/с; /1/ Принимаем стандартный диаметр 500 мм ( мм).               КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     Фактическая скорость: Vф = м/с; Потери напора определяются по формуле (1.6): hнап = м; где K1 = 1,1; K2 = 1,017; А = 0,06778 с2/м5; L = 1675 м.   2.5.2.4 Суммарные потери напора Суммарные потери напора определяются по формуле (2.8): åhw = 0,17 + 1,75 + 5,71 = 7,63 м Требуемый напор насоса определяется по формуле (1.2): Н = 27,3 + 7,63= 34,93 м.   2.6 Подбор насосов Насосы подбираются по требуемому напору Н и требуемой производительности Qнас согласно /5/. Qнас = /ч; Н = 34,93 м. Предварительно марка насоса принимается по графику сводных полей. Принята марку насоса: Д 800-57 с частотой вращения n = 1450 об/мин и с диаметром рабочего колеса 395 мм. Характеристики насоса представлены на рисунке 2.3.               КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     2.7 Анализ совместной работы насосов и трубопроводов Нормальный режим Сопротивления трубопроводов определяются по формуле (1.10): Сопротивление всасывающих трубопроводов: Sвс = Сопротивление коммуникаций внутри насосной станции: Sнс =   Сопротивление напорных трубопроводов: Sнап =   Суммарное сопротивление системы: Sc = Sвс+ Sнап+ Sнс (2.9) Sc = 0,95+9,78+31,91=42,64   Уравнение трубопровода: Н=27,3+42,64Q2.   Расчёт характеристик трубопроводов сводится к таблице.                 КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     Таблица 2.2 - Данные для построения характеристик трубопроводов при нормальном режиме
Напоры Расходы в долях от Qнс,
0,25Qнс 0,5Qнс 0,75Qнс Qнс 1,25Qнс 1,5Qнс
0,11 0,21 0,32 0,42 0,53 0,63
Hг 27,3 27,3 27,3 27,3 27,3 27,3 27,3
SQ2 0,48 1,91 4,29 7,63 11,92 17,17
Н 27,3 27,78 29,21 31,59 34,93 39,22 44,47

 

Анализ совместной работы насосов и трубопровод представлен на рисунке 2.3.

Вывод:

Для нормального режима работы, исходя из графика совместной

работы насосов и трубопроводов, фактическая подача и напор будут равны:

462 л/с;

Н = 37,5 м.

Фактическую подачу сравнивается с требуемой:

< 462 л/с;

% = % = 9,2 %.

По рисунку 2.3 определён коэффициент полезного действия, мощность и допустимый кавитационный запас насоса:

%,

N = 110,6 кВт,

м.ст.жидк.

 

            КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата   Аварийный режим   Суммарное сопротивление системы определяется по формуле: Sc= Sвс+ 4Sнап+ Sнс (2.10) Sc = 0,95+ 31,91+9,78= 138,37   Уравнение трубопровода: Н=27,3+138,37Q2.   Расчёт характеристик трубопроводов приведён в таблице 2.3. Таблица 2.3 - Данные для построения характеристик трубопроводов при аварийном режиме
Напоры Расходы в долях от Qнс,
0,25Qнс 0,5Qнс 0,75Qнс Qнс 1,25Qнс 1,5Qнс
0,11 0,21 0,32 0,42 0,53 0,63
Hг 27,3 27,3 27,3 27,3 27,3 27,3 27,3
SQ2 1,55 6,19 13,93 24,76 38,69 55,71
Н 27,3 28,85 33,49 41,23 52,06 65,99 83,01

 

Анализ совместной работы насосов и трубопроводов представлен на рисунке 2.3.

Вывод:

Для аварийного режима работы фактическая подача и напор будут равны:

374 л/с;

м.

 

            КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     Фактическую подачу сравнивается с требуемой: > 374 л/с % = % = 11,6 %. Коэффициент полезного действия, мощность и допустимый кавитационный запас насоса равны: %, N = 104 кВт, м.ст.жидк.   Пожаротушение Необходимая производительность насосной станции при тушении пожара определяется по формуле: , где Qнс2 – производительность насосной станции; n - расчетное количество одновременных пожаров; q - расход воды на тушение одного пожара; Согласно п. 1.5.3 n = 2 и q = 35 л/с =126 м3/ч. л/с. Характеристика трубопроводов представлена на рисунке 2.3. Согласно рисунку 2.3 фактическая производительность насосной станции при пожаротушении принята равной = 503,25 л/с, что больше Qпож = 493 л/с.   2.8 Определение отметки оси насоса и пола насосной станции На станции второго подъёма насос установлен под залив, т.е. с отрицательной высотой всасывания.               КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     Схема установки насоса показана на рисунке 2.4.   Рисунок 2.4 – Схема установки насоса под залив   Отметка оси насоса определяется по формуле: В2= – h – hвс, (2.11) где Dmax – отметка максимального уровня воды в источнике, м; Dmin – отметка минимального уровня воды в источнике, м; h – расстояние от верха корпуса насоса до его оси, м; hвс – потери напора во всасывающем трубопроводе, м. Согласно заданию: Dmax = 210 м; Dmin = 207 м; hвс = 0,17 м; (согласно п.2.5.2.1); h = 0,497 м (согласно /5/); В2= – 0,497 – 0,17 =207,833 м. Отметка пола насосной станции определяется по формуле 1.20: К2= В2 – h1 – hф, (1.20) где h1 = 0,7 м (для насоса марки Д800-57 согласно /5/); hф = 0,85 м. К2= 207,833– 0,7 – 0,85 = 206,28 м.                 КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     3 Канализационная насосная станция 3.1 Построение графика поступления сточных вод Расчётный расход стоков, поступающих на канализационную насосную станцию, принимают по расчётному секундному притоку в час максимального водопотребления. Расчётный секундный приток в час максимального водопотребления определяется по формуле: qср.сек. = , (3.1) где Qмакс.сут – максимальное суточное водопотребление, м3/сут; Т – количество секунд в сутках, с; qср.сек. = л/с. Согласно /1/ принят стандартный приток сточных вод: 350 л/с. Таблица 3.1 – Стандартное распределение притока сточных вод по часам суток, %
Часы суток Приток сточных вод, %
0-1 1,6
1-2 1,6
2-3 1,6
3-4 1,6
4-5 1,6
5-6 4,15
6-7 5,75
7-8
8-9 6,25

 

            КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата

 

 

Продолжение таблицы 3.1

 

9-10 6,25
10-11 6,25
11-12
12-13 4,15
13-14 5,75
14-15 6,25
15-16 6,25
16-17 5,8
17-18 5,8
18-19 4,4
19-20 4,15
20-21 4,15
21-22 2,45
22-23 1,6
23-24 1,6

 

На основании таблицы 3.1 построен график поступления сточных вод (рисунок 3.1).