Выбор режима работы насосной станции и определение количества рабочих насосов
Согласно графику поступления сточных вод (рисунок 3.1) принят неравномерный режим работы канализационной насосной станции.
Предварительно определяем число рабочих насосов по формуле 2.1:
= 
.
Принято три рабочих насоса.
3.3 Определение производительности насосов
Производительность насосной станции определена по формуле:
Qкнс = 
, (3.2)
где qмах – максимальный приток сточных вод, %;
Qсут.макс = 30060 м3/сут;
Qкнс = 
м3/ч = 0,522 м3/с.
Производительность насосов определена по формуле 1.7:
м3/ч=0,174 м3/с.
3.4 Определение требуемого напора насосов
Требуемый напор насосов определяется по формуле 1.2
3.4.1 Определение геометрической высоты всасывания
Геометрическая высота подъема стоков определена по формуле:
HГ =G – F, (3.3)
где G - отметка выливного отверстия напорного канализационного коллекто-
ра, м (G = 213,3 м);
F - отметка минимального уровня воды в приемном резервуаре, м (F = 200 м ).
HГ =213,3 – 200 = 13,3 м.
Рисунок 3.2 – Высотная схема сооружений
3.4.2 Определение потерь напора
Суммарные потери напора определяются по формуле:
åhw= hнап + hвс+нс, (3.4)
где hнап – потери напора в напорном трубопроводе, м;
hвс+нс – потери напора во всасывающих трубопроводах и в коммуникациях
внутри насосной станции, м (т.к. всасывающие трубы имеют малую
протяжённость, то потери напора в них приняты совместно с потеря-
ми в коммуникациях внутри насосной станции и равны 4 м).
Определение потерь напора в напорных трубопроводах:
Напорные трубопроводы приняты из чугунных неновых труб.
Диаметр трубопроводов определяется по формуле:
dнап = 
, (3.5)
м;
Принят стандартный диаметр 700 мм ( 
мм).
Фактическая скорость равна:
Vф = 
м/с;
Потери напора определяются по формуле:
hнап = K1×K2×A×L×Qкнс2,
где K1 = 1,1 /1/;
K2 = 1; А = 0,01154 с2/м5; /2/;
L = 535 м.
hнап = 
м.
Суммарные потери напора определены по формуле 3.4:
åhw= 1,85 + 4 = 5,85 м.
Требуемый напор насоса определен по формуле 1.2:
H = 13,3+5,85=19,15 м.
3.5 Подбор насосов
Насосы подобраны согласно /5/ по требуемому напору Н=19,15 м и требуемой производительности Qнас = 626,25 м3/ч.
Принята марка насоса: СД 800/32б с частотой вращения n = 960 об/мин и диаметром рабочего колеса 470 мм.
Характеристики насоса представлены на рисунке 3.3.
, (3.5)
где 
= 5,85 м; 
м3/с;
Sc = 
.
Уравнение трубопроводов:
Н=13,3 + 21,47Q2.
Расчёты для построения характеристик трубопроводов сведены в таблицу для каждого расчётного случая.
Таблица 3.2 – Данные для построения характеристик трубопроводов при нормальном режиме
| Напоры | Расходы в долях от Qкнс, 
| ||||||
| 0,25Qкнс | 0,5Qкнс | 0,75Qкнс | Qкнс | 1,25Qкнс | 1,5Qкнс | ||
| 0,1305 | 0,261 | 0,3915 | 0,522 | 0,6525 | 0,783 | ||
| Hг | 13,3 | 13,3 | 13,3 | 13,3 | 13,3 | 13,3 | 13,3 |
| SQ2 | 0,37 | 1,46 | 3,29 | 5,85 | 9,14 | 13,16 | |
| Н | 13,3 | 13,67 | 14,76 | 16,59 | 19,15 | 22,44 | 26,46 |
594,44 л/с; 
Н 
= 21 м.
Из рисунка 3.3 определёны коэффициент полезного действия, мощность и допустимый кавитационный запас насоса:
%,
N = 67 кВт,
м.ст.жидк.
Аварийный режим
При аварийном режиме работы канализационной насосной станции суммарное сопротивление системы определено по формуле:
= 
16,38 .
Согласно формуле (1.8) уравнение трубопроводов будет иметь вид:
Н=13,3 + 16,38Q2.
Расчёты для построения характеристик трубопроводов сведены в таблицу для каждого расчётного случая.
| Напоры | Расходы в долях от Qкнс,
| ||||||
| 0,25Qкнс | 0,5Qкнс | 0,75Qкнс | Qкнс | 1,25Qкнс | 1,5Qкнс | ||
| 0,1305 | 0,261 | 0,3915 | 0,522 | 0,6525 | 0,783 | ||
| Hг | 13,3 | 13,3 | 13,3 | 13,3 | 13,3 | 13,3 | 13,3 |
| SQ2 | 0,28 | 1,12 | 2,51 | 4,46 | 6,97 | 10,04 | |
| Н | 13,3 | 13,58 | 14,42 | 15,81 | 17,76 | 20,27 | 23,34 |
Анализ совместной работы насосов и трубопроводов представлен на рисунке 3.3.
Вывод:
Для аварийного режима работы, исходя из графика совместной
работы насосов и трубопроводов, фактическая подача и напор на-
сосов будут равны:
650 л/с;
Н = 20 м.
Из рисунка 3.3 определёны коэффициент полезного действия, мощность и допустимый кавитационный запас насоса:
%,
N = 74 кВт,
м.ст.жидк.