5. Водопровідні насосні станції

5.1. Визначення розрахункових параметрів насосу.

Підбір насосу

Для визначення насосів необхідно знати , розрахункова витрата Q_i м³/с і повний напір Н_н (м).

Розрахунковий напір насоса для водопроводу з водонапірною баштою визначається по формулі:

H_н = Н_Б + Н₀ + h_н + Z_Б – Z_н , (5.1)

Або

H_н = Н_Бмах.+ h_wСБ + Z_Б – Z_підз.. (5.2)

де Н_н - повний напір насосів, що забезпечує наповнення бака водонапірної башти, м;

Н₀ - максимальна глибина води в баці башти, м;

h_н - сума втрат напору у водоводах від насосної станції до башти, м;

Z_н - відмітка осі насоса, м;

Z_підз. - відмітка підземних вод, м.

У нашому випадку: Н_н = 29,7 + 5,72 + 348,7 – 314,1 = 72 м.

Марка насоса 4К-6.

5.2. Визначення фактичних продуктивності і напору насоса по робочій точці

Для побудови характеристики трубопроводу від насоса до бака водонапірної башти необхідно визначити коефіцієнт втрат по формулі

, (5.3)

Будуємо характеристику трубопроводу h_ТР =(Q_СБ) по наступній формулі

h_ТР = (Z_Б – Z_підз.) + Н_Бмах.+ С ∙ Q²_С-Б (5.4)

Для побудови характеристики трубопроводу у формулу (5.4) необхідно задати 5 різних значень витрати води: 0,8 Q_С-Б; 0,9 Q_С-Б; Q_С-Б;

1,1 Q_С-Б; 1,2 Q_С-Б.

Робимо розрахунок для даного випадку:

С =

1. 0,8 Q_С-Б:

h_ТР = (348,7 – 314,1) + 29,7 + 7334 (0,8 ∙ 0,028)² = 67,98 м;

2. 0,9 Q_С-Б:

h_ТР = (348,7 – 314,1) + 29,7 + 7334 (0,9 ∙ 0,028)² = 68,96 м;

3. 0 Q_С-Б:

h_ТР = (348,7 – 314,1) + 29,7 + 7334 (0,028)² = 70,05 м;

4. 1,1 Q_С-Б:

h_ТР = (348,7 – 314,1) + 29,7 + 7334 (1,1∙ 0,028)² = 71,25 м;

5. 1,2 Q_С-Б:

h_ТР = (348,7 – 314,1) + 29,7 + 7334 (1,2 ∙ 0,028)² = 72,58 м.

За значеннями 0,8 Q_С-Б = 0,022; 0,9 Q_С-Б = 0,025; Q_С-Б = 0,028;

1,1 Q_С-Б = 0,031; 1,2 Q_С-Б = 0,034 та характеристиками трубопроводу будуємо графік залежності h_ТР = (Q_СБ).

На графік залежності h_ТР = (Q_СБ) наносимо характеристику вибраного насоса. Рис.4. Розрахунково–напірні характеристики насосу та трубопроводу.

5.3. Визначення потужності насоса

Потужність, споживану насосом, визначаємо за фактичним значенням витрати і напору в розрахунковій точці по формулі:

(5.5)

де Q_н - продуктивність насоса, м³/с;

Н_н - напір насоса, м;

 - КПД насоса, - 0,70…0,75;

- прискорення вільного падіння, м/с .

В нашому випадку потужність становить:

N_н = КВт.

6. Деталювання вузлів водогінної мережі

Одним з важливих питань, пов'язаних з проектуванням і розрахунком водопровідної мережі, є її деталювання.

Деталювання - вибір і розміщення на мережі арматури, фасонних частин, водопровідних колодязів і інших деталей.

Деталювання виконується по прийнятому варіанту схеми водопостачання після гідравлічного розрахунку мережі, коли певні фактичні витрати води, діаметри і матеріали труб, по всіх ділянках мережі.

Деталювання вузлів мережі виконується з метою складання специфікації фасонних частин і арматури, за допомогою яких здійснюється монтаж водогінної мережі і її експлуатація. При складанні деталювання вузлів мережі в першу чергу намічаємо місця установки на ній засувок, вантузів, водовипусків. Деталювання дається на робочих кресленнях, де умовними позначеннями показують арматуру і фасонні частини, з яких повинні вмонтовуватися окремі вузли мережі. Фасонні частини приймають для зміни напряму і діаметру трубопроводу, а також для відгалуження.

Водорозбірні колонки розміщують на перехрестях вулиць в зоні жилої забудови, для якої передбачено водокористування із колонок. Радіус дії колонки 100 м, тому відстань між ними рекомендується не більше 200м.

Засувки на ділянках водогінної мережі варто розміщувати таким чином, щоб при відключенні їх на ремонт вимикались на більше 5 пожежних гідрантів одночасно. Вантузи необхідно передбачити в підвищених переломних точках профілю, а водовипуски - у пожежних точках. Упори встановлюють в місцях повороту розтрубних труб, а також труб, з’єднаних муфтами.

Для управління роботою трубопроводу і спостереження за його стани встановлюють арматуру (засувки, зворотні клапани, вантузи, т.і.). Вибір раціонального типа труб і правильне розміщення арматури і фасонних частин одна з найважливіших задач проектування трубопроводу. Після розрахунку магістральних ліній водопровідної мережі виробляють деталювання основних вузлів її, тобто складають монтажну схему мережі. Пристрої розрахованої магістральної водопровідної мережі, проектуємо з чавунних водопровідних розтрубних труб.

При деталюванні мережі показують із застосуванням умовних позначень труби, фасонні частини, водорозбірну, запобіжну, регулюючу і замочну арматуру. При цьому засувки слід розміщувати так, щоб можна було вимикати окремі ділянки мережі без порушення подачі води споживачам..

На основі деталювання мережі складають специфікацію труб, фасонних частин і арматури різного призначення, що необхідне для складання схеми, замовлення на труби і інші деталі мережі.

ВИСНОВОК

При виконанні курсового проекту була запроектована водопровідна мережа, що подає воду для потреб населеного пункту (господарсько – питні та поливка) та авторемонтного заводу (виробничі, господарсько – питні), а під час виникнення пожежі – на потреби пожежогасіння.

Вододжерелом для населеного пункту являється річка, з якої вода, після відповідної водопідготовки, подається насосною станцією першого підйому до резервуарів чистої води.

Населення складає 4700 чоловік, є виробничо-господарський і твариницький сектори.

При виконанні розрахунково-графічної роботи були виконані наступні розрахунки:

1. Розрахунок необхідних витрат води для споживачів населеного пункту, підприємства. Сумарне водоспоживання всіма категоріями споживачів складає = 1507,3 м³/добу.

2. Розрахунок максимально годинного водоспоживання Q_{мах год} =157м³/год.

3. Розрахунок річної потреби води Q_річ. = 36310,16 м³/рік.

4. Гідравлічний розрахунок водопровідної мережі. Прийнято матеріал труб – асбестоцементних.

5. Визначено розмір водонапірної башти Н_Б = 27,2 м.; а також об’єм бака – W_Б = 240,5 м .

6. По витраті Q_н = 0,028, л/с і напору Н_н = 72 м, підібраний насос типу 4К-6. Потужність насосу N_н = 38,34 КВт.

Список використаної літератури

1. Ґедзів В.С. Сільськогосподарське водопостачання та обводнювання. – М.: Колосся, 1984р. – 480с.

2. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. – М.: Стройздат, 1984г. - 117с.

3. Сільськогосподарське водопостачання. Зовнішні мережі і споруди. Норми проектування. ВБН 46/33-2.5-96.

4. СНиП 2.04.02-84 Водоснабжения. Наружные сети и сооружения.

5. Турк В.Н., Минаев А.В., Карелин В.Я. Насосы и насосне станции. – М.: Стройздат, 1990г.

6. Соколов М.А. Водопроводные сети и сооружения. – М.: Стройздат, 1983г.

7. Абрамов Н.Н. Водоснабжения. Расчет водопроводных сетей. – М.: Стройздат, 1983г.

8. Лабачев П.В. Насосы и насосные станции. – М.: Стройздат, 1990г.

9. Смагин В.Н., Беляков В.М., Небольсина К.А. Курсовое и дипломное проектирование по сельськохозяйственному водоснабжению. – М.: Агропромиздат, 1990г. – 536с.

10. Залуцкий Э.В., Петрухно А.И. Насосные станции. Курсовое проектирование. – Киев: Высшая школа, 1987г.

11. Курчанов А.М., Федоров Н.Ф. Гидравлические расчеты водоснабжения и водоотведения: Справочник под общ. Ред. Курчанова А.М. Л.: Стройздат, 1986г.

12. Карасев Б.В. Насосы и насосные станции. – Минск.: Высшая школа, 1987г.

Додаток 1

Вихідні дані для визначення добових витрат води по населеному пункту

Водоспоживачі	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Населення: -будови з внутрішнім водопроводом без ванни; -будови з водопроводом, каналі за-цією, ванною.	4000	4100	4200	4300	4400	4500	4400	4300	4200	4100	4000	3900	3800	3700	3600
	3600	3500	3400	3300	3200	3100	3000	3100	3200	3300	3400	3500	3600	3700	3800
Тварини в індивідуальному користуванні: корови; свині	600	700	800	900	1000	900	800	700	600	500	400	400	500	600	700
	400	500	400	400	400	400	400	500	600	700	800	800	800	800	800
Ферми: врх; вівці; свині	2000	2000	2000	2000	2000	2500	2500	2500	2500	2500	3000	3000	3000	3000	3000
	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000
	1500	1500	1500	1500	1500	1500	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000
Виробництво: завод, т	4	4	4	6	6	6	6	5	5	5	5	4	4	4	4
Полив

Додаток 3

Довжини ділянок трубопроводу для гідравлічного розрахунку водопровідної мережі

Ділянка	Остання цифра шифру
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
1-2	400	450	500	550	400	450	500	550	600	500
2-3	300	350	380	400	420	440	460	480	500	520
3-4	400	500	480	460	440	420	400	380	360	340
4-5	400	340	360	380	400	420	440	460	480	500
5-6	380	500	480	460	440	420	400	380	380	360
6-7	400	450	500	550	400	450	500	550	600	500
7-8	380	500	480	460	440	420	400	380	380	360
8-9	400	340	360	380	400	420	440	460	480	500
9-10	400	500	480	460	440	420	400	380	360	340
10-1	300	350	380	400	420	440	460	480	500	520
3-10	400	450	500	550	400	450	500	550	600	500
4-9	400	450	500	550	400	450	500	550	600	500
5-8	400	450	500	550	400	450	500	550	600	500

22