4. Расчетный напор насосной станции

Полный напор насосной станции определяется для режима наибольшей подачи воды по водоводам, т.е когда подается Q _{нас. ст.} = 782 л/с, по формуле:

Н = Н_г + h + h_зап,

где Н_г – геометрическая высота подъема воды, м; Н_г = Z_o.c – Z_pез, = 118 – 88,75 = 29,25 м

(здесь Z_o.c – отметка уровня воды в точке сброса; Z_o.c = 118 м;

Z_рез – отметка уровня воды в приемном резервуаре; Z_pез = 88,75 м);

h = h_вс + h_нап

(здесь h_вс - потери напора на пути движения жидкости во всасывающем трубопроводе, м;

Пренебрегаем, т.к. насос погружной.

h_нап – потери напора в напорном трубопроводе, м;

h_нап = i  L  1,1 + 2

h_зап = 1 – запас на излив жидкости из трубопровода, м,

где i – гидравлический уклон; i = А  Q²  k

(здесь А, k – коэффициенты, которые принимаются для труб с цементно-песчаным покрытием по таблицам для гидравлического расчета труб Ф.А. Шевелева либо по таблицам прил. 2);

L – длина напорного водовода; L = 2900 м;

1,1 – коэффициент, учитывающий местные сопротивления в напорном трубопроводе;

2 м – потери напора в коммуникациях насосной станции напорной линии.

Н_г = 118 – 88,75 = 29,25 м

Для насосной станции 1-й категории принимаются два напорных водовода из чугунных труб с внутренним цементно-песчаным покрытием.

Расход воды по каждому водоводу составляет Q_1в = 782 / 2 = 391 л/с. Диаметры напорных водоводов назначаются с учетом экономического фактора Э, который учитывает район строительства объекта, стоимость электроэнергии, транспортные затраты.

Для средней полосы России экономический фактор Э = 0,75

По таблицам для гидравлического расчета труб при Q_1в = 391 л/с и Э = 0,75 определим:

D_ус = 600 мм, i = 0,004688,

где i = А  Q²  k = 0,003083;

А = 0,02116 для чугунных труб D_ус = 600 мм, k = 0,953.

Потери напора в напорных водоводах и коммуникациях насосной станции равны:

h_н = 0,003083· 1,1 · 3500 + 2 = 14 м.

Полный расчетный напор насосной станции или каждого из 3 насосов, при их совместной работе, составляет величину:

Н = Н_г + h + h_зап = 29,25 + 1 + 14 = 44,25 м ≈ 44 м,

Напорные водоводы, поскольку по ним транспортируются сточные воды с t^о ≥ 10^о С, укладываются выше глубины промерзания:

H = H_пр + 0,5 = 1,9 м

где Н_пр= 1,4 м – глубина промерзания грунта.

5. Диаметры напорных трубопроводов в пределах насосной станции

Все трубопроводы в пределах насосной станции проектируются стальными. В целях обеспечения прочности и герметичности стыков трубы свариваются. На фланцах соединяются только детали трубопроводов и оборудование, которые требуют профилактического ремонта (насосы, запорно-регулирующая арматура, монтажные вставки, и т.д.).

Каждый насос при совместной работе подает:

Q _н.1 = q = 782 / 3 = 261 л /с.

По трубопроводу от каждого насоса поступает q= 261 л /с.

Диаметр трубопровода насосной установки назначается по расчетному расходу q и экономической скорости , значения которой должны находиться в рекомендуемых пределах

В проекте диаметр напорного трубопровода от каждого насосного агрегата насосной станции принимается равным: d _нап= 400 мм (q= 261 л /с, = 1, 5 м/с).\

Диаметр напорного коллектора (“гребенки”) принимается равным диаметру напорного водовода D_у= 400 мм (Q _н.1=782 л/с, = 1, 51 м/с)