3. Проектирование здания насосной станции

1. Выбор типа здания

Конструкция здания насосной станции зависит от типа и производительности насосов, режима водоисточника и других условий.

Насосные станции подразделяются на заглубленные (блочные, рис. 4.1 и камерные, рис. 4.2) и незаглубленные (рис. 4.3).

Выбор типа здания осуществляется на основе следующих соображений.

Здания блочного типа строят для насосов типа О (рис.4.1.) и В с производительностью их 2 м ³/с и более. Высота всасывания всегда отрицательная . Здание станции почти всегда совмещено с водозаборным сооружением. Колебания уровней в водоисточнике любые.

Здания насосной станции камерного типа с сухой камерой ( рис. 4.2 ), которые являются также заглубленным, рекомендуется для установки насосов типа Д, НД, В и О с производительностью менее 2 м ³/с. Высота всасывания может быть отрицательной, положительной или переменной. Колебания уровней в нижнем бьефе – любые. По отношению к водозаборному сооружению здание чаще всего раздельного типа.

Здания насосных станций незаглубленного типа (рис.4.3) принимают при производительности насоса 1,5 и менее м³/с. Кроме того, колебание уровней воды в водоисточнике должны быть меньше принятой высоты всасывания насоса. Здания насосных станций почти всегда устанавливаются раздельно с водозаборным сооружением.

Рис. 4.3. Насосная станция незаглубленного типа:

1–верхнее строение; 2–ленточный фундамент; 3–насос с электродви-

гателем; 4–водозаборное сооружение; 5–всасывающая труба; 6–на-

порный трубопровод; 7–грузоподъемное оборудование.

2. Расчет всасывающих труб

Всасывающие трубы насосов, устанавливаемые в здании блочного типа, выполняются всегда в монолитном бетоне и могут быть прямолинейного ( рис. 4.4,б ) или криволинейного очертания ( рис. 4.4,а ) .

Рис.4.4. Всасывающие трубы : а)–криволинейного очертания; б)–прямолинейного.

Трубы прямолинейного очертания применяются для насосов, всасывающий патрубок которых имеет диаметр Д _в менее 1 м ( у насосов типа О и О _п диаметр всасывающего патрубка равен диаметру рабочего колеса ) , а при Д _в > 1 м применяются трубы криволинейного очертания. Расчет их сводится к установлению размеров, указанных на рис. 118 [3], которые зависят от диаметра всасывающего патрубка насоса.

В зданиях камерного типа с сухой камерой форма всасывающей трубы зависит от типа насоса и высоты всасывания.

Для насосов типа В ; Д и НД с отрицательной высотой всасывания в насосных станциях, совмещенных с водозаборным сооружением , применяются металлические трубы круглой формы с односторонним конусом ( рис. 4.5,а ) с горизонтальной верхней образующей, что предупреждает скопление воздуха . Диаметр входа Д _{д в} определяется по формуле

, при V _{д о п} = 0,8 ...1м / с.

Длина конуса

L _к = ( 6...7 ) ( Д _{в х} – d) , ( 4.1 )

где d – диаметр всасывающего патрубка насоса.

Для насоса типа В металлическое колено для подвода воды снизу поставляется заводом-изготовителем. Его диаметр равен диаметру всасывающего патрубка насоса ( см. приложение 2 ).

а) б)

Рис. 4.5. Типы всасывающих труб: а)–с отрицательной высотой всасывания;

б)–с переменной.

В случае раздельной компоновки здания насосной станции с водозаборным сооружением и отрицательной или переменной высотой всасывания насосов Д ; НД ; В (рис.4.5,б) входной диаметр Д_вх определяется так же , как указано выше, а диаметр всасывающей трубы Д _{в. т} определяется исходя из допустимой скорости V _{д о п} = 1...1,8 м / с . Тогда длина диффузора

, ( 4.2 )

где  = 30 ... 40 ⁰ – угол конусности.

Рис. 4.6. Комбинированные всасывающие трубы: а) – с отрицательной высотой всасывания; б) – с переменной высотой всасывания.

Если Д _{в. т} оказался равным диаметру всасывающего патрубка насоса d, то принимается один переходной конус , а если больше - то два. Длина второго конуса определяется по формуле ( 4.1 ) , но только берется разность ( Д _{в. т} – d ) (рис.4.6.)

При применении здания незаглубленного типа, которое почти всегда устраивается раздельно с водозаборным сооружением, в качестве всасывающих применяются металлические трубы, укладываемые на поверхность земли с уклоном в сторону нижнего бьефа ( рис. 4.3 ) . Все размеры всасывающей трубы и переходников определяются аналогично вышеописанному.