3. Расчет внутристанционных напорных трубопроводов

Внутристанционные напорные трубопроводы служат для транспортировки воды от напорного патрубка насоса к внешним напорным трубопроводам и для размещения на них запорной , измерительной и другой арматуры (рис.4.7). Здесь осуществляется переход от большой скорости движения воды в напорном патрубке насоса ( 5...7 м / с ) к сравнительно малой во внешних трубопроводах ( 1,6 ... 2 м / с ) . Это осуществляется при помощи диффузоров с углом конусности 8 ... 12 ⁰ , расчет которых проводится по формуле ( 4.2 ) путем подставления в нее соответствующих диаметров. Скорость движения воды во внутристанционных напорных трубах V _доп не должна превышать 2,2 ...2,5 м / с . Диаметр их определяется по формуле

Рис. 4. 7. Внутристанционный напорный трубопровод.

В качестве запорной арматуры применяются чугунные или стальные задвижки , длина которых для предварительных расчетов может быть определена по следующим зависимостям :

l ₃ = Д _н + 200 мм – для чугунных задвижек ,

l ₃ = 2Д _н + 150 мм – для стальных задвижек ,

где Д _н - диаметр напорного ( или всасывающего, если задвижка устанавливается на всасывающей линии ) патрубка , мм.

4. Компоновка здания насосной станции

Компоновка – есть правильное размещение оборудования с целью определения размеров здания насосной станции в плане и вертикальной плоскости.

Для проведения компоновки нужно иметь следующие исходные данные:

высоту всасывания насосов;

стандартные размеры всасывающего и внутристанционного напорного трубопроводов с арматурой, устанавливаемой на них (переходные конусы, задвижки и т.д.);

тип здания: заглубленный (блочный или камерный, который может быть как с сухой, так и мокрой камерой) или незаглубленный;

габариты насоса и электродвигателя;

тип и размеры грузоподъемного оборудования;

отметки воды в нижнем и верхнем бьефах.

При проектировании зданий заглубленного типа компоновка начинается с подземной части и выполняется в такой последовательности:

1) выбирается масштаб чертежа (рекомендуется 1:100 или 1:50), в котором будет вычерчиваться разрез здания на миллиметровой бумаге;

2) наносятся линии максимального и минимального уровней воды в нижнем бьефе;

3) ниже минимального уровня проводится горизонтальная ось насоса на расстоянии принятой геометрической высоты всасывания;

4) наносится вертикальная ось насоса, которая является и осью здания насосной станции;

5) вычерчиваются контуры насоса с учетом его габаритов;

6) от всасывающего патрубка насоса вычерчивается всасывающая труба, а от напорного – внутристанционный напорный трубопровод;

7) с помощью назначения длин монтажных вставок, которые располагают между патрубками насоса и примыкающей к нему арматурой, намечаются вертикальные оси стен с учетом стандартных размеров здания, будущего размещении в нем грузоподъемного оборудования, монтажных запасов и эксплуатационных проходов (приложение 7);

8) принимается толщина фундаментной плиты и боковых стен, а также определяется высота фундамента под оборудование (прилож. 7), после чего вычерчивается контур подземной части;

9) если подземная часть не имеет перекрытия (например, камерный тип с горизонтальными насосами), то высота ее боковых стенок устанавливается так, чтобы был запас над максимальным уровнем воды в водозаборном сооружении (если оно совмещено со зданием) не менее 0,5 м;

10) если подземная часть имеет перекрытие, так как применяются вертикальные насосы, то расстояние от пола до потолка должно быть не менее 3 м, в то же время боковые стенки должны превышать максимальную отметку воды не менее чем на 0,5 м;

11) вычерчивается план подземной части с соблюдением требуемых эксплуатационных проходов и стандартной длины здания (приложение 7).

Верхнее строение здания насосной станции заглубленного типа компонуется так же, как и для насосной станции незаглубленного типа.

Компоновка насосной станции незаглубленного типа начинается так же, как и заглубленных зданий с определения оси установки насоса и подсоединения к нему всасывающего и напорного трубопроводов (см. выше п.п. 1. . . 7), но с учетом положительной высоты всасывания.

Далее проводится компоновка верхнего строения в такой последовательности:

1) намечаются оси стен верхнего строения, которое опирается на ленточный фундамент, заглубленный ниже глубины промерзания грунта ( у заглубленных зданий верхнее строение опирается на стены подземной части);

2) принимается тип конструкции верхнего строения: каркасная, для которой применяется оборудование с грузоподъемностью более 5 т и стены, представляющие собой каркас из колонн с шагом 6 м, связанных ригелями в виде двухскатных балок и плитами перекрытия, а проемы между колоннами заполняются сборными железобетонными плитами (или кирпичем ), или бескаркасное, т.е. стены выполняются из кирпича ;

3) рассчитывается высота стен по формуле

Н_нч = h_об + h_зап+h_д+h_ст+h_кр+h₁,

где h_об – размер оборудования с учетом фундамента, на котором оно установлено ( или высоты платформы автомобиля, который подан на монтажную площадку для разгрузки);

h_зап – запас высоты над установленным в верхнем строении оборудованием (приложение 7);

h_д – высота этого оборудования;

h_ст – длина строп (0,5…0,7м);

h_кр – высота грузоподъемного оборудования (табл. 24 и 25 [1]);

h₁ – запас, который назначается конструктивно для выхода на стандартную высоту здания;

4) далее проектируется кровля (односкатная для зданий шириной менее 6 м и двухскатная для более широких), которая для отапливаемых зданий, работающих зимой, делается утепленной;

5) вычерчивается план здания с учетом монтажной площадки, длина которой назначается такой, чтобы на ней можно было разместить самое габаритное оборудование (насос или двигатель) и обеспечить эксплуатационные проходы вокруг него.

В верхнем строении предусматриваются ворота размером 3х3 или 3х4 м и окна, суммарная площадь которых должна быть не менее 12,5% от площади пола. Кроме этого, в зависимости от конструкции здания насосной станции, в нем предусматривают лестницы, люки, служебные мостики, трапы, стремянки и т.д.