ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕРОССИЙСКОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

(ФГБОУ ВПО ПГУПС)

Кафедра «Водоснабжение, водоотведение и гидравлика».

Пояснительная записка к курсовому проекту

«Расчет и проектирование водопроводных насосных станций».

Выполнила:

Студентка группы ВиВ-010

Шеловская К.В.

Принял:

Якубчик П. П.

Санкт-Петербург

2013

Содержание

1. Введение. 3

2. Выбор режима работы насосной станции. 3

3. Определение объема и размеров бака водонапорной башни. 5

4. Определение емкости безнапорных резервуаров чистой воды . 6

5. Определение расчетной производительности насосной станции . 8

6. Определение расчетного напора насосов. 9

7. Подбор насосов и построение характеристики параллельной

работы насосов и трубопроводов . 14

8. Определение мощности электродвигателей и их подбор . 17

9. Проектирование здания насосной станции . 18

9.1 Определение типа станции. Установление отметки оси насоса 18

9.2 Установка насосов и определение размеров фундаментов под

насосные агрегаты. 19

9.3 Составление схемы насосной станции и размещение

внутристанционных трубопроводов и оборудования. 20

9.4 Определение размеров машинного зала и здания насосной

станции. 22

10. Подбор вспомогательного оборудования (дренажных насосов

и грузоподъемных механизмов). 25

11. Описание контрольно-измерительных приборов. 26

12. Электрическая часть насосной станции. 26

13. Определение технико-экономических показателей запроектированной

насосной станции . 27

Список использованной литературы

1. Введение

В данном проекте разработана и рассчитана конструкция ВНС-II, подающей воду в водонапорную башню (ВБ), расположенную в начале сети. Проектируемая насосная станция относится к первой категории надежности (допускается перерыв в работе насоса на время не более 10 минут), так как обеспечивает подачу воды на пожаротушение. В проекте принят двухступенчатый режим работы станции, исходя из заданной суточной производительности Q_сут = 38000 м³/сут. При этом регулирующая емкость бака водонапорной башни W_рег.ВБ = 532 м³. Водонапорная башня принята типовая: объем бака W_BБ = 556 м³, диаметр D_б = 11.0 м и высота Н_б = 7.2 м.

Запроектированы два резервуара чистой воды, каждый имеющий емкость: W_РЧВ = 1000 м³. Здание НС запроектировано полузаглубленного типа прямоугольной формы в плане. Насосы установлены под заливку, т.е. ось насосного агрегата находится ниже уровня воды в РЧВ.

Всасывающие линии станции запроектированы из стальных труб в две нитки диаметром d_вс = 900 мм.

Напорные водоводы запроектированы в две нитки из чугунных труб d_н = 700 мм.

К установке приняты насосы марки Д1250-65 с паспортными параметрами:

D_р..к. = 400 мм;

n = 1450 об/мин;

η_н = 0,80 %

В качестве привода принят электродвигатель марки А3-315М-4 с паспортными данными: N_эл. = 200 кВт.

Количество насосных агрегатов 4, из которых 2 рабочих и 2 резервных для обеспечения надежности в работе станции.

В здании НС, кроме основного насосно-силового оборудования, установлены дренажные насосы марки ВКС 4/28А в количестве двух штук (рабочий и резервный) и подъемно-транспортные механизмы типа подвижной электрической кран-балки, грузоподъемностью до 5 т.

2. Выбор режима работы насосной станции.

Под режимом работы BHC-II понимают график подачи воды насосами в течение суток. Режим работы насосной станции выбирается в зависимости от суточного графика водопотребления, который строится по известному значению коэффициента числовой неравномерности.

Работа насоса принимается 2-ух или 3-ёх ступенчатой. В проекте принят 2-ух ступенчатый график работы BHC-II.

При двухступенчатой работе насосной станции, прежде всего, необходимо выбрать производительность и продолжительность работы насосов для каждой ступени. При этом нужно соблюдать два условия:

KI%Q_сут t_I + K_II%Q_сут∙ t_II = 100%Q_сут

W_рег.ВБ = 500 ÷ 600 м³ (т. к. = 38000 м³/сут по заданию).

где K_I - производительность насосов в часы работы первой ступени;

K_II - производительность насосов в часы работы второй ступени;

t_I - продолжительность работы насосов в часы первой ступени, ч;

t_II - продолжительность работы насосов в часы второй ступени, ч.

Кроме того в процессе составления графика работы насосов необходимо учитывать влияние на подачу насоса их параллельного включения.

При двух однотипных насосов производительность 1-го насоса в часы II ступени должна быть в пределах : KII = KI % Q_сут (0,56÷0,65)

K_I%Q_сут t_I + K_II%Q_сут∙ t_II = 100%Q_сут

где K_I - производительность насосов в часы работы первой ступени;

K_II - производительность насосов в часы работы второй ступени;

t_I - продолжительность работы насосов в часы первой ступени, ч;

t_II - продолжительность работы насосов в часы второй ступени, ч.

Тогда: задаем K_I = 5,9 % Q_cyт t_I = 8 ч => K_I∙t_I = 47,2%

K_II = ? t_II = 16 ч => K_II∙t_II = 52,8%

24 ч 100%

K_II = K_II∙t_II /t_II = > K_II = 3,3 % Q_cyт

Вывод: при двухступенчатой работе BHC-II:

1. Производительность насосов первой ступени принимаем равной

K_I = 5,9 %Q_cyт; продолжительность работы насосов первой ступени t_I = 8 часов; время работы насосов с 8⁰⁰ до 12⁰⁰, 14⁰⁰ до 18⁰⁰ ;

2. Производительность насосов второй ступени принимаем равной

K_II = 3,3 %Q_cyт; продолжительность работы насосов первой ступени t_II = 16 часов; время работы насосов с 0⁰⁰ до 8⁰⁰ , 12⁰⁰ до 14⁰⁰, 18⁰⁰ до 24⁰⁰;

При этом K_II = 3,3 %Q_cyт / K_I = 5,9 %Q_cyт = 0,56, что обеспечит применение параллельной работы двух одинаковых насосов.

При этом графике работы ВНС-II объем регулирующей емкости бака водонапорной башни будет составлять:

W_рег.ВБ = [(6,25-5,9)*4]∙38000/100 = 532 м³.

W_рег.ВБ = 532 м³ < 600 м³, следовательно, находится в пределах допустимого значения.