УДК 628.12(07), 631.672.

Насосные станции систем водоснабжения и водоотведения: методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию.

В учебном пособии к курсовому и дипломному проектированию рассмотрены устройство и конструкции насосов. Дана методика расчетов и конструирования насосных станций I, II подъемов и станций водоотведения. Рассмотрены вопросы работы системы «Насосная станция II подъема – водопроводная сеть». В учебное пособие включены справочные данные о насосном и грузоподъемном оборудовании, трубопроводной арматуре.

Оглавление

1.1. Назначение насосных станций. Основные требования, предъявляемые к их оборудованию и работе 5

1.2. Типы и конструкции насосных станций 9

1.3. Типы основных насосов 10

1.4. Выбор основных насосов, двигателей и их компоновка 16

1.5. Конструирование рамы и определение размеров фундамента агрегата. 19

1.6. Трубопроводы насосной станции 21

1.7. Построение графика совместной работы насосов и водоводов 26

1.8. Оборудование систем заливки насосов, технического водоснабжения, дренажа и осушения 30

Глава 2. Проектирование водопроводной насосной станции II подъема 33

2.1. Определение расчетной подачи насосной станции. 33

Проектирование водоводов. 33

Гидравлический расчёт водоводов. 33

2.2. Определение расчетных напоров насосов II подъема. 39

Выбор основного насосного оборудования 39

2.2.1. Система с башней в начале сети (рис. 26). При этой системе расчетной отметкой z для определения статического напора в час максимального водопотребления является максимальная отметка поверхности воды в водонапорной башне. 39

2.2.2. Безбашенная система. Здесь расчетный напор насосов определяется по той же формуле (26), только в качестве расчетной отметки z принимают пьезометрическую отметку в конце напорных водоводов, определенную гидравлическим расчетом сети для часа максимального водопотребления. 40

2.2.3. Система с башней в конце сети (с контррезервуаром). При системе с контррезервуаром (рис. 24) в качестве расчетной отметки z принимают отметку на высоте свободного напора в диктующей точке сети. Напор насосов вычисляют по формуле 41

2.2.4. Подача транзитного расхода в водонапорную башню. В схеме с контррезервуаром максимальный напор насосов может потребоваться не в час максимального водоразбора, а при максимальном транзите воды в башню. Заполнение водонапорной башни желательно производить в часы малого водоразбора при уменьшенной подаче насосной станции. Подачу при транзите назначают, учитывая график водопотребления, количество и характеристику насосов, а затем уточняют при построении графика совместной работы насосов и водоводов. 42

2.2.5. Расчет режима работы насосной станции при подаче воды на тушение пожара 45

2.2.6. Аналитический расчёт количества переключений водоводов 48

Как известно, устройством переключения достигается возможность выключения повреждённых участков водоводов при авариях с обеспечением требуемого СНиП расхода воды при постоянном или изменяющемся напорах. Число переключений в соответствии с допустимым снижением подачи воды определяют из графика совместной работы насосной станции и водоводов в аварийных и нормальных условиях. 48

Предлагаемые расчёты переключений основываются на соотношении: 48

48

Где Q и Q_a – нормальный и аварийный расход; 48

S и S_a – потери напора ( гидравлические сопротивления) в системе водоводов нормальном 48

и аварийном режимах; 48

a – коэффициент зависящий от числа переключений. 48

48

Для ситуации обеспечения отношения количество переключений обычно не указывается, т.к. оно должно стремится к бесконечности. 48

На основании теоретических расчётов были выведены формулы , позволяющие рассчитать длину безаварийного участка для различного числа водоводов одинакового и разного диаметров: 48

Характеристика сети 49

Длина безаварийного участка- l 49

Обозначения 49

1 49

Два диаметра одинаковые- 2d, d₁=d₂ 49

49

L- общая длина трубопровода, м 49

H- располагаемый напор для преодоления потерь по длине ,м 49

2 49

Три диаметра одинаковые- 3d, d₁=d₂=d₃ 49

49

Q- общий расход, м³/с 49

A- удельное сопротивление трубопровода. 49

3 49

Четыре диаметра одинаковые- 4d, d₁=d₂=d₃=d₄ 49

49

Q- общий расход, м³/с 49

A- удельное сопротивление трубопровода 49

4 49

Два диаметра разные- 2d, d₁≠d₂, d₁<d₂ 49

49

A₁>A₂, А- удельное сопротивление трубопроводов d₁и d₂, 49

49

5 49

Три диаметра- два одинаковые, 3-й разный. 49

49

d₁>d₂=d₃, А- удельное сопротивление трубопроводов d₁и d_2, 49

49

6 49

Три диаметра разные- 3d, 49

d₁<d₂<d₃ 49

49

d₁<d₂<d_3, А- удельное сопротивление трубопроводов d₁, d₂ и d₃, 49

49

49

Определив величину безаварийного участка-l, можно рассчитать длину аварийного участка l’=L-l. 49

Количество участков на которые необходимо разбить водоводы равно: 49

, 49

а количество переключений равно n-1. 49

Предлагаемые формулы позволяют достаточно упростить расчёт количества участков и переключения водоводов. 49

2.3. Размещение оборудования в машинном зале 50

2.4. Порядок проектирования здания насосной станции II подъема 52

ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ 53

СИСТЕМ ВОДООТВЕДЕНИЯ (КАНАЛИЗАЦИОННЫХ) 53

3.1. Определение расчетных расходов. Расчет напорных водоводов 53

3.2. Определение расчетных напоров. Выбор насосов 54

3.3. Размещение основного оборудования в машинном зале 57

3.4. Приемный резервуар и его оборудование 61

3.5. Проектирование систем технического водопровода и дренажа 64

3.6. Порядок проектирования надземной части здания насосной станции водоотведения 66

ГЛАВА 4. ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. 67

КОНСТРУКЦИИ ЧАСТЕЙ ЗДАНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ 67

4.1. Подъемно-транспортное оборудование 67

4.2. Конструкции и стандартные размеры частей здания 74

ГЛАВА 5. ВЫБОР ТИПА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДАЧИ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ I ПОДЪЕМА 77

ГЛАВА 6. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ НАД РАЗДЕЛОМ ДИПЛОМНОГО И 79

КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 79

ГЛАВА 7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ 80

5.1. Удельные технико- экономические показатели и их определение 80

5.2. Технико-экономическое сравнение вариантов проектируемой насосной станции 84

Литература 88

ГЛАВА 1. ТИПЫ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ. ОСНОВНОЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СТАНЦИЙ