Расчет режима работы насосной станции
Насосная станция II подъема подает воду непосредственно в сеть потребителя, и поэтому режим работы ее стараются максимально приблизить к режиму водопотребления.
В настоящее время по типовым проектам предусматриваются баки водонапорных башен емкостью от 15 до 800 м .
Руководствуясь заданным режимом водопотребления (таблица 1), принимаем в первом варианте трехступенчатый график работы НС-II. Интервал от 0 до 6 часов по своему значению расходов принимаем за первую ступень НС с подачей, равной 2,16 %, что составляет среднеарифметическое значение расходов в процентах выбранного интервала времени.
Согласно [2] , количество рабочих насосных агрегатов на станции должно быть не менее двух. Принимать более четырех рабочих насосов нецелесообразно, т.к. при включении каждого следующего параллельно установленного насоса приращение подачи меньше, чем при включении предыдущего, из-за возрастания требуемого напора при увеличении подачи.
Определение требуемого напора и подачи насосов
Для выбора насоса необходимо знать требуемые подачу и напор.
Требуемый
напор определяем для первой ступени
подачи насосной станции Н
при расположении водонапорной башни в
начале сети:
;
где
-
разность отметок поверхности земли у
водонапорной башни и дна резервуара
чистой воды;
-
высота бака водонапорной башни (до
уточнения объема бака ориентировочно
можно принять
=8
м);
и
-
потери напора соответственно во
всасывающей и напорной линиях при
расходе
,
соответствующем подаче НС-II
на 1 ступени работы.
=
950,4 м
/час
= 264,0 л/с;
Расход в трубопроводе всасывающей линии:
132,0
л/с = 475,2 м
/ч.
Потери напора во всасывающей линии определяем по формуле
,
где
- удельные потери напора (гидравлический
уклон) по длине всасывающего трубопровода;
- длина всасывающего трубопровода;
- коэффициент, учитывающий потери напора
в местных сопротивлениях всасывающего
трубопровода,
= 1,2-1,3.
Принимаем
всасывающий трубопровод из стальных
труб. Согласно[4], при
=
132,0 л/с и dвс
= 600 мм,
гидравлический уклон
=
0,00047.
Тогда:
0,0134
м.
Определяем потери напора в напорном водоводе:
.
Принимаем
напорный трубопровод из чугунных труб.
Согласно[4], при
=
132,0 л/с и dн
= 600 мм,
гидравлический уклон
=
0,000528.
Тогда:
1,88
м.
Таким образом, требуемый напор для первой ступени подачи будет равен:
0,0134+(101,9-96,8)+18+8+1,88
=32,99 м.
Подача одного насоса определяется по формуле
,
где m – количество принятых насосов на I ступени.
Принимаем в первом варианте один работающий насос, тогда:
950,4
м
/час
= 264,0 л/c.
Выбор основного насосного оборудования
На
водопроводных станциях обычно применяют
насосы общего назначения, допускающие
перекачивание воды с температурой до
85
С
и с содержанием твердых включений до
3 г/л, размером не более 0,1-0,2 мм.
На водопроводных насосных станциях чаще всего устанавливаются горизонтальные насосы двустороннего входа типа Д, а при подачах до 0,08 м /с – консольные насосы типа К. При больших подачах (выше 1 м /с) и при напорах от 4 до 25 м могут применяться осевые насосы.
Определив марку насоса, более подробные сведения о нем и его характеристиках отыскиваем в приложениях к настоящей работе, в каталогах, в справочной литературе.
Напор подобранного насоса при требуемой подаче должен быть равен требуемому расчетному напору или превосходить его не более, чем на 10 %. Если это условие не обеспечивается, то прибегают к обточке рабочего колеса.
С учетом определенных выше значений требуемых подачи и напора по [3] подбираем насос марки Д1600-90а при частоте n=980 об/мин. Характеристики данного насоса изображены на рисунке 1 и записаны в таблице 2.
Рисунок 1 – Характеристика центробежного насоса Д1600-90а
Таблица 2 – Технические характеристики центробежного насоса Д1600-90а
Марка агрегата |
Подача, м3/ч |
Напор, м |
Частота вращения, об/мин |
Потребляемая мощность, кВт |
Допускаемый кавитационный запас, м |
КПД,% |
Масса,кг |
Д1600-90а |
970 |
34 |
980 |
132 |
5,1 |
82 |
2800 |