|
Розділ 3 Основне та допоміжне обладнання
НС
3.1. Визначення розрахункового геодезичного напору насоса
Середньозважену геодезичну висоту підйому визначаємо із умови рівності роботи по формулі:
,
де: 
–
подача
насосної
станції, 
/с;
–
геодезична висота підйому, м;
–
період роботи насосної станції, дні.
Розрахунок по визначенню середньозваженої висоти підйому води проводимо в наближеній формі (Табл. 3.1.).
Таблиця3 .1.
Розрахунок середньозваженої геодезичної висоти всмоктування
Період роботи насосної станції |
дні |
Подача насосної станції |
Відмітки рівнів води, м |
м |
|
|
|
|
|
||||||
Травень |
31 |
35,4 |
50,82 |
23,0 |
27,82 |
19696,56 |
708,0 |
Червень |
30 |
94,0 |
52,45 |
22,2 |
30,25 |
164923,0 |
5452,0 |
Липень |
31 |
73,5 |
51,97 |
19,7 |
32,27 |
158913,61 |
4924,5 |
Серпень |
31 |
78,9 |
52,12 |
15,3 |
36,82 |
20335,68 |
552,3 |
Вересень |
30 |
49,5 |
51,27 |
14,8 |
36,47 |
12636,85 |
346,5 |
Жовтень |
31 |
61,0 |
51,67 |
12,0 |
38,67 |
58971,75 |
1525,0 |
|
435477,45 |
13508,3 |
|||||
,
,
За розрахунками таблиці 3.1. будуємо графік споживання за допомогою залежності Н=f(t) і графік водоспоживання Q=f(t) рис.3.1. і рис.3.2.
Виходячи з таблиці:
.
Довжина
тераси водоводу 
Втрати на тертя води по довжині трубопроводу:
,
де: i –
опір по довжині трубопроводу, при подачі
більше 10
/с,
на 1км трубопровода приймаємо 2,5
3,0м.
.
Розрахунковий напір насосної станції:
ё
,
де
–
місцеві внутрішньостанційні втрати
напору, приймаємо 
.
.
3.2. Вибір основного обладнання
Для
перекриття графіка водоспоживання
можна підібрати різну кількість насосів.
В нашому випадку повний напір 
=42,11м
і розрахункова подача 
94м3/с.
Обладнання станції по трьом варіантам
визначимо за зведеним графіком областей
застосування вертикальних насосів.
Використовуючи зведений графік підбираємо
три можливих варіанта обладнання
станції:
- Варіант I: 10 агрегатів 1600В-10/63, Qн=9,4м3/с;
- Варіант II: 9 агрегатів 2000В-16/40, Qн=10,44м3/с;
- Варіант III: 12 агрегатів 1200В-6,3/63, Qн=7,83м3/с.
Для визначення кращого варіанту проводимо техніко-економічний розрахунок порівнянь варіантів.
Економічно вигідним являється той варіант, який дає мінімум приведених затрат:
,
де: 
– сумарне капіталовкладення в гідровузол
по варіанту;
– сумарні вигідні експлуатаційні
затрати по варіанту;
– нормативний термін окупності.
зрахунок
по визначенню економічно вигідного
варіанту зводимо в табл.3.2.
В результаті аналізу визначено, що агрегати 1600В-10/63 і 1200В-6,3/63 будуть працювати з низьким ККД (70-75%). Тому подальший розрахунок по I і IІI варіантах не проводимо. Розрахунок проводимо для основного варіанту.
Таблиця 3.2.
Вибір основного обладнання
№ п/п |
Технічні та економічні Показники |
Варіанти |
||
I |
II |
III |
||
1. |
Число встановлених насосів z, шт. |
10 |
9 |
12 |
2. |
Кількість напірних трубопроводів n, шт. |
4 |
6 |
4 |
3. |
Подача
насосу
і трубопроводу
|
Qн=9,4; Qтр=23,5
|
Qн=10,44; Qтр=15,06
|
Qн=7,83; Qтр=23,5
|
4. |
Розрахункова подача трубопроводу
|
19,74 |
14,92 |
19,34 |
5. |
Економічно найвигідніший діаметр трубопроводу DE, м |
2,8 |
2,4 |
2,8 |
6. |
Втрати
напору в трубопроводі
|
12,23 |
12,34 |
12,23 |
7. |
Геодезичні напори Hг, м: a) cередній b) максимальний c) мінімальний |
32,23 38,67 27,82 |
32,23 38,67 27,82 |
32,23 38,67 27,82 |
8. |
Повний напір насосу
|
45,96 |
45,96 |
49,56 |
9. |
Марка насосу |
1600В-10/63 |
2000В-16/40 |
1200В-6,3/63 |
10. |
Число обертів насосу n, об/хв |
375 |
250 |
375 |
11. |
Розрахункові подачі для визначення: a) потужності b) геодезичної висоти всмоктування |
9,1
9,1 |
14,7
14,7 |
11,2
11,2 |
12. |
Потужність електродвигуна, кВт |
|
12500 |
|
13. |
Марка електродвигуна |
|
ВДС2-375-130/24У4 |
|
14. |
Маса електродвигуна, кг |
|
126800 |
|
15. |
Вартість одного електродвигуна, тис. грн. |
|
154,32 |
|
16. |
Вартість всіх електродвигунів,тис.грн. |
|
1388,88 |
|
17. |
ККД
електродвигуна
|
|
84,0 |
|
18. |
Вартість одного насосу, тис.грн. |
|
19,0 |
|
19. |
Вартість всіх насосів, тис.грн. |
|
171,0 |
|
20. |
Геодезична висота всмоктування
|
|
-2,80 |
|
21. |
Відмітка
осі насосу
|
|
9,20 |
|
22. |
Відмітка
підлоги насосного приміщення |
|
6,20 |
|
23. |
Відмітка підлоги машинного залу |
|
23,80 |
|
24. |
Висота стін підземної частини |
|
17,6 |
|
25. |
Відмітка підлоги підземної частини
|
|
1,0 |
|
26. |
Товщина фундаменту, м |
|
5,20 |
|
27. |
Висота підземної частини |
|
22,8 |
|
28. |
Ширина приміщення, м |
|
15,0 |
|
29. |
Відстань між осями насосів, м |
|
8,0 |
|
30. |
Внутрішня довжина приміщення
|
|
95,0 |
|
31. |
Зовнішня довжина приміщення
|
|
96,0 |
|
32. |
Об'єм земляних робіт по котловану приміщення, м3 |
|
257090 |
|
33. |
Вартість земляних робіт, тис.грн. |
|
128,54 |
|
34. |
Об'єм підземної частини по зовнішньому виміру, м3 |
|
32832 |
|
35. |
Вартість підземної частини
|
|
1313,28 |
|
36. |
Тип і вантажопідйомність Крану |
|
Однобалочнй мостовий кран (75т) |
|
37. |
Вага крану, кг |
|
85000 |
|
38. |
Вртість вантажопідйомного обладнання, тис.грн. |
|
51,0 |
|
39. |
Відмітка гака крану із умови монтажу основного обладнання, м |
|
30,75 |
|
40. |
Відмітка
гака із умови доставки обладнання на
приймальну площадку |
|
31,80 |
|
41. |
Відмітка верху надземної частини |
|
38,0 |
|
42. |
Висота
надземної частини
|
|
14,20 |
|
43. |
Ширина надземної частини
|
|
16,32 |
|
44. |
Довжина надземної частини
|
|
97,02
|
|
45. |
Об’єм надземної частини по зовнішньому заміру
|
|
24225 |
|
46. |
Вартість надземної частини
|
|
363.375 |
|
47. |
Вартість
погонного метра напірного трубопроводу
|
|
349,5 |
|
48. |
Вартість всіх ліній напірного трубопроводу
|
|
6395,85 |
|
49. |
Відрахування на оновлення, тис.грн.: a) насосів (8%) b) електродвигунів (3,8%) c) підземної частини (1,2%) d) надземної частини (5%) e) напірних трубопроводів (5%) f) вантажопідйомного обладнання (4,8%) |
|
13,68
52,77
15,75
5,45
319,79
2,448 |
|
50. |
Відрахування на ремонти, тис.грн.: a) насосів (12%) b) електродвигунів (6,1%) c) підземної частини (4,6%) d) надземної частини (4,9%) e) напірних трубопроводів (1,8%) f) вантажопідйомного обладнання (20,4%) |
|
20,52
84,72
17,80
60,41
115,12
10,404 |
|
51. |
Річні затрати на електроенергію , тис.грн. |
|
61,58 |
|
52. |
Приведені
річні затрати |
|
6243,536 |
|
53. |
Сумарні
капітальні затрати |
|
9683.385 |
|
54. |
Сумарні приведені затрати
|
|
15926.92 |
|
,
м3/с
м3/с
,
м3/с
,
м
,
м
,
%
,
м
,
м
,
м
,
м
,
м
,
м
,
м
,
м
,
м
,
тис.грн.
,
м
,
м
м
,
м
,
м
,
м3
,
тис.грн.
тис.грн.
тис.грн.
,
тис.грн.
,
тис.грн.
Приймаємо до установки 9 агрегатів 2000В-16/40 з електродвигунами ВДС2-375-130/24У4. Розрахункова подача насосу Qн=10,44м3/с; розрахунковий напір насосу Hн=45,96м.