Коэффициенты, учитывающие увеличение подачи насосной станции при отключении из параллельной работы насосов

Количество насосов, m	1	2	3
kр	1,11	1,18	1,25

Принимая во внимание результаты выполненного выше анализа, расчетные подачи насосной станции могут быть равными:

при работе одного насоса: Q_I = 2.5% от Q _сут. или

при совместной параллельной работе двух насосов:

при совместной параллельной работе трех насосов:

Q ₁₊₂₊₃ = 6,46 % Q_сут = 2158,3 м³/ч = 599,5 л/с.

Сточные воды поступают в приемный резервуар, поэтому, его объем должен быть достаточен для приема сточных вод в период включения любого из насосных агрегатов в работу. Обычно время включения насосного агрегата в работу нормируется в пределах t ≤ 5 минут.

Если исходить из условия, что на стадии анализа исходных данных состав оборудования насосной станции не известен, минимальный объем регулирующей емкости приемного резервуара можно задать с учетом зависимости:

),

где Q_пр. – расход сточных вод равный 50% от Q_max.час. притока сточных вод, при котором наблюдается максимальное количество включений насоса за час, м³/час;

Q _{н. ст}. – подача насосной станции, м³/час;

J- максимальное количество включений насоса в час.

Включения и отключения насосов в течение часа позволяют сократить объем приемного резервуара. Вместе с тем подобный режим работы насосов усложняет эксплуатацию насосной станции и оказывает неблагоприятное влияние на изоляцию обмоток двигателей. При мощности двигателя насосного агрегата N > 50 кВт рекомендуется принимать не более З-х включений насоса в час (отечественных марок), а при N < 50 кВт - не более 5-ти (10 – для импортных марок насосных агрегатов).

По предварительным оценкам мощность однотипного двигателя, который будет устанавливаться на проектируемой насосной станции N > 50 кВт, поэтому предполагается, что каждый насос может включаться и отключаться до 3 раз в час.

Тогда: W_рег=0,5× × (1 – 0,5 )=180 м³ = 0,53 0,5% от Q_сут.

Окончательный объем W_рег приемного резервуара назначается после выбора количества и марок насосных агрегатов, при компоновке насосной станции.

С учетом предварительных данных о подачах насосов и режимах поступления сточных вод составляется график работы насосной станции. Расчеты выполняются в табличной форме, как это показано на примере в таблице 3.

Т а б л и ц а 3

Баланс поступления и откачки сточных вод насосами, выбранными предварительно

Часы суток	Приток Q, %	Откачка Qнас., %	Поступление, %		Wрег, %	Режим работы насосов
			в резер.	из рез.
0-1	1,8	1,8	-	-	0	1 насос - 43 мин.
1-2	1,8	1,8	-	-	0	То же
2-3	1,8	1,8	-	-	0	“
3-4	1,8	1,8	-	-	0	“
4-5	1,8	1,8	-	-	0	“
5-6	3	2,5	0,5	-	0,5	1 насос
6-7	3,6	4,1	-	0,5	0	1 нас.– 12 мин, 2 нас. – 48 мин
7-8	6,2	6	0,2	-	0,2	2 нас. – 14 мин, 3 нас. – 46 мин
8-9	6,4	6,46	-	0,06	0,14	3 насоса
9-10	5	5,14	-	-	0	2 нас.– 40 мин, 3 нас. – 20 мин
10-11	4,3	4,3	-	-	0	1нас. – 6 мин, 2нас. – 54 мин
11-12	4,5	4,5	-	-	0	2 насоса
12-13	5	4,5	0.5	-	0,64	То же
13-14	6,2	6,46	-	0,26	0,38	3 насоса
14-15	6,3	6,46	-	0,14	0,24	То же
15-16	3,5	3,6	-	0,1	0,14	1 нас. – 27 мин, 2 нас. – 33 мин
16-17	4,5	4,5	-	-	0,14	2 насоса
17-18	5,5	5,5	-	-	0,14	2 нас. – 30 мин, 3 нас. – 30 мин
18-19	6,46	6,46	-	-	0,14	3 насоса
19-20	6,46	6,46	-	-	0,14	То же
20-21	6,46	6,46	-	-	0,14	“
21-22	3,22	2,76	0,46	-	0,6	1 нас. – 52 мин, 2 нас. – 8 мин
22-23	2,2	2,5	-	0,3	0,3	1 насос
23-24	2,2	2,5	-	0,3	0	То же
	100	100	1,66	1,66

Примечание:

Q₁ = 2,5% Q_сут. = 835,4 м³ /час =232 л/с

Q₁₊₂ = 4,5%, Q_сут ,

Q₁₊₂₊₃= 6,46 % Q_сут.

Время работы насосов по минутам в часы суток рассчитывается:

с 0-1 часа 1,8 = 2,5 x, x = 0,72 0,7260= 43,2  44 или 1 насос работает - 44 минуты;

с 6-7 часа 4,1=2,5 x+ 4,5 (1-x), x= 0,2, т.е. 1 насос работает - 12 мин., а 2 насоса – 48 минут;

с 7-8 часа 6=4,5 x+6,46(1-x), x= 0,23, т.е. 2 нас. работают -14 минут, а 3 насоса – 46 минут;

с 9-10 часа 5,14 =4,5 x+ 6,46(1-x), x= 0,67, т.е. 2 нас. работают-40 минут, а 3 нас.–20 минут;

с 10-11 час 4,3 = 2,5 x+ 4,5 (1-x), x= 0,1, т.е. 1 нас. работает- 6 минут, а 2 нас.– 54 минуты;

с 15-16 час 3,6 = 2,5 x+ 4,5 (1-x), x=0,45, т.е.1 нас. работает - 27 минут, а 2 нас. – 33 минуты;

с 17-18 час 5,5 = 4,5 x+ 6,46(1-x), x= 0,49, т.е. 2 нас. работают -30 минут, а 3 нас. – 30 минут

с 21-22 час 2,76 =2,5 x+ 4,5 (1-x), x= 0,87, т.е.1 нас. работает - 56 минут, а 2 нас.– 4 минуты.

Итого за сутки режим работы насосов:

1 насос t= 492 мин = 8,2 часа,

2 насоса t= 407 мин = 6,78 часа,

3 насоса t= 410 мин = 6,84 часа.

На интегральном графике притока и откачки сточных вод (см. рис.3) отображается работа насосных агрегатов в экстремальные ситуации. В частности, на графике рис. 3 показано, что насосная станция может откачивать 3 насосами стоки, поступающие в час максимального притока, а 1 насосом - стоки, поступающие в час минимального притока.

При поступлении стоков в количестве 50% от Q _{мак. час}: 2 насоса откачивают их в три ступени включения и отключения за час.

Q₁ = 2,5% Q_сут = 835,4 м³/ч = 232 л/с, Q₁₊₂ = 4,5%, Q_сут, Q₁₊₂₊₃= 6,46 % Q_сут,

W_p = 0,64% Q_сут = 33417,3  0,64  0,01 = 213,87 м³.

Рис. 3. Интегральный график поступления и откачки сточных вод:

W_pеr = 0,64%; Q_max = 6,46%; Q₁ = 2,5%; Q₁₊₂ = 4,5%; Q_{наст.ст}. = 6,46%