Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Насосные станции систем водоснабжения и водоотведения. Учебно-методическое пособие.pdf
X
- •СОДЕРЖАНИЕ
- •СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА . . . . . . . . . . . . . .
- •Введение
- •Содержание и объем курсового проекта
- •1. Определение режима работы насосной станции
- •1.2 Насосные станции второго подъема в безбашенной системе
- •12.1. Определение стоимости насосной станции (капитальных вложений).
- •12.2. Определение эксплуатационных затрат……………………………
- •12.4. Коэффициент полезного действия насосной станции……………..
- •Число насосов
- •Коэффициент параллельности
- •1.3 Насосные станции водоотведения
- •2. Определение напоров насосных станций
- •2.1. Насосные станции второго подъема в системе с водонапорной башей в начале сети
- •2.2. Насосные станции второго подъема в системе с контррезервуаром
- •2.3. Насосные станции второго подъема в безбашенной системе
- •2.4. Насосные станции второго подъема при подаче воды на тушение пожара
- •2.5. Насосные станции водоотведения
- •Свыше 9
- •3 и более
- •Два водовода
- •Два водовода
- •3. Выбор основного насосного оборудования
- •3.1. Насосные станции второго подъема
- •3.2. Насосные станции водоотведения
- •Таблица 3.2
- •Выбор марки насоса
- •4. Построение графика совместной работы насосов и трубопроводов
- •Таблица 4.1
- •Расчеты для построения характеристик трубопроводов
- •Таблица 4.2
- •Расчеты для построения характеристик трубопроводов
- •До 6
- •Свыше 6 до 9
- •Высота, м
- •Катание узкой стороной
- •Наименование трубопровода
- •5. Выбор электродвигателя и определение размеров фундамента насосного агрегата
- •Коэффициенты запаса
- •6. Электрическая часть насосных станций
- •Размер камер трансформаторов
- •7. Размещение оборудования в машинном зале
- •7.1. Водопроводные насосные станции второго подъема
- •Таблица 7.2
- •Определение диаметров внутристанционных трубопроводов
- •Наименование трубопровода
- •Тип решетки
- •Таблица 7.3
- •Определение диаметров внутристанционных трубопроводов
- •7.2. Насосные станции водоотведения
- •Верх корпуса насоса должен быть расположен на 0,3 – 0,4 м ниже отметки включения первого насоса:
- •8. ПРИЕМНЫЙ РЕЗЕРВУАР И ЕГО ОБОРУДОВАНИЕ
- •Таблица 8.2
- •Технические данные для подбора решеток-дробилок типа РД
- •Для наземной части
- •Для подземной части
- •До 16 000
- •От 16 000 до 50 000
- •От 50 000 до 150 000
- •Свыше 150 000
- •11.1. Система технического водопровода
- •11.2. Система откачки дренажных вод
- •12. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ
- •12.1. Определение стоимости насосной станции (капитальных вложений)
- •Таблица 12.1
- •Удельные стоимости оборудования насосных станций, руб/кВт
- •12.2. Определение эксплуатационных затрат
- •Таблица 12.3
- •Количество человеко-смен для обслуживания насосных станций
- •12.4. Коэффициент полезного действия насосной станции
- •Таблица 12.4
- •Технико-экономические показатели работы насосной станции
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ Список
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
- •Приложение А
- •Приложение Б
- •СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ

=
365
,
=
Суточ-
Макс.
Марка
Суммарная
бане, м2
Число решеток-дробилок
Скорость
м/с
рабочих
резер-
общее
400
12
1 1 2
0,63
700
18 1 1 2 0,94
1 400
33 2 1 3 0,87
2 700
59 3 1 4 1,03
4 200
92
1 1 2
0,77
7 000
147 1 1 2 1,23
10 000
194 2 1 3 0,815
17 000
315 3 1 4 0,885
1. Определяем объем отбросов, снимаемых с решеток, л/сут:
где N
q
от
– число жителей в населенном пункте (по заданию),
ж
– количество отбросов, задерживаемых решетками из бытовых сточных
(8.3)
вод, принимаемое по [10, гл. 11] в зависимости от принятой ширины прозоров решетки.
2. Вычисляем массу отбросов, снимаемых с решеток, кг/сут:
(8.4)
где
ρ
- плотность отбросов, 750 кг/ м3.
,
3. По справочным данным, приведенным в [15, табл.17.5], подбираем
марку дробилки, выписываем технические данные и установочный чертеж
с размерами.
4. Установка резервной дробилки в приемном резервуаре предусматривается при количестве отбросов свыше 1 т/сут. При меньшем количестве
отбросов резервная дробилка хранится на складе.
5. Вычерчиваем выбранную дробилку по габаритным размерам на
плане приемного резервуара.
6. Необходимо предусмотреть устройство для размещения и транспортирования отбросов от решеток к дробилке.
Вместо решеток и дробилок можно установить решетки-дробилки или
измельчители, совмещающие в себе функции по задержанию и измельчению крупного мусора. При выборе решеток – дробилок типа РД удобно
воспользоваться таблицей 8.2 [8]. Технические характеристики и габарит-
ные размеры решеток-дробилок приведены в [15], измельчителей – в [22].
Технические данные для подбора решеток-дробилок типа РД
ная по-
дача
н.с.,
м3/сут
сточной
расход
воды,
л/с
решетки-
дробилки
РД-200
РД-400
площадь
про-
ходного се-
чения ще-
лей в бара-
0,019
0,119
51
вных
Таблица 8.2
движения
ст.воды в
щелях реше-
ток-
дробилок,

Окончание таблицы 8.2
25 000
445
1 1 2
0,98
32 000
556 1 1 2 1,22
50 000
720 2 1 3 0,79
64 000
903 2 1 3 0,99
80 000
1 100
3 1 4
0,81
100 000
1 330
3 1 4
0,975
130 000
1 730
РД-900
0,8
2 1 3 1 160 000
2 130
3 1 4
0,89
шириной канала В = 1000 мм, глубиной канала Н = 1600 мм, габаритной
РД-600 0,455
ыбранные решетки-дробилки вычерчиваются на плане и разрезе
В
приемного резервуара с учетом расстояний: вокруг решеток-дробилок,
устанавливаемых в каналах, должен быть обеспечен проход шириной не
менее 1 м.
В заглубленных насосных станциях установку решеток-дробилок на
трубопроводах допускается предусматривать на расстоянии не менее 0,25
м от стены.
В подводящем канале перед решетками или решетками-дробилками
устанавливаются шиберные затворы, позволяющие перекрыть поток и выключить решетку из работы. Технические данные и габаритные размеры
затворов можно принять по [16, гл.9, 11].
Пример 8.1. Подобрать оборудование для приемного резервуара
насосной станции системы водоотведения. Суточная подача насосной
станции 48 000 м
станцию 733 л/с = 0,733 м
3
/сут. Максимальный приток сточных вод на насосную
3
/с. Число жителей в населенном пункте 190 ты-
сяч человек.
1 вариант: решетка с механизированными граблями и дробилка.
ΣF
= 0,733:0,8 = 0,92 м2. При двух рабочих решетках Fp= 0,92:2=0,46 м2.
p
Выбираем решетку типа МГ11Т с площадью живого сечения F
= 0,57 м2,
p
шириной граблей В1 = 1580 мм, размером граблей от оси поворота до нижней части погружения в канале
R = 2425 мм, массой 1500 кг. Количество
резервных решеток – 1. W = (190000 чел.⋅ 8 л/чел⋅год)/365 = 4164 л/сут.
М = (4164 л/сут ⋅ 750 кг/м
3
)/1000 = 3123 кг/сут. Принимаем дробилку мо-
лотковую марки Д-3 производительностью 300-600 кг/ч, массой 437 кг.
Поскольку количество отбросов превышает 1 т/сут, то в приемном резервуаре необходимо установить 1 резервную дробилку.
2 вариант: решетка-дробилка. По таблице 8.2 принимаем к установке
2 рабочих и 1 резервную решетки-дробилки марки РД-600.
52

9. ВЫБОР ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ЗДАНИЯ
НАСОСНОЙ СТАНЦИИ
Выбор типа подъемно-транспортного механизма зависит от размеров
здания, массы поднимаемого элемента, компоновки технологического оборудования, схемы подъемно-транспортных операций.
1. Определяем необходимую грузоподъемность подъемно-транспортного
оборудования (ПТО) и его тип. Грузоподъемность назначается по массе
наибольшей монтажной единицы с учетом 10-% надбавки. За монтажную единицу принимают: насос, электродвигатель, насосный агрегат в сборе при фундаментной плите заводского изготовления, задвижку, для приемного резервуара
КНС – решетку, дробилку или решетку-дробилку. В насосной станции системы
водоотведения грузоподъемное оборудование подбирается для приемного резервуара и машинного зала отдельно.
Согласно [3, п.13.3] в здании насосной станции должно быть предусмотрено следующее подъемно-транспортное оборудование: при массе груза до 5 т –
таль ручная или кран-балка подвесная ручная; при массе груза более 5 т – кран
мостовой ручной; при подъеме груза на высоту более 6 м или при длине подкранового пути более 18 м – электрическое крановое оборудование.
2. Если в качестве подъемно-транспортного оборудования приняты кран
подвесной или кран мостовой, то определяется максимально допустимый пролет крана с учетом пролета здания насосной станции: расстояние от внутренней поверхности стены или колонны до крана должно быть не менее 0,1 м.
3. По требуемой грузоподъемности и максимально допустимому
пролету выбирается тип подъемно-транспортного оборудования [16, раздел VIII]: выписываются технические характеристики и габаритные размеры, делается копия габаритного чертежа.
4. Составляется схема подъемно-транспортных операций (рис. 9.1, 9.2) .
Рис.9.1. Схема к определению высоты верхнего строения здания насосной станции,
оборудованного подвесным краном
53

В соответствии с [3, п.13.4] в машинном зале необходимо предусмот-
Н
верх
≥
Н
№
+ Н + hс + hг + 0,3 + hтр ,
(9.1)
реть монтажную площадку. Доставку оборудования и арматуры на монтажную площадку следует производить такелажными средствами или талью
на монорельсе, выходящем из здания, а в обоснованных случаях — транспортными средствами. Минимальные размеры монтажной площадки определяются из следующих соображений: вокруг оборудования или транспортного
средства, устанавливаемого на монтажной площадке в зоне обслуживания
кранового оборудования, должен быть обеспечен проход шириной не менее
0,7 м. Размеры транспортных средств можно принять по [15, гл.26].
В насосных станциях заглубленного типа груз подается подъемно-
транспортным оборудованием верхнего помещения к монтажному проему
и через него опускается на монтажную площадку заглубленного машинного зала. С этой площадки груз подается к месту монтажа грузоподъемным
оборудованием машинного зала. Размеры монтажного проема определяются габаритами проносимого оборудования с учетом запаса не менее 0,3 м
с каждой стороны.
5. Высота верхнего строения определяется по формулам:
– для машинного зала, оборудованного подвесным краном или талью
при въезде транспортного средства на монтажную площадку (рис. 9.1, 9.3), м:
где Н№ – высота подкранового пути, м;
Н – размер крана (тали) при максимальном поднятии крюка, м;
– высота строповки груза, принимается равной 0,5 – 1 м;
h
с
h
– высота груза, м;
г
h
– погрузочная высота платформы автомобиля, м [15, гл.26].
тр
Рис. 9.2.Схема к определению высоты верхнего строения здания насосной станции,
оборудованного мостовым краном
54

Н
верх
≥
Н
№
+ Н + hс + hг + 0,5,
(9.2)
Н
верх
≥
0,1 + Н
1
+ Н + hс + hг + 0,3 + hтр ,
(9.3)
– для машинного зала, оборудованного подвесным краном или талью,
если въезд транспортного средства на монтажную площадку не предусмотрен (рис. 9.3), м:
где 0,5 – высота, м, от груза до пола или до установленного оборудования.
– для машинного зала, оборудованного мостовым краном (рис. 9.2):
где 0,1 – высота, м, от низа перекрытия до верха конструкции крана;
Н
– высота крана над головкой подкранового рельса, м;
1
Н – минимальная высота от зева крюка до головки рельса, м.
Высота верхнего строения, определенная по формулам (9.1) – (9.3),
округляется до ближайшей стандартной: 3,0; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0; 7,2; 8,4;
9,6; 10,8; 12,0.
При высоте машинного зала более 4,8 м вспомогательные помеще-
ния могут быть выделены в отдельный блок и иметь меньшую высоту. Высота пристроя определяется высотой камер трансформаторной подстанции.
Если трансформаторная подстанция в здании отсутствует, то высоту вспомогательных помещений можно принять равной 3 м.
Пример 9.1. Подобрать подъемно-транспортное оборудование и опре-
делить высоту верхнего строения здания насосной станции второго подъема.
Пролет здания каркасного типа 9 м (рис. 7.4). Монтажные единицы: насос –
масса 450 кг, высота 714 мм; электродвигатель – масса 1077 кг, высота 985
мм; задвижка Д
= 400 мм – масса 500 кг, высота 1690 мм (пример 7.2). По-
у
грузочная высота автомобиля – 1210 мм. Наибольшую массу имеет электродвигатель 1077 кг, с учетом 10 % надбавки: 1077 + 10%·1077 = 1185 кг. Принимаем кран-балку подвесную ручную, т.к. высота подъема с учетом заглубления машинного зала составит менее 6 м, длина подкранового пути не более 18 м. Расстояние между внутренними поверхностями колонн: 9 – 0,4 –
0,4 = 8,2 м. Максимально-допустимый пролет крана с учетом расстояния от
внутренней поверхности колонны до крана 0,1 м: 8,2 – 0,1 – 0,1 = 8,0 м. Принимаем кран пролетом 7,2 м, грузоподъемностью 2 т, № двутавра для подкранового пути 30 (Н
крюка Н = 0,95 м [16, с.409]. Высота верхнего строения Н
= 0,3 м), размер крана при максимальном поднятии
№
= 0,3 + 0,95 + 0,5
верх
+ 1,69 + 0,3 + 1,21 = 4,95 м. Принимаем ближайшую большую стандартную
высоту здания 5,4 м.
6. Для насосной станции водоотведения проверяют возможность установки подъемно-транспортного оборудования в подземной части здания (рис. 9.3).
Расчет выполняется для приемного резервуара и машинного зала от-
дельно. Если глубина подземной части обеспечивает нормальную работу
подъемно-транспортного оборудования, то над ней сооружают перекры-
55

тие, т.е. проектируют заглубленный тип насосной станции. Минимально
Н
загл
/ Нп + Н№ + Н + hс + hг + 0,5 + hоб ,
(9.4)
допустимое заглубление, при котором возможно такое решение, определяется условием:
где Нп – высота перекрытия, м;
h
– высота установленного оборудования, м.
об
Если заглубление насосной станции, определенное конструктивно
(см. разделы 7, 8), не удовлетворяет условию (9.4), и разместить грузоподъемное оборудование в подземной части нельзя, то принимают полузаглубленный тип здания.
Пример 9.2. Подобрать подъемно-транспортное оборудование и опре-
делить высоту верхнего строения здания канализационной насосной станции.
Проверить возможность установки подъемно-транспортного оборудования
в подземной части здания. Диаметр подземной части 12 м (пример 7.3, рис.7.7),
пролет наземной части 12 м. Относительные отметки пола: в приемном резервуаре –3,500 м, в машинном зале –6,550 м.
Для наземной части в качестве грузоподъемного оборудования можно принять таль, так как в данном случае ПТО необходимо для того, чтобы
снять монтируемый элемент с транспортного средства и опустить его через
монтажный проем на монтажную площадку в подземной части здания, т.е.
перемещения по всей площади помещения не требуется. Таль принята
электрической, так как высота подъема с учетом заглубления машинного
зала составит более 6 м. Расчет сведен в таблицу 9.1.
56

Таблица 9.1
Приемный резервуар
Машинный зал
Монтажные
Решетка-дробилка РД-600 – масса
Насос СМ200-150-500/4 – масса
С учетом 10%
1980 кг
1254 кг
Для наземной части
Вид ПТО
Кран-балка ручная подвесная,
Таль электрическая, грузоподъ-
Расчетная вы-
0,24 + 0,89 + 0,5 + 2,17 + 0,5 = 4,3 м
0,24 + 1,31 + 0,5 + 1,324 + 0,3 +
Принятая стан-
5,4 м
Для подземной части
Вид ПТО
Кран-балка ручная подвесная, про-
Кран-балка ручная подвесная, про-
Заглубление,
0,6 + 0,24 + 0,89 + 0,5 + 2,17 + 0,5
0,6 + 0,24 + 0,89 + 0,5 + 1,324 +
Заглубление
3,5 м
6,55 м
Тип помещения
Так как 3,5 м ′5,87 м, то подъем-
Так как 6,55м ∃5,504 м, то подъ-
Выбор подъемно-транспортного оборудования для КНС
единицы
надбавки
сота верхнего
строения
дартная высота
верхнего строе-
ния
1800 кг, высота 2170 мм
пролет 4,2 м, грузоподъемность 2
т, № двутавра для подкранового
пути 24, размер крана при максимальном поднятии крюка Н =
0,89 м
1140 кг, высота 1150мм;
электродвигатель 4А315М4 –
масса 1100 кг, высота 1150мм;
задвижка Ду= 300 мм – масса 310
кг, высота 1324 мм
емность 2т, № двутавра для подкранового пути 24, размер тали
при максимальном поднятии
крюка Н = 1,31 м
1,21 = 4,884м
лет 4,2 м, грузоподъемность 2 т, №
двутавра для подкранового пути
24, размер крана при максимальном поднятии крюка Н = 0,89 м
требуемое для
работы ПТО
помещения,
определенное
конструктивно
+ 0,97 = 5,87 м
но-транспортное оборудование в
подземной части установить
нельзя. Принимаем полузаглубленный тип помещения.
лет 4,2 м, грузоподъемность 2 т, №
двутавра для подкранового пути
24, размер крана при максимальном поднятии крюка Н = 0,89 м
0,5 + 1,15 + 0,3 = 5,504 м
емно-транспортное оборудование
в подземной части установить
можно. Принимаем заглубленный тип помещения.
57

58
оборудования в подземной части насосной станции
Рис.9.3. Схема к определению высоты верхнего строения (подвесной кран и таль) и возможности размещения подъемно-транспортного

10. КОНСТРУКЦИИ И СТАНДАРТНЫЕ РАЗМЕРЫ ЧАСТЕЙ
ДАНИЙ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ
З
ланы и разрезы, разрабатываемые в строительной части курсового
П
проекта, совмещаются с технологическими чертежами станции. Здание насосной станции представляет собой обычное промышленное здание, которое студент должен запроектировать из унифицированных строительных элементов.
Подземная часть. Если максимальный уровень грунтовых вод расположен ниже уровня пола машинного зала, то подземная часть насосной станции (кроме станции водоотведения) проектируется как у обычных промышленных зданий: с раздельными фундаментами под насосное оборудование
и под строительные конструкции. При грунтовых водах выше уровня пола
подземная часть может быть блочного или камерного типа из монолитного
железобетона. Наружную поверхность стен подземной части покрывают битумной изоляцией на 0,5 м выше максимального уровня грунтовых вод. Подземная часть насосной станции системы водоотведения обычно имеет круглую форму в плане и строится методом опускного колодца.
Заглубленные помещения должны сообщаться с наземными частями
здания лестницами шириной не менее 0,9 м с углом наклона не более 45°,
из помещений длиной до 12 м – не более 60°. Для подъема на площадки
обслуживания ширина лестниц должна быть не менее 0,7 м, угол наклона
не более 60°. Для одиночных переходов через трубы и для подъема к отдельным задвижкам и затворам допускается применять лестницы шириной
0,5 м с углом наклона более 60° или стремянки [3, п.15.15].
Верхнее строение, или наземная часть здания, состоит из машинного
зала, помещений для электрических устройств, административных и бытовых помещений. При здании заглубленного типа машинный зал располагается в подземной части, а в наземной части находится монтажная площадка
и монтажный проем. Во всех насосных станциях должны быть: санузел на
1 унитаз и 1 раковину площадью 3 м
нения одежды эксплуатационного персонала (8-25 м
2
стерская (10-25 м
), кладовая (6-10 м2). На всех станциях водоотведения и на
крупных водопроводных насосных станциях с подачей более 40 000 м
следует предусматривать душ (4-6 м
2
, помещение со шкафчиками для хра-
2
).
2
), механическая ма-
3
/сут
Верхнее строение здания насосной станции может быть каркасным
или бескаркасным. Каркасная конструкция применяется: при наличии мостового крана; при высоте стен более 6 м; при пролете здания 24 м и более.
В остальных случаях возможны каркасные и бескаркасные конструкции
с несущими стенами из кирпича. Обычно машинный зал выполняют каркасным, а пристрой со вспомогательными помещениями – бескаркасным.
Пролеты зданий принимаются стандартными: 6, 9, 12, 18, 24 м при шаге
несущих конструкций 6 м. Колонны каркаса без мостовых кранов принимаются сечением 400х400 мм, при наличии кранов - 400х600 мм. При 6-метровом
59

пролете здания оно покрывается железобетонными плитами без прогонов.
Подъемно-транспортное оборудование в этом случае крепится к дополнительным двутавровым стальным балкам. Пролеты 9, 12, 18 м перекрываются полигональными двутавровыми балками, пролеты 24 м – сегментными или полигональными фермами. По балкам и фермам укладываются железобетонные
плиты размерами 1,5х6, 3х6, 1,5х12, 3х12 м. По ним выполняются следующие
слои: выравнивающий слой, пароизоляция, теплоизоляция, стяжка и гидроизолирующий кровельный ковер. Стены здания могут быть сложены из кирпича или смонтированы из железобетонных панелей или блоков.
Наземная часть канализационных насосных станций имеет, как правило, прямоугольную форму. Стены сооружаются на железобетонных балках, опирающихся на опускной колодец. При необходимости можно выносить консоли этих балок на 1–1,5 м за пределы колодца. Верхнее строение
здания может опираться на собственные фундаменты, которые могут быть
свайного, ленточного, столбчатого и других типов, в зависимости от инженерно-гидрогеологических условий.
Площадь окон в помещении с естественным освещением принимается не менее 12,5% площади пола. В помещениях камер трансформаторов
и распределительных устройств окна не предусматриваются. Ширину
оконных проемов в машинном зале можно принимать 3 м при высоте каждой секции окна 1,2 или 1,8 м. Ширину окон во вспомогательных помещениях можно принять 0,9; 1,2 и 1,5 м. Габариты провозимого оборудования
и автомобиля определяют размеры ворот: 3х3; 3,6х3; 4х3; 4х4,2; 4,8х5,4;
4,7х5,6 м. Типовые двери имеют высоту 2,4 м при ширине 1; 1,5 и 2 м.
В пояснительной записке необходимо привести описание строительных конструкций здания с обоснованием принятой конструктивной схемы
здания. Размеры стандартных строительных элементов и конструкции уз-
лов зданий можно принять по [1, 12, 18, 20].
При выполнении планов и разрезов здания необходимо руководствоваться требованиями стандартов на выполнение чертежей [5, 6].
Чертежи выполняются в масштабах 1:50, 1:100. На планах и разрезах
должны быть нанесены координационные оси, обозначенные арабскими
цифрами и прописными буквами русского алфавита в кружках диаметром
6-12 мм. Цифрами обозначают координационные оси по стороне здания
с большим количеством осей. Оси назначаются при несущих стенах без
внутренних пилястр в толще стен на расстоянии 200 мм от их внутренней
поверхности, при наличии пилястр под фермы в продольных стенах – по
внутренней поверхности стен, в торцовых несущих стенах – в толще их на
200 мм от внутренней поверхности. При наличии каркаса продольные оси
ставятся на наружной поверхности колонн каркаса, поперечные – по оси
колонн, кроме колонн последнего ряда в торцах, где они ставятся по внутренней поверхности торцовых стен.
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
