Нососы
.pdfНв = Нот + $Q2 , |
( 2.20) |
где Нст - статический напор, м;
%~ сопротивление сшстеми трубопроводов,
Вобщем случае сопротивление трубопровода определяется пу тем деления. ввличины потерь напора на квадрат расхода, при кото ром'они определены.
Сопротивление системы, состоящей из нескольких параллельны* трубопроводов, определивгоя по формуле.
где |
^трал |
^тр /п2 |
> |
{£*£1) |
|||
h ~ число трубопроводов; |
|
|
|
||||
Л* |
- приведенное |
сопротивление |
трубопровода. |
||||
|
Сопротивление |
системы последовательно соединенных трубопро |
|||||
водов определяется |
как сумма сопротивлений отдельных элементов» |
||||||
|
Сопротивления трубопроводов насосной станции, схема которой |
||||||
приведена на рис,2. 9 , определяются следующим образом; |
|||||||
|
для всасывающей |
линии |
|
|
|
||
|
|
4 |
= |
<«. Ю н ; |
|
||
|
для напорной |
соединительной |
линии |
|
|||
|
|
WНс&еу. |
H.aetQ ш ; |
^ |
|||
|
для напорного водовода |
|
|
||||
|
|
|
т у |
|
н |
с.накй /z) |
> |
|
для водопроводной насосной станции второго подъема расчет |
ное сопротивление сети J?c от точки подключения напорных водово
дов до диктующей точки |
0 . |
s,; = к л ? д ■
Сопротивление системы трубопроводов определяется для основ ных режимов работы насосной станции. Для приведенной на рис.2.9 схемы основными являются следующие:
1). Подача воды одним насосом по одному напорному водоводу (характеристика Q, - Н на рис.2.10)
2). Подача |
S = t y * ’ + ,.г h * *S*/f* |
h$c ■ |
воды одним насооом ио двум напорным водоводам |
||
(а, - II/ ) |
ч |
|
|
* $ » « *,/ ,,Ч / , « |
>S e , |
|
u\ |
|
31
3)„ Подача upды двумя насосамй tto двум напорным водоводам
(Qt7' |
S - S k k ^ S H m f k ^ S j £ ^ S c . |
4). |
Подача воды двумя наоооами по одному напорному водоводу |
1 0 *~ |
S--Sic b ^ S M^ / 2 ^ S J ^ * S , - |
Определение координат для построения графических характерис тик системы трубопроводов удобно выполнять в виде таблицы.
Q , л/с ,(м3/о) |
о |
^ Q |
Q2 |
0 |
|
2 Q &, m |
0 |
|
' H C HcT* s r |
1 HQT |
|
Пример построения графиков совместной работы насосов и водо водов приведен на рис.2 . 10.
32
2 .8. Анализ работы насосной станции
2.8.1. В первую очередь анализ работы насосной станции должен включать определение подачи насосов при различных вариан тах их совместной работы с трубопроводами по результатам графо аналитического расчета (рис.2.10). Подача отанции при включении всех рабочих агрегатов должна быть равной или несколько большей (до 2,5%) расчетной максимальной подачи. Если превышение состав ляет 5-1С$ и более, то необходимо предусмотреть обточку рабочего колеса (см .п.2.8 .2). В случае аварии на одном из напорных трубо проводов насосная станция должна обеспечивать:
100% расчетной подачи - для КНС, не имеющих аварийного вы
пуска; |
п |
не менее 70$-на КНС, ДО имеющих аварийн4$*квыпуск*, и на водопроводных станциях I , П, Ш категории надежности.
При невыполнении этих условий на напорных водоводах устра ивают переключения (рис. 2.I I ) , позволяющие выключать из работы
Рис.2.I I . I - насосная станция; 2 - водоводы; 3 - камера переключения; 4 - аварийный участок; 5 - водопро водная сеть
Сопротивление системы трубопроводов для схемы, рассмотренной
в разделе 2.7, при всех работающих насосах, аварии |
на одном из |
||
водоводов и наличии |
одного переключения (рис.2.I I ) , |
можно под- |
|
При наличии двух переключений, делящих водоводы на три рав |
|||
ных участка, |
S o i |
находится по формуле |
|
Д ц = |
/<2* |
/ 2 * +а/3$н/г2+!ъ & / / 2 + Х . |
Характеристика системы трубопроводов в случае аварии на напорннх водоводах и наличии переключений на них строится по методи--
33
ке, описанной в разделе 2, 7,,
2.8.2. В практике проектирования и эксплуатации насосных станций для расширения рабочей зоны центробежных насооов широко
применяется обточка рабочих колес* Исходными данными для |
определе |
|||||||||||
ния диаметра обточенного рабочего колеса |
^ 0($г |
и построения |
|
|||||||||
характеристики |
Q |
обт |
и |
Нобу |
(где |
HQ(jT и |
Oq6v- расчетные |
зна |
||||
чения напора и подачи насооа о |
обточенным колесом) |
являются рас |
||||||||||
четные подача Q |
н и напор Нн , диаметр??) и характеристики Q |
- |
Б |
|||||||||
и Q ~ |
насоса |
о |
номинальным рабочим колесом. Из |
теории подобия |
||||||||
наоосов |
следует: |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
(2.22) |
|
|
|
|
а |
/ с и |
ч * |
/ ^ ) |
; . |
|
|
|
|||
|
|
У A W t |
~ |
|
) |
■ |
|
|
(2.23) |
|
||
При коэффициенте быстроходности |
hp ^ 150 лучшее соответствие |
|||||||||||
практическим данным получится, |
если |
расчеты вести по завиоимос- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
■ |
/ |
^ |
“ |
> |
|
|
|
М/М(>5т |
|
|
|
{ |
(2.25) |
||||
Из зависимости (2.22) и (2.23) |
следует: |
j |
|
|
|
|||||||
|
U / Q ~ ^опт / &оЬт ~ |
|
|
. |
(2.26) |
|||||||
Аналогично для уравнений (2.24) и (2.25) |
\ |
|
|
|
||||||||
|
H lQ , - H a ‘ - ... * K ,r H-.Kt Q ‘ |
■ |
{2. 27) |
Формулы (2.26) и (2.27) - уравнения подобных режимов» По уравнениям (2.26) и (2.27) подсчитывают координаты трех-
четырех точек прямой или параболы подобных режимов и наносят их на график с характеристикой Q - Н насооа с минимальным рабочим колесом (рис.2 . 12).
34
ПодачаQ^jc
Вас.2Д2„ Изменения положения режимной точки при обточкэ рабочего колеса
Точки Aj и А£ пересечения прямой или дарабоды подобных ре жимов о характеристикой Q - Н при обточке .рабочего колеса до диаметра Я ) 0(jT переместятся в режимную точку В. -Координаты (Q , Н) точки Aj или А£ определяют. графически.
Диаметр обточенного рабочего колеоа можно подсчитать по урав нениям
|
oSt ~ |
|
оБт / Q |
при |
Ир ^ |
150; |
^oSV |
|
( G oSt / Q )2 |
ПР0 ^ > |
150 • |
||
При обточке рабочего колеса насооа происходит снижение к и д |
||||||
на 1% на каждые 1С$обточки при /1р= 60... |
200 |
и на 1% на каждые |
||||
4$> обточки при |
ftf = |
200 |
.. .300. |
|
|
|
В зависимости от коэффициента быстроходности рекомендуются |
||||||
следующие пределы обточки колес: |
|
|
|
|||
60 |
<hf |
< |
120 ......................................... |
|
|
20-15$ |
120 < hf |
< |
200................................ |
|
. |
15-11# |
|
200 < |
< |
300.......................................... |
|
|
II - % . |
|
Координаты Q Q$T и Н0(5т характеристики насоса |
о обточенным |
|||||
рабочим колесом подсчитывают по формулам: |
|
|
|
Расчеты удобно вести в таблице следующей формы.
Н, м |
а , л/с |
стечения Q принимаются произвольно, в пределах рабочей зоны насоса, а соответствующие ей Н находят по кривой Q ~ Н.
2.8.3. Водопроводная насосная станция второго подъема дол жна обеспечивать подачу воды на тушение пожара в часы максималь ного водоразбора.
Статический напор в случае тушения пожара определяется по
(2.30):
|
|
|
|
|
(2.30) |
где |
Нр - |
геометрическая высота подъема воды, равная разности гео- |
|||
|
1 |
дезячеоких отметок поверхности земли в диктующей |
точке |
||
|
|
(при пожаре) и дна резервуара чистой воды; |
|
||
|
IlJJ ~ |
свободный напор (II |
= 10 |
м в системах водоснабжения |
|
|
|
низкого давления). |
|
|
|
|
Сопротивление системы трубопроводов для схемы, приведенной |
||||
на рис.2,9 , определяется по формуле |
|
|
|||
|
|
|
|
• |
(2' 31) |
где |
О п |
- приведенное сопротивление водопроводной сети при ту- |
|||
|
Vc |
шении пожара; |
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.32) |
где |
Д |
- потери1напора в водопроводной сети для расчетного |
|||
|
0 |
случая тушения пожара; |
|
|
|
|
- расход воды на тушение |
пожара. |
|
ул
2.8.4. Емкость приемного резервуара, определенная ранее (см.п. 2.3.3 ), в зависимости от притока сточной жидкости и при
нятого режима работы* насооов должна вмещать объем сточной жидкос ти, равный или более 5-минутной максимальной подаче одного насоса,
(2.33)
Также необходимо определить объем конструктивно, в зависи мости от размеров станций в плане и .глубина приемного резервуара
(ом.п. 2.9).
2.9.Определение размеров машинного зала и здания насосной станции
2.9.1.Определение отметки оси насоса
На канализационной насосной станции рекомендуется устанавли вать насосы под заливом. На водопроводной насосной станции 1-го подъема, подача которой равномерна в течение суток, установка на сосов с положительной высотой всасывания позволяет уменьшить заглубление станции. На водопроводнойнасосной станции П подъема
лучше устанавливать насосы под заливом. |
|
|
б) |
|
- |
|
|
> 7У 7/? |
"Ши |
& |
iWQGA |
" О |
■“ЬнАС |
|
ДНОМ |
пол нТ |
ч
Рио.2.13. К определению отметки оон насоса
При установке насосов с положительной выоотой всасывания (рис.2.13 а) отметка оои насоса ( V ОН) определяется по формуле
37
|
v m |
- 7УВшн + н вак - |
- |
0.5 . |
(2.34) |
||||
где v УВШН - |
отметка минимального уровня воды в меоте забора; |
||||||||
|
^вак |
~ Допустимая вакуумметричвокая выоота |
всаоывания, |
||||||
|
|
|
определяемая по графической характеристике |
||||||
|
|
|
йвак |
= |
/ |
(Q ), взятой из |
каталога насосов; |
||
|
П во - величина потерь напора во всасывающих трубопровода*s |
||||||||
^ / |
0,5 м - запас. |
|
|
|
|
|
|||
1 |
При уотановке |
насоса под заливом его ось должна иметь отмет |
|||||||
ку на |
0,3-0,5 м ниже расчетного уровня воды в месте |
забора (рис. |
|||||||
2Л 3.6): |
|
? ОН = v У В р ^ - НЗШ1 ? |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
где Ндад - 0,3.. .0,5 |
ы; |
|
|
|
|
||||
|
’ |
|
~ |
Г - отметка верхнего уровня воды пожарного |
|||||
|
|
|
|
|
J |
объема при одном пожаре; |
|
||
|
|
|
|
|
|
- отметка ореднего уровня воды пожарного |
|||
|
|
|
|
|
|
объема при двух«,и более пожарах. |
|||
На канализационных наорсных станциях заглубленного типа отмет |
|||||||||
ку пола машинного ( v |
пол М3) зала принимают равной |
отметке дна |
|||||||
приемного резервуара |
|
(рис.2,13.в ). Отметка оси насоса определяется |
|||||||
с учетом высоты насоса ( |
h mQ) от основания до его |
оси: |
|||||||
|
|
^ ОН = |
v пол М3 + /?ф + h mc |
р |
(2.35) |
||||
где |
Ь ф - |
высота |
фундамента. |
|
|
|
2.9.2. Определение высоты здания наоооной отанции
Высота здания насосной отанции слагается из суммы высот под земной части и верхнего строения. Выоота подземной части здания наоооной станции заглубленного типа определяется как разница отметки поверхности земли у здания станции и отметки пола машин ного зала. Отметку зёмлй у здания насосной станции можно умень шить путем срезки грунта землеройными механизмами, что при не котором увеличении объема земляных работ позволит jhhshtl сто имость здания насосной станции и упростить ее конструкцию.
Высота верхнего строения, не оборудованного подъемными ме ханизмами, должна составить не менее 3 м. Если верхнее строение
38
оборудовано подвесной кран-балкой (рио.2.14 |
9), |
го |
оно должно |
|
||
шеть |
высоту |
|
|
|
|
|
|
|
Н.верхн.стр * Ь г + f>2 + ^3 + |
^ 4. + |
0,5, (2.36) |
||
где |
L |
- высота монорельоа кран-балки о учетом конструкции |
1 ' / |
|||
|
* |
крепления его к перекрытию, м; |
%// / г ] |
ig |
||
|
А |
- минимальная высота от крдка до низа монорельоа, м; |
7// ^ /7 |
|||
|
Az |
- длина с т р о п ( = 0,5-1,0 м); |
|
|
|
^ |
|
yj |
- высота груза, м; |
|
|
|
|
|
0,5 |
-высота от груза до оборудования, м. |
|
|
|
|
а) |
|
б) |
|
|
|
|
Рис.2.14. Определение высоты верхнего строения здания насосно^ станции
Аналогично определяется высота верхнего строения станции, оборудованной мостовым краном (см.рис.2.14 б).
2.9.3. Определение разменов машинного зада в плане
Размеры машинного зала станции в плане зависят от |
схемы |
||
расположения насосных агрегатов. Ширина машинного зала |
слагается |
||
из суммы длин участков трубопроводов, фасонных частей |
и арматуры, |
||
а также самих насосов (рио.2Л5). |
|
|
|
Длина прямоугольного в плане машинного зала определяется |
|||
проходами между стенами и |
насосами, между |
самими агрегатами и др.. |
|
(СНиП 2.04.02.-84, ПЛ. 2., |
СНиП 11-32-74, |
П 5.18>. |
|
Ширину и длину фундамента насоса принимают равной ширине и длине фундаментной плиты агрегата плюс 50--I50 ш о каадой отороии.
39
Рис.2Л5. Определение размеров машинного заяа наоооной станции в плане •
Высота фундамента наоооа назначается в зависимости от удобства монтажа трубопроводов, но не менеа, чем 150-200 мм над уровнем пола.
Трубопроводы в насосных станциях, а также всасывающие линии за ее пределами, выполняют из стальных труб на сварке о примене нием фланцевых соединений для присоединения к арматуре и насосам. Трубопроводы и арматура в здании наоооной станции должны распола гаться на опорах.
В насосных станциях надлежит предусматривать монтажную пло щадку, размеру которой должны обеспечивать проход шириной не ме~ нее 0,7* м вокруг установленного на ней оборудования с учетом га
барита ^приближения |
крюка грузоподъемного механизма к оборудованию |
|
•размеры фабоннах частей и арматуры определяют по справочной |
||
литературе |
[ I I |
^ |
|
2Л0. |
Подбор вспомогательного оборудования |
Для обеспечения 'нормальныхр ус-ловий эксплуатации основного Оборудования насобнбй; отйнцйи необходимо устройство различных вспомогательных оиотем,гсостав и хар^ктериотини которых опреде ляются типом и техйвлогича6кЬй схемо-1 усташовки основного обору дования* компоновкой сооружений отанции и особенностями меотных условий.
40
D