2.2 Определение расчетного расхода и числа агрегатов

Расчетный расход насоса определяется из условия лучшего обеспечения графика водоподачи насосной станции с максимально экономической эффективностью. В качестве расчетного расхода Q_р принимаем минимальную подачу, то есть Q_р = 0,5 * Q_min = 0,5*2,3 = 1,15 м³/с.

Число рабочих агрегатов определяется по формуле: n _р=, шт.

n _р===4 шт.

К числу рабочих агрегатов добавим резервный насос, так как насосная станция предназначена для целей осушения и должна работать бесперебойно в течении рабочего периода. Общее число насосов n_у=n_р+1=4+1=5 шт.

2.3 Выбор основного насоса

По расчетному напору H_р и расчетному расходу Q_р насоса с помощью графика свободных полей выбираем тип и марку насоса О6 – 55. Имея марку насоса и частоту вращения n=960 (об/мин.), определяем безразмерные коэффициенты по формулам: K_q= и K_н=.

K_q==0,43;K_н==0,07.

По значениям K_q и K_н по графику каталога насоса снимаем безразмерные характеристики: К_∆h=0,1; η=83,0%; V= -4⁰.

2.4 Подбор электродвигателя

Электродвигатели подбираются по максимальной мощности на валу насоса, частоте вращений и форме исполнения. Мощность двигателя определяется по формуле: N_дв=(кВт),

где Q_р и Н_р – расчетный расход и напор насоса;

η_н – КПД насоса в долях;

N_дв = =68,4 кВт.

Максимальную мощность двигателя с учетом коэффициента запаса мощности определим по формуле: N_дв=,

где К – коэффициент запаса мощности, К=1,18.

N_дв = =80,7 кВт.

По данной мощности определим марку электродвигателя АОВ61-4. Основные параметры электродвигателя: N =90 кВт, n =1460 об/мин.; η=90%, m =0,6 т.; L_дв = 0,93 м, Д_дв = 0,6 м.

Таблица 2.4.1 Выбор основного агрегата, м

Марка насоса	А	Б	В	Д	Е	К	Н	Р	С	Дн	Масса насоса, кг
0В-55	1,04	0,21	0,21	0,66	2,48	0,512	1,7	0,865	2,1	0,645	2100

2.5 Определение допустимой геометрической высоты всасывания

Геометрическая высота всасывания насоса – это расстояние по вертикали от минимального уровня воды в нижнем бьефе до оси центробежного насоса. По этой величине устанавливается высотная посадка насоса. С этой целью определяется допустимая геометрическая высота всасывания по формуле:

h_в^доп=Н_в.п^доп – h_т.в.,

где, Н_в.п^доп – допустимая приведенная высота всасывания, м.

Н_в.п^доп=10-∆h_доп

где, ∆h_доп – кавитационный запас;

∆h_доп=К_∆hn²D²

h_т.в – гидравл. потери от трения во всасывающем трубопроводе, h_т.в =0,5 м.

∆h_доп =0,1×77,57=7,76 м.

Н_в.п^доп = 10-7,76=2,24 м.

h_в^доп=2,24 -0,5=1,74.

Осевой насос устанавливаем с отрицательной геометрической высотой всасывания равной -3 м.

3 Проектирование здания насосной станции

3.1 Выбор типа здания

Конструкция здания насосной станции зависит от типа и производительности насосов, режима водоисточника и других условий. В данном случае насосная станция заглубленная. Здание блочного типа, т. к. строится для насосов типа О. Высота всасывания отрицательная. Здание совмещено с водозаборным сооружением.

3.2 Расчет всасывающих труб

Всасывающие трубы насосов, устанавливаемые в здании блочного типа, выполняются всегда в монолитном бетоне. У насосов типа О диаметр всасывающего патрубка равен диаметру рабочего колеса.

Расчет всасывающих труб сводится к установлению размеров, указанных на рисунке 3.1, которые зависят от диаметра всасывающего патрубка насоса Д_в=0,55 м.

Рис. 3.1 Всасывающая труба прямолинейного очертания

3.3 Расчет внутристанционных напорных трубопроводов

Внутристанционные напорные трубопроводы служат для транспортировки воды от напорного патрубка насоса к внешним напорным трубопроводам и для размещения на них запорной измерительной и другой арматуры. Диаметр их определяется по формуле: Д =1,13×,

где Q_р = 1.15 м³/с.

V_доп – допустимая скорость, V_доп = 1 м/с.

Д = 1,13×=0,82 м. Принимаем стандартный Д =0,9 м.

3.4 Компоновка здания насосной станции

Компоновку насосной станции заглубленного типа начинается с подземной части, определения оси установки насоса и подсоединения к нему всасывающего и напорного трубопроводов.

Далее проводится компоновка верхнего строения:

1) намечаем оси стен верхнего строения, которое опирается на ленточный фундамент. Толщину стен принимаем равной 0,51м.

2)принимаем тип конструкции верхнего строения: бескаркасная.

3) рассчитываем высоту стен по формуле:

Н_нч=h_об+h_зап+h_д+h_ст+h_кр+ h₁;

где h_об – размер оборудования с учетом фундамента, на котором оно установлено, h_об=1,5м.

h_зап – запас высоты над установленным в верхнем строении оборудованием, h_зап=0,5м.

h_д – высота оборудования, h_д=2,48м.;

h_ст - длина строп, h_ст=0,5м.;

h_кр – высота грузоподъемного оборудования, h_кр=2,1м.;

h₁ – запас, который назначается конструктивно для выхода на стандартную высоту здания.

Считаем без h₁.

Н_нч=1,5+0,5+2,48+0,5+2,1=7,08 м.

Принимаем стандартную высоту надземной части здания Н_нч=8,4 м.

Проектируем односкатную утепленную кровлю, т.к.здание шириной менее 6м.

В верхнем строении предусматриваем ворота 3×3 м. и окна, суммарная площадь которых должна быть не менее 12,5% от площади пола.