- •4. Проектирование водозаборного сооружения
- •4.1.Расчёт водозаборного сооружения открытого типа. Аванкамера.
- •4.3. Компоновка здания насосной станции и водозаборного сооружения
- •5. Подбор вспомогательного оборудования
- •5.1. Грузоподъемное оборудование насосных станций
- •5.2. Вакуум-насосные установки
- •6. Проектирование напорного трубопровода
- •6.1. Определение числа ниток напорных трубопроводов
- •6.2. Определение расчетного расхода напорного трубопровода
- •6.3. Выбор материала стенок
- •6.4. Определение экономического диаметра напорного трубопровода
- •8. Техника – экономические расчёты
- •8.1. Смета на капитальные вложения при строительстве гидроузла насосной станции
- •8.2. Смета на эксплуатационные расходы
- •8.3. Основные технико-экономические показатели
5.2. Вакуум-насосные установки
При запуске центробежных насосов с положительной высотой всасывания необходима заливка их водой. Для этих целей предусматривают установку не менее двух вакуумных насосов (один из них резервный).
Производительность вакуумного насоса определяется по формуле:
где W - объем всасывающей линии, насоса и напорного трубопровода
до задвижки, м3;
t - принятое время заливки, которое не должно быть больше 15 мин. По производительности подбирается марка насосов, которые выпускает наша промышленность.
6. Проектирование напорного трубопровода
Напорные трубопроводы служат для транспортирования воды от внутристанционных трубопроводов до водоприемника и являются одной из ответственных частей, входящих в комплекс сооружений машинного водоподъема. Их стоимость может превышать стоимость всей насосной станции с оборудованием, поэтому выбор материала стенок, количества ниток и диаметра напорного трубопровода должен быть тщательно обоснован.
6.1. Определение числа ниток напорных трубопроводов
Количество ниток напорных трубопроводов зависит от их длины и числа установленных агрегатов. В качестве первого приближения рекомендуется на насосных станциях малой производительности с тремя и менее установленными насосами следует принимать одну нитку напорного трубопровода.
6.2. Определение расчетного расхода напорного трубопровода
Расчетный расход одной тики напорного трубопровода, проложенного от каждого насоса, равен расчетному расходу этого насоса:
Расчетный расход каждой нитки напорного трубопровода при объединении нескольких насосов зависит от количества их, числа насосов, подсоединенных к ней, и графика работы насосной станции.
Если количество насосов, подключенных к каждой нитке, одинаковое, то расчетный расход ее определяется по формуле :
где n - число ниток напорного трубопровода;
Qi - расход насосной станции в период, соответствующий времени ti. Определяется по заданному графику работы насосной станции.
6.3. Выбор материала стенок
Напорные трубопроводы изготавливают из монолитного и сборного железобетона, стали, асбестоцемента, пластмасс и других материалов. Материал выбирают в зависимости от диаметра и расчетного давления (напора) в напорном трубопроводе.
Диаметр можно определить по формуле:
где vдоп принимается равной 1,8 м/с.
Поэтому задаёмся материалом стенок труб, а потом проверить предположение, используя следующие рекомендации:
Принимаем стальные трубы - диаметром 1,1 м.
6.4. Определение экономического диаметра напорного трубопровода
Выбор экономически наивыгоднейшего диаметра осуществляется путем сопоставления нескольких вариантов по минимуму приведенных затрат, которые включают в себя капитальные вложения и эксплуатационные издержки, т. с. ПЗ = Ен К +С,
где Ен -нормативный коэффициент, принимаемый в мелиорации 0,1...0,15;
К - стоимость укладки 1 м напорного трубопровода из выбранного материала (приложение 11); С - суммарные эксплуатационные издержки. Их находят по формуле :
С = а'Э + bК,
где а' - стоимость 1 кВт ч электроэнергии ;
b - процент отчислений на капитальный ремонт и восстановление.
Для стальных b = 4,75 % ;.
В формуле Э - количество электроэнергии на преодоление потерь напора в трубопроводе.
где h т - потери напора в метрах на 1 м трубопровода, могут быть определены по формулам при Lтр=1 м ;
Т - количество суток работы данного трубопровода в году, определяется по графику подачи;
t - число часов работы в сутки (дано в задании) ; - коэффициент полезного действия насосной установки
Здесь - к. п. д. насоса, 86.
- к. п. д. двигателя по паспорту -93%
- к. п. д. сети, учитывающий потери на участке 0,98...1.Расчет экономического диаметра удобно проводить в таблице
Таблица 6.4.1. Расчет экономического диаметра
Диаметр трубопровода Дтр. м |
Стоимость 1 м, трубопровода (К),руб , |
Скорость v, м/с |
Потери напора в трубопроводе h. ; м |
Потери электроэнергии Э, кВт |
Стоимость потерянной энергии а1 Э, руб |
Отчисления на ремонт и восстановление bk. руб |
Суммарные эксплуатационные издержки C=a'Э+bk: pу6 |
Приведенные затраты ПЗ=Ен К+С |
0,5 |
31 |
3,18 |
0,0266 |
568,8 |
11,38 |
1,47 |
12,85 |
15,99 |
0,6
|
39 |
2,21 |
0,0102 |
218,11 |
4,36 |
1,85 |
6,21 |
10,11 |
0,8 |
58,5 |
1,24 |
0,0022 |
47,04 |
0,94 |
2,79 |
3,73 |
9,58 |
1 |
84,5 |
0,8 |
0,0007 |
14,98 |
0,28 |
4,01 |
4,29 |
12,74 |
1,2 |
115,5 |
0,55 |
0,00026 |
5,56 |
0,11 |
5,46 |
5,57 |
17,12 |
1,4 |
153,5 |
0,41 |
0,00012 |
2,57 |
0,05 |
7,29 |
7,34 |
22,69 |
Наиболее экономическим диаметром является диаметр равный 0,8 приведёнными затратами ПЗ=9,58