- •Кафедра гидротехнических сооружений и водоснабжения
- •Содержание
- •Введение
- •1 Обоснование схемы гидротехнического узла машинного водоподъема
- •1.1 Выбор места расположения насосной станции
- •1.2 Расчет подводящего канала
- •2 Подбор основного гидромеханического и энергетического оборудования
- •2.1 Определение расчетного напора
- •2.2 Определение расчетного расхода и числа агрегатов
- •2.3 Выбор основного насоса
- •Насос типа д.
- •2.4 Подбор электродвигателя
- •2.5 Определение допустимой геометрической высоты всасывания
- •3 Проектирование здания насосной станции
- •4 Проектирование водозаборного сооружения
- •4.1 Расчет водозаборного сооружения закрытого типа
- •4.2 Компоновка здания насосной станции и водозаборного сооружения
- •5 Подбор вспомогательного оборудования
- •5.1 Грузоподъёмное оборудование насосных станций
- •5.2 Вакуум-насосные установки
- •6 Проектирование напорного трубопровода
- •7 Проектирование водовыпускного сооружения
- •7.1 Выбор типа водовыпуска
- •7.2 Расчёт водовыпуска прямоточного типа.
- •8 Технико-экономические расчеты
- •8.1 Смета на капитальные вложения при строительстве гидроузла насосной станции
- •8.2 Смета на эксплуатационные расходы
- •8.3 Основные технико-экономические показатели
- •Литература
2 Подбор основного гидромеханического и энергетического оборудования
2.1 Определение расчетного напора
На оросительных насосных станциях при перекачки воды в реку расчетный напор определяется по формуле:
где средневзвешенный геометрический напор, м;
свободный напор, м.
Суммарные гидравлические потери ∑hт состоят из гидравлических потерь на трение по длине всасывающего (hт.в.) и напорного (hт.н.) трубопроводов и гидравлических потерь на местные сопротивления (hт.н.),
∑hт=hт.в. +hт.н.+hм.
где hт.в. – потери во всасывающем трубопроводе, (0,5..0,7м);
hм. – местные потери, hм =0,1..0,15(hт.в+ hт.н );
hт.н – гидравлические потери по длине:
hт.н=i×Lн.т.,
где i- удельное сопротивление по длине провода, м/км;
Lн.т – длина напорного трубопровода.
hт.в=0,5 м; hм = 0,29 м; Lн.т = 0,8км;
hт.н=3,0×0,8=2,4 м;
Нр = 6,23+3,19+50=59,42 м.
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 Qр принимаем минимальную подачу, то есть Qр=0.5Q=0.5×0.7=0.35 м3/с.
Число рабочих агрегатов определяется по формуле: n р=, шт..
n р===4 шт.
Общее число насосов nу=nр=4 шт, так как насосная станция предназначена для целей орошения и не задан форсированный расход.
2.3 Выбор основного насоса
По расчетному напору Hр и расчетному расходу Qр насоса с помощью графика свободных полей выбираем тип и марку насоса 24 НДн. Частота вращения-n=730 (об/мин.), коэффициент полезного действия - η=82%, диаметр рабочего колеса-Д=690мм, Нвакдоп=4,1.
Таблица 2.3.1 Основные габаритные параметры насоса, мм
Марка насоса |
А |
Б |
В |
Д |
Е |
К |
Л |
Дв |
Дн |
Масса насоса, кг |
24НДс |
1285 |
1410 |
925 |
864 |
1250 |
1510 |
1331 |
800 |
600 |
800 |
Насос типа д.
2.4 Подбор электродвигателя
Электродвигатели подбираются по максимальной мощности на валу насоса, частоте вращений и форме исполнения.
Мощность двигателя определяется по формуле:
Nдв=,
где Qр и Нр – расчетный расход и напор насоса;
ηн – КПД насоса в долях;
Nдв = =237,2 кВт.
Максимальную мощность двигателя с учетом коэффициента запаса мощности определим по формуле:
Nдв=,
где К – коэффициент запаса мощности, К=1,05.
Nдв = =248,67 кВт.
По данной мощности определим марку электродвигателя А13-42-12 Основные параметры электродвигателя: : N = 400 кВт, n = 490 об/мин.; η = 91%, m = 3,7т; Lдв = 1,5 м; Ддв = 1,4 м.
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:
hвдоп=Нв.пдоп – hт.в.,
где, Нв.пдоп – допустимая приведенная высота всасывания
hт.в – гидравл. потери от трения во всасывающем трубопроводе, hт.в =0,5 м.
Нв.пдоп = , м
Рассчитаем площадь патрубка:
При этом скорость будет равна:
Тогда допустимая приведенная высота всасывания будет равна :
hвдоп = 2,7 - 0,5 = 2,2 м.