- •Кафедра гидротехнических сооружений и водоснабжения
- •Введение
- •1 Обоснование схемы гидротехнического узла машинного водоподъема
- •1.1 Выбор места расположения насосной станции
- •1.2 Расчет отводящего 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
- •2 Вакуум-насосные установки
- •6 Проектирование напорного трубопровода
- •7 Технико-экономические расчеты
- •7.1 Смета на капитальные вложения при строительстве гидроузла насосной станции
- •7.2 Смета на эксплуатационные расходы
- •7.3 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=0,5+1,29+0,3=2,1 м
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 = 0,15*(0,5+1,29)=0,3 м; Lн.т = 0,43км;
hт.н=3,0×0,43=1,29 м;
Нг.ср =∑Нri*ti/∑ti=1414/123=11,5 м
Нр = 11,5+2,1+50=63,6 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=0,5Qmin=0,1 м3/с.
Число рабочих агрегатов определяется по формуле: n р=, шт..
n р===6 шт.
2.3 Выбор основного насоса
По расчетному напору Hр и расчетному расходу Qр насоса с помощью графика свободных полей выбираем тип и марку насоса 10Д-6. Частота вращения-n=1450 (об/мин.), коэффициент полезного действия - η=76%, диаметр рабочего колеса-Д=465мм, Нвакдоп=6,1м.
Для насоса марки 10Д-6 делаем пересчёт на новый диаметр рабочего колеса, т.к.рабочая точка легла ниже расчётной характеристики.
H=kQ2
K=Hp/Qp2=63,6/1002=0.00636
Qp1/Qp=D1/D2;
HP1/HP=D12/D22;
D2=(QP*D1)/QP1=(100*465)/108=430 м
∆D=(465-430)/465=0.07<[D]=0,12 м
Таблица 2.3.1.Пересчёт характеристики на новый диаметр насоса марки 10Д-6
№ точек |
D1=465 мм |
D2=430 мм | |||
Н, м |
Q, л/с |
Н, м |
Q, л/с | ||
1 |
41 |
80 |
35,1 |
74 | |
2 |
50 |
90 |
42,8 |
83,2 | |
3 |
70 |
108 |
60,0 |
99,9 | |
4 |
80 |
115 |
68,4 |
106,3 | |
5 |
92 |
120 |
78,7 |
111 |
H=(HP1*D22)/D12
Q=(QP1*D2)/D1
Принимаем диаметр рабочего колеса Д=430 мм
Таблица 2.3.2 Основные габаритные параметры насоса марки 10 Д-6, мм
Марка насоса |
А |
Б |
Г |
Д |
Е |
К |
Л |
Дв |
Дн |
Масса насоса, кг |
10Д-6 |
500 |
386 |
348 |
309 |
453 |
703 |
628 |
250 |
150 |
1507 |
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;
Определим мощность двигателя для насоса марки 10Д-6
Nдв = =82,1 кВт.
Схема насоса типа Д (НД)
Максимальную мощность двигателя с учетом коэффициента запаса мощности определим по формуле:
Nдв=,
где К – коэффициент запаса мощности, К=1,1.
Nдв = =90,3кВт.
По данной мощности определим марку электродвигателя АО2-72-4. Основные параметры электродвигателя: N = 90 кВт, n = 1450 об/мин.; η = 92%,
m = 0,4т; Lдв = 0,9 м; Ддв = 0,5 м. Напряжение 380/500 В