- •Кафедра гидротехнических сооружений и водоснабжения
- •Горки 2009 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
- •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 открытого типа
- •4.2 Компоновка здания насосной станции и водозаборного сооружения
- •5 Подбор вспомогательного оборудования
- •5.1 Грузоподъёмное оборудование насосных станций
- •5.2 Осушительные насосные установки
- •6 Проектирование напорного трубопровода
- •7 Проектирование водовыпускного сооружения
- •7.1 Выбор типа водовыпуска
- •7.2 Расчет водовыпуска сифонного 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
4.2 Компоновка здания насосной станции и водозаборного сооружения
Так как в данном курсовом проекте насосная станция блочного типа, то принимаем совмещённую компоновку водозаборного сооружения с насосной станции.
Проверим сооружение на всплытие при строительстве:
Выталкивающую силу определим Fвыт=W,
Соответственно W=SLγ, S=h*b=20,9м2,
Где h=3,8м, b=5,5м. Далее находим W=SLγ=20,9*16*1=334,4м3.
Вес сооружения определим: G=(2δLh+2δbh+Bh2L3)γбет,
где δ-толщина стен,
L-длина стен,
h-высота стен,
h2-высота плиты в основании,
B-ширина плиты,
L3-длина плиты.
Подставляем значения:
G=(2*0,8*3,3*16+2*0,8*5,5*3,3+5,5*2,2*16)*2,2=675,6тонн. Получили W<G.
Вывод: Подземная часть НС в период строительства будет устойчива на всплытие.
5 Подбор вспомогательного оборудования
5.1 Грузоподъёмное оборудование насосных станций
Тип грузоподъёмного оборудования подбирается по массе наиболее тяжёлой монтажной единицы и по длине крана, которая должна быть меньше пролёта верхнего строения здания насосной станции. При массе груза до 5 т и высоте подьема до 6 м рекомендуется устанавливать ручные однобалочные краны, а при подъеме от 6 до 18 м – электрические. В данном курсовом проекте принимаем кран с грузоподъемностью 3,2 т, и длиной 3,6 м.
рис. 5.1 Схема подвесного крана
5.2 Осушительные насосные установки
Они предназначены для удаления воды из всасывающих труб и приемных камер основных насосов, установленных в насосных станциях заглубленного типа. Расчетный расход одного осушительного насоса определяется по формуле:
, м3/с.
где Wi – суммарный объём воды, подлежащий откачке, при максимальном уровне воды в камере водозаборного сооружения. Wi=36,48 м3.
n – принятое число насосов. n=2 шт.
q1 – приток фильтрационной воды через уплотнения затворов, принимается 0,5…1 л/с на 1м уплотнения. q1=0,00136 м3/с.
t – время откачки. t=5ч=5*3600=18000с.
м3/с.
6 Проектирование напорного трубопровода
Напорные трубопроводы служат для транспортирования воды от внутристанционных трубопроводов до водоприемника. Их стоимость может превышать стоимость всей насосной станции с оборудованием. Число ниток равно числу установленных насосов и составляет 5 шт.
6.1 Определение числа ниток напорных трубопроводов
Количество ниток напорных трубопроводов зависит от их длины и числа установленных агрегатов. Т.к. в данном курсовом проекте длина трассы не превышает 100м, то число ниток примем равным числу установленных насосов. Количество насосов 5 шт., значит количество ниток тоже 5 шт.
6.2 Определение расчетного расхода напорного трубопровода
Расчетный расход одной нитки напорного трубопровода, проложенного от каждого насоса, равен расчетному расходу этого насоса:
qр.т.=Qр =1,15 м3/с.
6.3 Выбор материала стенок.
Т.к. в нашем случае напорные трубы короткие и имеется несколько поворотов, то в качестве материала труб принимаем сталь.
Диаметр определим по формуле:
Д=1,13×
где, Vдоп принимается равной 1,6…2,0 м/с.
Д= 1,13×=0,857 м. Принимаем стандартный Д=0,9 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 эксплутационные издержки, то есть ПЗ=Ен×К+С,
где, Ен – нормативный коэффициент;
К - стоимость укладки 1 м. напорного трубопровода;
С – суммарные эксплутационные издержки,
С=а’×Э+b×К
где, а’ – стоимость 1 КВТ×ч электроэнергии;
b – процент отчислений на капитальный ремонт и восстановление.
Э – количество электроэнергии на преодоление потерь напора в трубопроводе, Э=
где, hт – потери напора в метрах на 1 м. трубопровода;
hт=0,00107××Lр;
T – количество суток работы данного трубопровода в году;
t – число часов работы в сутки;
ηн.у. – КПД насосной установки, ηн.у.=ηн.×ηдв×ηс=0,83×0,9×1=0,75
ηдв – КПД двигателя по паспорту;
ηн. – КПД насоса;
ηс – КПД сети.
Для выбора экономического диаметра зададимся 6 стандартными диаметра-ми, которые больше и меньше принятого выше в п 6.3.
Расчет экономического диаметра сведем в таблицу 6.4.1.
Таблица 6.4.1 Расчет экономического диаметра
Диаметр трубопровода Дтр,м |
Стоимость 1м. Трубопровода (К), руб. |
Скорость V, м/с |
Потери напора в трубопроводе h,м. |
Потери электроэнергии Э, кВт |
Стоимость потерянной энергии а'Э, руб. |
Отчисления на ремонт и восстановление bk, руб. |
Суммарные эксплуатационные издержки С=а'Э+bk, руб |
Приведенные затраты ПЗ=ЕК+С |
0,7 |
48 |
2,99 |
0,015 |
1482,4 |
59,3 |
2,28 |
61,58 |
66,38 |
0,8 |
58,5 |
2,29 |
0,0075 |
741,2 |
29,65 |
2,78 |
32,43 |
38,28 |
0,9 |
70,5 |
1,81 |
0,004 |
395,3 |
15,8 |
3,35 |
19,15 |
26,2 |
1 |
84,5 |
1,46 |
0,0023 |
227,3 |
9,09 |
4,01 |
13,1 |
21,55 |
1,1 |
99 |
1,21 |
0,0014 |
138,36 |
5,53 |
4,7 |
10,23 |
20,13 |
1,2 |
115,5 |
1,02 |
0,0009 |
88,94 |
3,56 |
5,49 |
9,04 |
20,59 |
В качестве экономического диаметра принимаем Д=1,1м, т.к. приведенные затраты при нём меньше остальных.