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;

Двигатель 06-87:

N_дв = =139,65 кВт.

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

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

N_дв = =153,62 кВт.

По данной мощности определим марку электродвигателя АB-12-52-10. Основные параметры электродвигателя: N =250 кВт, n =590 об/мин.; η=91%, m =2,92 т.; L_дв = 1,667 м, Д_дв = 1,4м.

Двигатель 06-70:

N_дв = =148,38кВт.

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

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

N_дв = =163 кВт.

По данной мощности определим марку электродвигателя АB-12-52-10. Основные параметры электродвигателя: N =250 кВт, n =590 об/мин.; η=93,5%, m =2,5 т.; L_дв = 1,5 м, Д_дв = 0,9м.

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 для 06-87 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_в^доп=10-7,48-0,5=2,02м.

Осевой насос устанавливаем с отрицательной геометрической высотой всасывания равной -1 м.

Для 06-70 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_в^доп=10-10,45-0,5=-0,95м.

Осевой насос устанавливаем с отрицательной геометрической высотой всасывания равной -1 м.

Чтобы узнать, какой насос более эффективен, рассчитаем КПД для каждого насоса:

для 06-70:

η_н.з.= η_н1·η_э1=0,79·0,935=0,74=74%

для 06-87:

η_н.з.= η_н2·η_э2=0,85·0,91=0,77=77%

Вывод: так как КПД насоса 06-87 больше, то для дальнейших расчетов принимаем насос 06-87.

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 = 2,5 м³/с.

V_доп – допустимая скорость, V_доп = 2,2 м/с.

Д = 1,13×=1,2 м. Принимаем стандартный Д =1,2 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=1,66м.

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

h_д – высота оборудования, h_д=2,66м.;

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+2,66+0,5+2,1+0,98=8,4 м.

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

Проектируем Двухскатную утепленную кровлю, т.к.здание шириной > 6м.

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