- •Кафедра водоснабжения
- •Водозаборные сооружения из поверхностных источников Учебно-методическое пособие для курсового и дипломного проектирования
- •Введение
- •1. Расчетно-конструктивная часть
- •1.1 Выбор места расположения и типа водозаборных сооружений, их компоновки и конструктивных форм
- •Гидравлический расчет элементов водозабора
- •1.3 Расчет водоприемных отверстий
- •1.4 Расчет плоских и вращающихся сеток
- •1.5 Подбор водоприемника (оголовка)
- •1.6 Расчет самотечных и всасывающих трубопроводов
- •1.7 Выбор способа и расчет системы промыва элементов
- •1.8 Определение габаритных размеров берегового колодца
- •1.9 Подбор насосно-силового оборудования
- •Расчет вспомогательного оборудования
- •1.11 Расчет сооружений на сдвиг, опрокидывание и всплывание
- •1.12 Мероприятия по защите водоприемных устройств от шуги и обмерзания
- •1.13 Мероприятия по укреплению берега и дна реки
- •1.14 Рыбозащитные устройства водозаборных сооружений
- •1.15 Зоны санитарной охраны
- •2. Список литературы
1.9 Подбор насосно-силового оборудования
Исходя из условий необходимости обеспечения независимой и надежной работы секций водозабора предполагается установка N насосных агрегатов по ,
м3/час:
м3/чac, (28)
Напор насосов, транспортирующих расчетные расходы воды по двум ниткам водовода, длиною и диаметромопределяется по формуле (29):
, м, (29)
где - отметка излива воды из водовода на очистных сооружениях (отметка воды в смесителе на очистных сооружениях);
- свободный напор на изливе из водовода 0,5 1 м;
- коэффициент удельного сопротивления нитки водовода с2/м6 (зависит от материала труб);
- длина напорного водовода, м;
- количество ниток напорных водоводов;
- общая подача воды, м3/с.
В зависимости от и по каталогу подбирают марку насоса.
Наивысшая допустимая отметка оси насоса определяется через кавитационный запас высоты:
(30)
где - атмосферное давление в местности, где устанавливается насос, м. вод. ст. (таблица №1);
- потери напора во всасывающем трубопроводе, м;
- упругость насыщенных паров воды при t0C (таблица №2);
- величина кавитационного запаса, м.
м, (31)
где n - число оборотов в 1 минуту рабочего колеса насоса;
Q Н - производительность насоса, м3/ч;
С 900 ÷ 1000 - коэффициент, зависящий от конструкционной особенности насоса.
Если в каталоге насосов указана вакуумная высота , приведенная к атмосферному давлению 101 кПа иt0C = 20, то можно определить по следующей формуле:
(32)
Атмосферное давление в зависимости от высоты над уровнем моря
Таблица №13
Высота над уровнем моря, м |
-600 |
0 |
200 |
300 |
500 |
700 |
1000 |
2000 |
, м. в. ст. |
11,3 |
10,3 |
10,1 |
10,0 |
9,7 |
9,5 |
9,2 |
8,4 |
Давление насыщенных водяных паров, м. вод. ст., в зависимости от t0C воды
Таблица №23
t0C |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
80 |
90 |
ht, м. вод. ст. |
0,09 |
0,12 |
0,24 |
0,43 |
0,75 |
1,25 |
4,82 |
7,14 |
Расчет вспомогательного оборудования
Для обслуживания решеток и сеток используют кошки и тали. Их грузоподъемность определяют, исходя из необходимости преодоления усилия для поднятия сеток или решеток, которое определяется по формуле (33):
, т, (33)
где Р - собственный вес сетки или решетки, т;
Рв - давление воды на 1м2 сетки или решетки 0,15 ÷ 0,3 т/м2;
f - коэффициент трения рамы сетки или решетки по направляющей, при трении стали о сталь f = 0,3, стали о бетон f = 0,5;
F - площадь сетки или решетки, м2;
R - коэффициент запаса 1,5.
В зависимости от усилия подбираем грузоподъемное оборудование.
Откачка осевших в водозаборной части водозаборных сооружений взвешенных частиц производится гидроэлеваторами, производительность которых определяется по объему отложившихся в камере взвесей , плотности взвесей ρ, расчетному времени откачкии концентрации взвесей в откачиваемой пульпепо формуле (34):
м3/с (34)
Напор гидроэлеватора равен сумме геометрической высоты подъема взвесей и потерь напора при их транспортировке от места отложения к месту складирования. Напор рабочего потока в гидроэлеваторе определяется по формуле (35):
, м, (35)
где - напор гидроэлеватора;
- КПД = 0,2 ÷ 0,3;
q – отношение подачи рабочего потока жидкости к подаче гидроэлеватора
м, (36)
где - отметка складирования осадка на очистных сооружениях при по-
терях в пульпопроводе, = 8 м.
Расход воды рабочего потока гидроэлеватора и общего потока в системе откачки взвесей на выходе из гидроэлеватора:
Параметры вакуумно-компрессорного оборудования определяют в соответствии с размерами самотечных линий, площади входных отверстий и расчетной интенсивности продувки равной 0,1÷0,2 м3/с на 1 м2 площади окна [8].