5. Визначення типу будівлі насосної станції

Після розрахунків розрахункових витрат та напору підбираємо тип насосної станції за розрахунковою витратою м³/с. Так як знаходиться в межах від 1 до 10м³/с підбираємо насосну станцію камерного типу.

Камерними називають стаціонарні будівлі насосних станцій у яких суцільні фундаментні плити, основні насосні агрегати і машинні зали розташовані нижче відміток пристанціонних площадок.

Будівлі камерного типу мають середні і крупні насосні станції, які забирають воду з відкритих джерел з стійкими берегами при коливанні рівнів води,превишаючих всмоктуючу здатність насосів. Оборудують їх горизонтальними відцентровими, осьовими та вертикальними насосами з подачею до 10 м³/с.

Компоновка будівлі камерного типа насосної станції, яка подає воду в канал приведена на рис.5.1. Вода до основних насосів поступає по стальним трубопроводам від окремо стоячої водо приємної споруди. Довжину підземної камери (насосного приміщення) 2 встановлюють розміри основних насосів.

Проліт підземної камери залежить від розмірів основних насосних агрегатів, трубопровідної арматури, патрубків та службового мостика.

Висота підземної камери знаходять виходячи з відмітки пристанційної відмітки і розміщення основних насосів по відношенню до мінімального рівня води в нижньому б’єфі.

Рис.5.1-Компоновка будівлі насосної станції камерного типа

1–електронасосний агрегат, 2-насосне приміщення, 3,7-засувки, 4-верхня побудова, 5-мостовий кран, 6-службовий мостик, 8-дренажні лотки, 9-зворотній клапан, 10-монтажна площадка, 11-кабельні канали, 12-гідроізоляція, 13-коридор, 14-санузел, 15-душ, 16-склад електротехнічної апаратури, 17-пульт управління, 18-розподільний пристрій, 19-камери трансформаторів власної потреби, 20-кабінет начальника станції, 21-спільна кімната чергових.

6. Розрахунок всмоктуючої труби та відмітки вісі насоса

У процесі компоновки обладнання насосної станції будівельних конструкцій службових приміщень повинні бути визначені габаритні розміри споруд, які забезпечують умови експлуатації при мінімальних капіталовкладеннях. Приводимо розрахункову схему в залежності від типу Н.С.(рис 6.1)

Рис.6.1 – Розрахункова схема для встановлення відмітки осі насоса

Знаходимо допустиму відмітку осі насоса. Дійсна відмітка осі насосу залежить від компоновки будівлі насосної станції і основних насосів, що визначається за формулою:

(6.1)

- мінімальна відмітка води в водо джерелі,м.

∇Ндоп.всм - допустима висота всмоктування,

Допустима геодезичну висоту всмоктування можливо розрахувати по формулі:

(6.2)

де

- атмосферний тиск;

тиск насичених парів;

- прискорення вільного падіння;

- допустима висота всмоктування,

сумарні витрати на всмоктуючому трубопроводі.

(6.3)

коефіцієнт витрат,

- швидкість всмоктування води насосом, яка визначається по формулі м/с:

(6.4)

діаметр всмоктуючого патрубка, м

10-12-0,567= -2,57,м

7. Визначення основних розмірів насосної станції

Визначення ширини насосної станції з умови розміщення основного гідромеханічного обладнання рис.(7.1).

Рис.7.1- Схема для визначення ширини насосної станції з умови розміщення основного гідромеханічного обладнання.

Ширина насосної станції з умови розміщення основного гідромеханічного обладнання визначається за формулою:

(7.1)

Де

- товщина стінки, ;

– безпечна відстань, при якій можливо здійснювати роботи,м;

b – ширина насоса, b=1,875

B'=2*0,51+2*0,5+1,875=3,9м (7.2)

Визначення ширини насосної станції з умови розміщення основного силового обладнання.

Рис.7.2 - Схема для визначення ширини насосної станції з умови розміщення основного силового обладнання

Ширина насосної станції з умови розміщення основного силового обладнання визначається за формулою:

B'' (7.3)

B''=2*0,51+2*1,5+2,2=6,22м

де

– відстань яка забезпечує безпечне перебування людини

біля силового обладнання, м

– ширина електродвигуна, м

2,2

Визначення ширини Н.С. з умов застосування стандартного грузопід’ємного обладнання.

Рис.7.3 – Схема для визначення ширини з умов застосування стандартного грузопід’ємного обладнання.

B'''=2* + + _b ,м (7.4) B'''=2*0,51+2*0,1+6,5=7,72м

_b – довжина балки, дорівнює 6,5

Визначення ширини Н.С. з умов розміщення стандартних залізобетонних панелей.

Рис.7.4 – Схема для визначення ширини Н.С. з умов розміщення стандартних залізобетонних панелей.

B''''=2* -2*l_оn+l_n (7.5)

B''''= 2*0,51-2*0,15+8=8,72

де

l_оn – довжина на яку опирається панель, дорівнює 0,15м;

l_n – довжина панелі, вибираємо дві панелі по 4м.

Визначаємо висоту Н.С. з умов переміщення основного обладнання рис.7.5.

Рис.7.5 – Схема для визначення висоти Н.С. з умов переміщення основного обладнання.

Висота Н.С. : Н_нс=Н_п+Н_н (7.6)

Н_нс=Н_п+Н_н=h_n+h_ф+Н_н , (7.7)

Н_н= h_n+2*Н_эл+h₃+h_ст+H_кр+h_n, (7.8)

де

h_ф – висота фундамента, дорівнює 0,5м;

Н_н – висота насосу, дорівнює 7,74м;

h₃ – висота запасу, дорівнює 0,5м;

Н_эл – висота електродвигуна, дорівнює 2,2м;

h_ст – висота строп, дорівнює 0,5,м;

H_кр – висота крану, дорівнює 1м;

h_n – висота перекриття, дорівнює 1м.

Н_н=1+0,5+3,45=4,95м

Н_п=1+2*2,2+0,5+0,5+1+1=8,4м

Н_нс=4,95+8,4=13,35м

Довжина Н.С. з умов розміщення основного обладнання.

Рис.7.6 - Довжина Н.С. з умов розміщення основного обладнання

Довжина Н.С. з умов розміщення основного обладнання визначиться по формулі:

L_нсʹ=2* +2*a₁+4*a₂+5*L_агр, м (7.9)

L_нсʹ=2*0,51+2*1+4*1,5+5*2,2=30м,

де

- товщина стінки, ;

а₁ – безпечна відстань від стінки до агрегату, 1м;

а₂ – безпечна відстань між агрегатами, дорівнює 1,5м;

L_агр – довжина електродвигуна, 2,2м.

Визначаємо довжину Н.С з умов застосування збірних залізобетонних елементів.

Рис.7.7 – Схема для визначення довжини Н.С. з умов застосування стандартних залізобетонних елементів.

L_нсʹʹ=L_пл*N-2*( -0,15), м (7.10)

L_нсʹʹ=20-2*(0,51-0,15)=30м

де

L_пл – довжина плити;

N – кількість плит.

Вибираємо кількість стандартних плит з умови розміщення основного обладнання, отримаємо 2 плити по 8м, та одну плиту 4м.