Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Одеська державна академія будівництва і архітектури Кафедра водовідведення і гідравліки

Методичні вказівки

з дисципліни «Насосні та повітродувні станції» до розробки курсового проекту насосних

станцій систем водовідведення

Для студентів напрямів 6.060101 «Будівництво» та 6.060101

«Гідротехніка» (водні ресурси)

Спеціального виду діяльності «Водопостачання і водовідведення»

Форма навчання – денна, заочна

Одеса - 2012

УДК 628.12

«ЗАТВЕРДЖЕНО»

Вченою Радою ІІЕС

протокол № 11 від 24.04.2012

Укладач: приват-доцент Ніколова Р. О.

Рецензенти:

к.т.н., професор кафедри Водопостачання Г.М.Ларкіна

д.т.н., професор Лебедев В. В.

Одеський національний політехнічний університет

У методичних вказівках розглянуто основні питання проектування насосних станцій систем водовідведення. Особлива увага приділяється підбору й компонуванню обладнання, визначенню опорів у всмоктувальних і напірних комунікаціях насосної станції. Наведено приклади раціонального підбору насосного та енергетичного обладнання, визначенню оптимальних режимів роботи насосів та побудови графіку паралельної роботи насосів із водоводами. У методичних вказівках включені необхідні дані про сучасне насосне й підйомно-транспортне обладнання, трубопровідну арматуру й т.п.

Відповідальний за випуск завідуючий кафедрою ВіГ

д.т.н., професор Хоружий В.П.

ВСТУП

Методичні вказівки (МВ) містять в собі матеріал, необхідний студентам, які навчаються за напрямом 6.060101 Будівництво за спеціальністю Водопостачання та водовідведення, для виконання курсового проекту (КП) насосної станції системи водовідведення.

Курсовий проект з насосних станцій є одним з перших проектів з профілюючих дисциплін, і в цьому його основні труднощі, оскільки, будучи найважливішим елементом будь-якої сучасної системи водовідведення населених місць і промислових підприємств, насосні станції взаємозалежні з іншими такими ж важливими елементами, як трубопроводи, приймальні резервуари й т.п. Тому вже на стадії проектування насосної станції студент повинен чітко уявляти взаємозв'язок основних елементів, а так само роль та місце насосних станцій в сучасних системах водовідведення.

У цей час насосні станції являють собою складний комплекс інженерних споруд, основного й допоміжного обладнання. Тому курсовий проект хоч і максимально наближений до реального, передбачає менш детальне виконання ряду розділів та меншу кількість по змозі варіантів насосних станцій. При роботі над курсовим проектом студент спочатку повинен ознайомитися зі змістом першої частини цих МВ, а потім перейти до частини 2, де розглядається приклад проектування насосної станції заданого варіанту.

При виконанні КП студенту крім матеріалів основного курсу «Насосні та повітродувні станції» необхідно застосовувати знання, отримані в курсах гідравліки, електротехніки, архітектури, креслення і т.д. Самостійне прийняття об'ємно-планувальних рішень по розміщенню обладнання і проектування машинного залу, визначенням його розмірів, а також визначенню висоти верхньої будівлі з паралельним виконанням розрахунків і викреслювання ескізів, аксонометричній схеми є, як показує досвід, самим складним елементом курсового проектування. Особлива увага повинна бути приділена правильному підбору насосів і побудови графіка паралельної роботи всіх насосів і водоводів.

Методичні вказівки ставлять такі цілі:

1. Розширити й поглибити знання студентів у галузі обладнування, експлуатації й проектування насосних станцій.

2. Ознайомити студентів з основами проектування насосних станцій, з використанням необхідної літератури (будівельні норми та правила, довідники та каталоги з підбору насосів та електрообладнання, таблиці для гідравлічних розрахунків та ін.).

3. Ознайомити студентів з типовими проектами насосних станцій з метою використання в конкретному проектуванні.

4. Спрямувати увагу студентів на питання ресурсозбереження і природоохоронних заходів.

ЗМІСТ

ВСТУП………………………………………………………………. 3

Зміст………………………………………………………………….. 4

Частина 1. ТЕОРЕТИЧНА.

Проектування насосної станції систем водовідведення

1.1.Визначення розрахункових витрат и повного напору насосів

за різними режимами роботи насосної станції……………………. 7

1.2.Підбір насосів і двигунів……………………………………… 8

1.3.Розміщення основного обладнання в машинному залі …………10

1.4.Проектування й розрахунок всмоктувальних й сполучних

напірних ліній насосної станції……………………………………. 12

1.5.Підйомно-транспортне обладнання…………………………… 15

1.6.Визначення висотного положення насосних агрегатів….......... 16

1.7.Побудова графіку спільної паралельної роботи насосів та водоводів……………………………………………………………. 19

1.8.Підбір трансформаторів………………………………………… 20

1.9.Контрольно-вимірювальні прилади……………………………. 21

1.10.Визначення ємності резервуарів чистої води………………... 22

1.11.Проектування будівлі насосної станції……………………… 25

1.12.Допоміжні системи насосної станції…………………………...26

1.13. Екологічні заходи при проектуванні та будівництві насосних станцій…………………………………………………………………28

Частина 2. РОЗРАХУНКОВА

ПРИКЛАД……………………………………………………............. 30

ДОДАТКИ…………………………………………………................ 44

Таблиця 2.1. Розрахункові дані питомих опорів для

сталевих, чавунних та азбестоцементних труб та

коефіцієнтів Ас = 0,827/d⁴………………………………................... 44

Таблиця 2.2.Технічни характеристики засувок з електроприводом…………………………………………………….. 45

Таблиця 2.3. Технічні характеристики дискових

поворотних затворів………………………………………................. 46

Таблиця 2.4.Технічні характеристики зворотних без

ударних клапанів………………………………………...................... 46

Таблиця 2.5. Середньо добове водоспоживання у %

по годинам доби в залежності від годинного коефіцієнта нерівномірності водоспоживання……………………………………47

Рис.2.8 Розрахункова аксонометрична схема всмоктувальних та напірних трубопроводів насосної станції. ………………………….48

Таблиця 2.6. Визначення опорів у всмоктувальних та сполучних

напірних внутрішньостанційних трубопроводах

насоса СДВ2700/26,5…..……………………………………………….49

Рис.2.9. Зведений графік полів Q-H само всмоктувальних

насосів типу ВК, ВКС і ЦВ……………….............................................50

Рис.2.10 Визначення розмірів фасонних частин………….. …………51

Рис.2.11. Установлення консольного насоса типу СМ …………... 51

Таблиця 2.7. Приведена висота атмосферного тиску в залежності

від розташування насосу над рівнем моря………………...................52

Таблиця 2.8. Тиск насиченої пари води, h_н.п., в залежності від

її температури …………………………………………………………52

Таблиця 2.9. Технічні характеристики вихрових само

всмоктувальних насосів ВКС та ЦМК ................................................53

Таблиця 2.10. Технічні характеристики ручних кранів (кран-балки рис.2.12.) ………...…............................................................................ 54

Рис.2.12 Кран-балки підвісні: а - ручні, вантажопідйомністю

0,5-5,0т з висотою підйому 3-12м; б- електричні

вантажопідйомністю 1-5т з висотою підйому 6-18 м………………..55

Рис.2.13. . Кран мостовий електричний вантажопідйомністю 5-30т

Таблиця 2.11 Технічні характеристики підвісних кранів з

електроприводом (рис.2.12.б)…………………………….. …………..56

Таблиця 2.12. Технічні характеристики мостових кранів

з електроприводом (рис.2.13.)……………………………………….....56

Таблиця 2.13. Осереднені значення коефіцієнтів місцевих

опорів - ζ....................................................................................................58

Рис.2.14. Установочне креслення насосного агрегату СДВ…...…. 58

Таблиця 2.14. Технічні характеристики вертикальних насосів типу «СДВ»……………………………………………………………………60

Рис. 2.15. Компоновка горизонтальних насосів типу

СМ250-200-400/4б в машинному залу……………………….61

Рис.2.16. Зведений графік полів Q-H горизонтальних

насосів типу СМ……………………………………………….62

Рис.2.17. Монтажне креслення горизонтального насосу

маркірування СМ250-200-400………………………………..63

Таблиця 2.15. Габаритні розміри насосів типу СМ…………..64

Таблиця 2.16. Загальні показники насосних агрегатів типу СМ…….66

Частина 1. ТЕОРЕТИЧНА

Проектування насосної станції

Насоси і насосні станції являються найважливішими елементами сучасних систем водопостачання і водовідведення, (ВВ). Технічні показники насосних станцій визначають надійність і економічну ефективність подачі і відведення води. В той же час вони являються основними споживачами енергії в системах ВВ. Тому від того, наскільки раціонально вони запроектовані і експлуатуються, залежить питома витрата енергії на подачу і відведення води. Методичні вказівки містять матеріал необхідний для проектування насосної станції з подачею стічної води на очисні споруди. Насосна станція розташована в кінці водовідвідної мережі. Стічна вода по водовідвідному колектору поступає нерівномірно в приймальний резервуар насосної станції. Насоси забирають воду із резервуару і подають її по водоводах на очисні споруди. Тому режим їх роботи - нерівномірний протягом доби і залежить від графіка водовідведення.

П ідбір насосів виконують, виходячи з таких розрахункових годинних витрат: максимальної, середньої і мінімальної витрати .

ос

Р

КНС

ис.1.1. Схема інженерних мереж і споруд водовідведення

стічних вод міста