Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lektsia_NS.doc
Скачиваний:
38
Добавлен:
14.11.2019
Размер:
695.81 Кб
Скачать

Тема: Водовыпускные сооружения.

Водовыпускные сооружения предназначены для сопряжения напорных трубопроводов с водоприемником (канал, водохранилище, искусственная емкость).

Они должны обеспечивать:

  1. надежный пуск основных и разменных агрегатов насосных станций;

  2. выпуск воды в водоприемник с минимальными потерями напора при минимальных капиталовложениях и надежной эксплуатации;

  3. автоматическое предотвращение обратного тока воды из канала в напорный трубопровод при выключении агрегатов или аварии на напорных трубопроводах.

Применяют 3 типа водовыпускных сооружений:

  1. прямоточные с механическими запорными устройствами;

  2. сифонные, в которых роль запорного устройства выполняет сифон;

  3. с переливной стенкой.

Выбор типа водовыпускного сооружения зависит от условий пуска, остановки и количества работающих на 1 трубопровод основных агрегатов, размеров напорных трубопроводов и амплитуды колебаний уровней воды в водоисточнике.

Водовыпусные сооружения с механическими запорными устройствами применяют при любых размерах выходных отверстий напорных трубопроводов, при любом количестве насосов, работающих на 1 трубопровод, а также при любых амплитудах колебаний уровней воды в водоисточнике.

Сифонные водовыпускные сооружения применяют в следующих случаях:

- при максимальном статическом вакууме до 6м (превышение наивысшей точки сифона над минимальным расчетным уровнем воды в отводящем канале);

- если нет ограничений по напору при пуске основных насосов (пуск насосов на незаряженный сифон происходит при повышенном напоре, в первый момент сифон работает как водослив);

- при соотношении подач Qmax/Qmin не более 3 (при большем соотношении подач сифон не работает полным сечением при минимальной подаче, что вызывает излишние потери напора).

Водовыпускные сооружения с переливными стенками

можно использовать при малых колебаниях уровней воды в водоисточнике (до 0,5м).

Недостаток: излишня высота подъема воды, что вызывает перерасход электроэнергии.

Тема: Водовыпускные сооружения с механическими запорными устройствами.

Этот тип сооружения наиболее экономичен как по стоимости, так и по затратам электроэнергии.

В качестве запорных устройств рекомендуется использовать:

1) клапаны-захлопки однодисковые при диаметре выходного отверстия напорного трубопровода d ≤ 1,2 м и многодисковые при диаметре d ≥ 1,2м.

Преимущество: простота конструкции, экономичность, надежность.

Недостаток: осмотр и ремонт уплотнителей и осей захлопки, необходимость установки ремонтного затвора.

Рис. 16. Водовыпускное сооружения, оборудованное клапанами-захлопками

2) поворотные затворы с гидроприводом;

3) плоские и сегментные затворы, оборудованные подъемными механизмами;

4) обратные клапаны и дисковые затворы.

Недостаток: необходимость применения механического оборудования (подъемно-транспортного оборудования).

Тема: Сифонные водовыпускные сооружения.

Сифонные водовыпускные сооружения просты и экономичны.

Необходимо:

- правильно выбрать тип клапана срыва вакуума;

- обеспечить зарядку сифона при прямом течении воды;

- обеспечить срыв вакуума, чтобы не допустить обратного тока воды из водоприемника через гребень сифона при остановке насосов.

Зарядка – процесс, при котором происходит удаление воздуха из верхней полости сифона потоком воды.

Разряжение или срыв вакуума – процесс, при котором в верхнюю полость сифона подается воздух в объеме, достаточном для опорожнения трубопровода.

Компоновка сифона

Длина водовыпускного сооружения равна сумме длин:

- сифонного оголовка;

- горизонтальной части дна колодца L = (1,5-2)Dвых;

- сопрягающей части колодца L = (4-5)p, где р – высота порога;

- переходного участка, где ширина сооружения не равна ширине по дну отводящего канала:

,

где bк – ширина по дну отводящего канала,

Вкол – ширина колодца,

 - 30-40% - центральный угол конусности.

Три типа проточной части сифонов:

- круглого сечения без нижнего отвода Dтр≤1,2м;

- круглого сечения с удлиненным нижним отводом 1,2< Dтр≤2,2м;

- прямоугольного сечения с удлиненным отводом Dтр>2,2 м.

Угол наклона восходящей ветви сифона 1 = 30-450.

Угол наклона нисходящей ветви сифона 2 = 30-400.

Превышение гребня сифона над максимальным уровнем воды  с учетом ветровых волн ≥0,2м.

Радиусы закруглений горлового сечения ro = (2-3,5)D.

Радиусы закруглений восходящей и нисходящей ветвей сифона:

R1 = R2 = (1,-2)Dг.с.

Выходное сечение сифона заглублено под минимальный уровень в водоприемнике: z0 = (4-5) ≥ 0,2 м,

где Vвых ≤ 2 м/с.

Сифоны изготавливаются из стальных труб.

Выходной диффузор выполнен раструбом вверх с углом конусности до 80.

Зарядный расход: .

Клапаны срыва вакуума:

  1. гидравлические;

  2. гидромеханические;

  3. механические клапаны с электроприводом.

Гидравлический клапан срыва вакуума представляет собой гидравлический затвор. Диапазон колебаний уровней воды до 1,2м.

В гидромеханических и механических клапанах роль запорного устройства выполняет диск специальной формы, для открытия и закрытия используется скоростной напор потока.

Тема: Клапаны срыва вакуума.

Основные требования к клапанам срыва вакуума:

- конструкция и размер клапана обязаны обеспечить выпуск воздуха из сифона при заполнении напорного трубопровода;

- конструкция и размер клапана должны обеспечить срыв вакуума в горле сифона и впуск воздуха;

- время срабатывания клапана должно быть минимальным (до 5с).

,

- критическая глубина «модельного» круглого сечения при D=1 м находится по модельному удельному расходу qм: ,

где Dг.с. – диаметр горлового сечения;

Q – расчетный расход через сифон, м3/с.

Тема: Водовыпускные сооружения с переливными стенками.

Принцип действия:

Вода из напорного трубопровода поступает в приемный резервуар, заполняет его и сливается через ограждающие стенки в отводящий канал. Стенки резервуара располагаются немного выше максимального уровня воды в отводящем канале на высоту  = 10-15 см, поэтому обратного тока воды из канала в напорный трубопровод быть не может.

Тема: Контрольно-измерительная аппаратура насосных станций.

Состав приборов определяется в зависимости от принятой системы управления:

- автоматической;

- диспетчерской (автоматизированной);

- местной (ручное управление).

Контролю подлежат основные параметры насосов:

- подача;

- давление (напор);

- вакуум во всасывающей линии;

- уровень в источнике;

- перепад уровней.

Для определения подачи воды насосами применяют расходомеры, основанные на принципе измерений скорости потока или перепада давлений.

Скоростные водомеры имеют вертушку, установленную внутри корпуса и приведенную во вращение водой с частотой, пропорциональной скорости потока, а, следовательно, и расходу. Частота вращения суммируется счетным механизмом.

Различают:

- крыльчатые водомеры: движение воды перпендикулярно оси вертушки, устанавливаются на горизонтальных трубопроводах;

- турбинные: движение воды параллельно оси вертушки, устанавливаются на горизонтальных, вертикальных и наклонных трубопроводах.

Необходимо предусмотреть прямолинейные участки 6-8 диаметров трубопровода до водомера и 3-5 диаметров трубопровода после водомера.

Измерение расхода жидкости методом переменного перепада давления.

Устанавливают в трубопроводе:

диафрагму, сопло, сопло Вентури.

Потери напора в сужающих устройствах:

- для диафрагм:

- для сопла:

- сопла Вентури: ,

где d – диаметр сужения;

dу – внутренний диаметр трубопровода.

Диафрагмы разделяют на камерные ДКН, дисковые ДДН.

Преимущества данных измерительных устройств:

- отсутствие движущихся частей (для измерения расхода сильно загрязненных жидкостей);

- большая пропускная способность;

- надежность работы.

К приборам, предназначенным для контроля давлений, относятся:

- манометры – для измерения положительного избыточного давления;

- вакуумметры – для измерения отрицательного избыточного давления;

- мановакуумметры – для измерения как положительного давления, так и разряжения.

Необходимо устанавливать на каждом насосе следующую контрольно-измерительную аппаратуру:

- вакуумметры или мановакуумметры на всасывающем патрубке;

- манометры на напорном трубопроводе;

- амперметры, вольтметры и ваттметры;

- указатели уровня в подшипниках, имеющих жидкостную смазку;

- манометры, показывающие давление масла перед подшипниками и термометры, показывающие температуру масла, поступающего в подшипники и выходящего из него;

- водомеры на напорной линии насосной станции.

Тема: Подъемно-транспортные механизмы.

Тип подъемно-транспортных механизмов выбирается с учетом размеров здания и максимальной массы поднимаемого оборудования.

Для монтажа, ремонта и демонтажа оборудования, арматуры предусматривают подъемно-транспортное оборудование с ручным приводом:

- при массе оборудования до 1т – кошку и таль по монорельсу;

- при массе оборудования до 5т – подвесную кран балку;

- при массе свыше 5т – мостовой кран.

При подъеме оборудования на высоту 6м и более или при длине машинного зала 18м и более при массе свыше 5т рекомендуется применять электрические кран-балки или мостовые электрические краны.

Подвесные кран-балки применяются при обслуживании прямоугольного в плане сооружения для подъема, спуска и перемещения грузов в продольном и поперечном направлении. Для кран-балок не требуется устройства подкрановых путей, что упрощает строительную часть сооружений. Монорельс крепится к балкам перекрытия.

Ручные кран-балки изготавливают с пролетом L≤12 м, высота подъема груза Н = 3-12м. Электрические кран-балки изготавливают пролетом L ≤ 17м, Н=6, 12, 18м.

Мостовые краны передвигаются вдоль машинного зала по подкрановым балкам, которые обычно опираются на консоли несущих колонн или выступы (пилястры) стен.

Ручные мостовые краны бывают однобалочные и двухбалочные.

Грузоподъемность мостовых кранов ручных до 8т, пролет L=4,5-17м, Нгруза ≤12м.

Грузоподъемность мостовых кранов электрических 5,10,15т, пролет L=11-32м.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]