Водопроводная насосная станция 2-го подъема

4

Министерство Образования Республики Беларусь

Белорусский Национальный Технический Университет

факультет Энергетического Строительства

Кафедра водоснабжения  и водоотведения

курсовой проект

на тему «Водопроводная насосная станция 2-го подъема »

Выполнила:                                                                                  Басалай О. П.

Проверил:                                                                                      Еловик В. Л.

Минск-2006

1.Определение расчетных расходов воды

Определенный по нормам среднесуточный за год расход воды населенным пунктом дает лишь общую характеристику масштабов водопотребления рассматриваемого объекта.

Потребление воды на хозяйственно-питьевые нужды неравномерно как в течение года, так и в течение суток.

1.1.     Определение суточных расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения.

Расчетный суточный расход воды Qсут.ср.=12240м3/сут

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления  определяются по формулам:

= 12240*1,2=14688 м3/сут

= 12240*0,8=9792 м3/сут

Ксут.max. и Ксут.min. – коэффициенты суточной неравномерности водопотребления (согласно [1] принимаются 1,1 … 1,3 и 0,7 … 0,9 соответственно)

1.2.     Определение часовых расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Расчетные часовые расходы воды необходимо определять по каждым характерным суткам.

Среднечасовой расход воды для любых характерных суток определяется по формуле:

= 12240/24=510 м3/час

Максимально- и минимально-часовые расходы для любых характерных суток определяются по формулам:

= 510*1,469=749,19 м3/час

= 510*0,32=163,2 м3/час

Кчас.max. и Кчас.min. – коэффициенты часовой неравномерности водопотребления и определяются по формулам:

= 0.5*0.64=0,32 м3/час

= 1.3*1.13=1,469 м3/час

α – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия (согласно [1] принимается max – 1,2 …1,4; min – 0,4 … 0,6 );

β – коэффициент, учитывающий число жителей (согласно [1] принимается max – 1.13; min – 0.64)

Расчетные расходы на хозяйственно-питьевые нужды определяем также для суток с максимальным и минимальным водопотреблением:

qсрчас = 14688/24=612м3/час

qminчас= 0,32*612=195,84 м3/час

qmaxчас=1,469*612=899,03 м3/час

qсрчас = 9792/24=408 м3/час

qminчас= 0,32*408=130,56 м3/час

qmaxчас=1,469*408=599,35 м3/час

Результаты сводим в таблицу:

Расход воды на пожаротушение определяется по формуле:

Qпож.=qпож.∙n

где qпож - расход воды на один пожар, л/с

n-количество пожаров.

Qпож.=35*2=70 л/с

2.      Характеристика системы

2.1.     Определение требуемых напоров

Напор насосной станции второго подъема  определяется  по ситуационному плану (от резервуаров чистой воды до диктующей точки).

Требуемый напор насосов при максимальном водопотреблении  можно определять по формуле:

Нтр=Нг+∑hдл+hнс

где Нг – геометрическая высота подъема, которая определяется как разность отметок пьезометра в диктующей точке и резервуаре чистой воды.

hнс – потери напора в коммуникациях насосной станции.

Нг=192+26-172+2=46м

∑hдл=8-14м

hнс=2-2,5м

Нтр=46+10+2=64м.

S – гидравлическое сопротивление системы трубопроводов

Q – максимальное водопотребление.

Для данной системы трубопроводов можно определить:

=(10+2)/899,03²=0,000192

Задавая значения Q в пределах от 0 до 1.2Q (шаг 0,1Q) можно вычислить требуемый напор для пропуска соответствующего расхода. Результаты заносим в таблицу.

Расчет характеристики системы трубопроводов

По данным таблицы строим характеристику системы водопроводов.

4

4

3. Подбор насосов

3.1.           Выбор типа и числа основных насосных агрегатов

При подборе насосного оборудования следует руководствоваться [1] и следующими основными требованиями:

1.Выбранные насосы должны обеспечивать подачу при любом водопотреблении населенного пункта от qчас min до q час max и соответствующие им напоры Н.

2.Выбранные насосы должны работать в области максимальных КПД.

Подбор насосного оборудования рекомендуется производить по сводному графику полей Q-H

При подборе насосного оборудования можно предусмотреть использование насосов одного типоразмера, что упрощает их эксплуатацию и облегчает обслуживание. Недостатком при таком варианте подбора насосного оборудования является неизбежное гашение избыточного напора, что приводит к перерасходу электроэнергии. Одним из вариантов выбора насосного оборудования можно предусмотреть установку группы насосов одного типоразмера для обеспечения максимального водопотребления и насоса меньшей производительности для обеспечения минимального водопотребления.

В данном проекте принимаем 2 рабочих насоса типа CV125-10 с номинальным диаметром рабочего колеса 190 и 176 мм, частотой вращения вала 2900 об/мин, обеспечивающим подачу 120 и 80 л/с с напором 35 м.

3.2.           Выбор типа и числа противопожарных насосов

При анализе работы выбранного насосного оборудования следует рассмотреть возможность подачи хозяйственно-питьевыми насосами расчетного противопожарного расхода в момент максимального водопотребления с требуемым напором.

3.3.           Выбор числа резервных агрегатов

Для обеспечения надежности и бесперебойности подачи воды на насосной станции предусматривают установку резервных насосных агрегатов. Число резервных агрегатов подбирается в зависимости от числа рабочих агрегатов и категории надежности насосной станции по таблице 32 [1]. Для обеспечения надежности необходимо при 2-х рабочих установить дополнительно еще два резервных. Для установки принимаем 4 насоса CV 125-10

4

4

4.        Определение потребляемой мощности.

В каталогах насосов, по которым осуществляется подбор насосов, приводятся технические данные и марки двигателей, которыми комплектуются те или иные типы насосов.

Для подбора марки двигателя необходимо определить мощность на валу насоса по формуле:

,

где Q – подача воды одним насосом, л/с;

Н – напор, развиваемый насосом при подаче Q;

- КПД насоса (принимается по каталогу, соответствующий значению Q)

С использованием преобразователя частоты тока

Nнер=13,5 кВт

Nрег=16,7 кВт

С использованием дросселирования

Nнер=17,0 кВт

Nрег=16,0 кВт

Однако, учитывая возможные перегрузки, необходимо иметь некоторый запас мощности двигателя, тогда мощность двигателя Nдв следует определить:

Nдв=N*k,

Где k – коэффициент запаса мощности, принимаемый в зависимости от мощности насоса по таблице: