Насосная станция для польдерного осушения (стр. 1 из 3)

1. Определение расчетной подачи насосной станции

В соответствии с требованиями СНиП 2.06.03-85 расчетная подача насосной станции для польдерного осушения определяется максимальной ординатой графика откачки

Q_н.с=q_max , м³/с (1)

где q_max – максимальная ордината графика расходов воды по периодам , м³/с

Q_н.с=q_max =4,9 м³/с

2. Выбор схемы гидроузла насосной станции

Под схемой гидроузла НС понимается последовательное расположение его сооружений от водоисточника до водопотребителя.

В проекте принимается схема НС на тупиковом канале, как наиболее часто используемый в мелиоративном строительстве. Схема представлена на рис.1.

Рис. 2.1. Схема насосной станции на тупиковом канале:

1 – водоподводящий канал; 2 – аванкамера; 3 – водоприемные сооружения; 4 – здание насосной станции; 5 – напорные трубопроводы; 6 – водовыпуски; 7 – водоотводящие каналы; 8 – труба-регулятор; 9 – трубопровод для самотечного сброса воды; 10 – водоприемник; 11 – ограждающая дамба.

3. Проектирование и гидравлический расчёт водоподводящего канала

Водоподводящий канал осуществляет подвод воды от источника к водозаборному сооружению насосной станции.

Исходные данные к расчёту:

1.

2.коэффициент заложения откосов

, т.к. супесь;

3.коэффициент шероховатости русла

;

4.допускаемая неразмываемая скорость воды v=0,67 м/с;

5.уклон дна канал i=0,0003

Определяем глубину наполнения канала h_max:

(3.1)

В зависимости от

и принимаем

Принимаем глубину канала h= 1,5 м, находим отношение

(3.2)

По таблицам 1. III находим b методом интерполяции:

(3.3)

Находим ширину канала:

, (3.4)

принимаем b=2,5 м,

Для построения графической связи h=f(Q) выполняем расчёт в табличной форме:

Таблица 1. Параметры для построения графической зависимости Q-H.

b, м	h,м	ωк,м	Χ=b+2h ,м	R=ωк/Χ, м	C=R1/6 ·1/n, м0,5/с		Q=ωкC ,м3/с
2,5	0,3	0,89	3,58	0,25	35,21	0,30	0,27
2,5	0,6	2,04	4,66	0,44	38,72	0,44	0,90
2,5	0,9	3,47	5,74	0,60	40,85	0,55	1,90
2,5	1,2	5,16	6,83	0,76	42,42	0,64	3,30
2,5	1,5	7,13	7,91	0,90	43,68	0,72	5,12
2,5	1,6	7,84	8,27	0,95	44,05	0,74	5,82

Чтобы обеспечить забор расчетного расхода воды в водоподводящий

Проверяем на неразмываемость:

(3.5)

(3.6)

Так как расчётная скорость меньше исходной, то размыв отсутствует.

Отметка дна канала

определяется по минимальной отметке уровня воды в водохранилище:

(3.7)

Рис. 3.1 График зависимости h=f(Q) водопроводящего сооружения.

4. Определение расчетного напора насосной станции

Расчетный напор насосной станции определяем по формуле:

H_p =H_г.ср + h_l+ h_м, м (4.1)

где, H_г.ср – средневзвешенная геодезическая высота подъема воды :

H_г.ср = ΣQ_i·H_г.i· t_i/ ΣQ_i· t_i, м (4.2)

h_l- потери напора по длине напорного трубопровода, м

h_м – местные потери напора, м

Расчет ведем в табличной форме.

Таблица 2. К расчёту средневзвешенной геодезической высоты подъема воды

период работы насосной станции	число суток в периодеti	подача насосной станции Qi,м3/с	отметка уровня воды, м		геодези-ческая высота подъема, м	QiHг.iti	Qiti
			в верхнем бьефе	в нижнем бьефе
01.01…31.01	31	2,0	149,4	149,02	0,38	23,56	62
01.02…15.03	43	2,2	150,5	149,15	1,35	127,71	94,6
16.03…31.05	76	4,9	152,0	149,58	2,42	901,21	372,2
01.06…15.08	76	3,2	149,2	150,42	-	-	-
16.08…31.10	76	3,9	149,6	150,95	-	-	-
01.11…31.12	61	2,1	149,8	150,73	-	-	-
Сумма	Σti= 363	Σti =1052,48	Σti =528,8

H_г.ср=

= =1,99 м;

h_l = iхl_тр= 3,5

0,043 =0,15 м

Тогда расчетный напор будет равен:

H_p =H_г.ср + h_l+ h_м = 1,99+0,15+0,9=3,04 м.

5. Подбор основных насосов

В состав основных насосов входят рабочие насосы и резервные.

Рабочий насос подбирают по расчетному напору, который равняется напору насосной станции (параллельное включение насосов) и расчетной подаче

.

Расчетная подача насоса определяется из выражения

, (12)

где

– количество рабочих насосов.

Количество рабочих насосов определяем из условия лучшего покрытия графиков водопотребления (откачки) с учетом получения при этом максимальной экономической эффективности.

При этом необходимо учитывать следующее:

– увеличение количества насосов приводит к возрастанию строительного объема здания насосной станции;

– при совместной работе на общий напорный трубопровод подача насоса уменьшается по сравнению с подачей при индивидуальной его работе, и чем больше насосов работают вместе, тем больше снижение их подачи;

– чем менее мощный насос, тем ниже его КПД.

Предварительный подбор насоса выполняется по сводным графикам полей

Q-H [2], а затем, установив тип и марку насоса, по рабочим характеристикам, находим более подробные сведения о насосе и его параметрах.

При этом рабочая точка должна находиться в области максимального К.П.Д. (рабочая область насоса). Допускается отклонение величины расчетного напора насоса от напорной характеристики 3%.

Исходя из выше перечисленных условий выбираем насос ОП6-87.

Рис.5.1 Характеристики насоса ОП6-87

6. Проектирование и расчет подводящих трубопроводов

Подводящие трубопроводы предназначены для транспортирования воды от водозаборного сооружения к насосам.

При проектировании подводящих трубопроводов необходимо соблюдать следующие требования:

– число всасывающих трубопроводов должно быть равно числу насосов, при необходимости допускается устройство общего всасывающего коллектора;

– трубопроводы следует устраивать стальными; соединения труб вне здания станции устраиваются сварными, а в пределах здания станции на фланцах или сварными;

– всасывающие трубопроводы прокладывают с непрерывным подъемом не менее 0,005 в сторону насоса;

– соединение всасывающего трубопровода и всасывающего парубка насоса осуществляется с помощью ассиметричного перехода с горизонтальной верхней образующей;

Рис. 6.1. Схема всасывающего трубопровода

7. Проектирование водозаборных сооружений

Водозаборное сооружение насосной станции предназначено для приема воды из источника и подачи ее к всасывающим трубопроводам основных насосов. В состав водозаборного сооружения входят аванкамера и водоприемник.

Поскольку подача насоса 4,9 м³/с и высота всасывания положительная – применяют камерный тип водозаборного сооружения, (рис.2).

Всасывающие трубопроводы насосов располагаются на торцевом откосе ковша. Расстояние между осями всасывающих трубопроводов (3…4) Д_вх (диаметра входного отверстия приемного конуса);

.