Водопроводная насосная станция второго подъема (стр. 3 из 4)
Wp = 3679,515 м3; tпож·Qпож = 1566 м3;
∑Qmax t= 1390,85+1370,40+1404,77=4166,02 м3;
Qос = 1062,965 м3/ч
Wпож = 1566 + 4166,02 – 3·1062,965=2543,125 м3
Wс.н = 1785,78 м3
Wрчв = 3679,515+2543,125+1785,78=8008,42 м3
Общее количество резервуаров – 2, тогда W1 = Wрчв/2 = 8008,42/2=4004,21 м3
1 резервуар чистой воды:
Wпож=1271,56 м3; Wостал=2732,65 м3;W=l·b·h.
Принимаем Н=5 м, h=4,8 м. Тогда l=34 м, b=24,5 м (34·24,5·4,8=4004,21 м3)
hпож=1271,56/(34·24,5)=1,52 м; hостал=4,8-1,52=3,28 м.
Расчёт трубопроводов
Расчёт внешних и всасывающих трубопроводов выполняется с определения их диаметров и потерь напора в них.
Расчётный расход воды по трубопроводу определяется по формуле:
(13.1)где N – количество параллельно работающих трубопроводов;
Qр – расчётная подача насосной станции.
м3/ч, (6.8)Qт = 0,18 м3/с
Всасывающие трубопроводы.
Принимаем оптимальную скорость n = 1,5 м/с,
Ориентировочно значение диаметра:
мПо ГОСТ 18599-83 расчетный внутренний диаметр трубы: Dгост = 0,426 м.
м
м 
мНапорные трубопроводы.
Принимаем оптимальную скорость n = 2 м/с.
Ориентировочно значение диаметра
м.По ГОСТ 18599-83 расчетный внутренний диаметр трубы: Dгост = 0,377 м.
м 
м 
мТребуемый напор насосов
При проектировании системы водоснабжения мы определили требуемые напоры: в случае максимального водоразбора Н=40 м, в случае максимального транзита воды в башню Н=50 м. Расчетным выбираем наибольший напор, т.е. Н=50 м.
Выбор типа насоса
Выбор типа насоса производится по сводным графикам полей характеристик. Основой для выбора служат найденные значения расчётной подачи и требуемого напора. При выборе необходимо учитывать следующие рекомендации.
Желательно принимать к установке однотипные насосы. Применение разнотипных насосов допускается лишь в исключительных случаях, когда нельзя подобрать однотипные насосы.
Предпочтение следует отдавать насосам, имеющим более высокие КПД и наибольшую допустимую высоту всасывания.
Желательна установка малого числа насосов большей мощности. Но следует учитывать, что уменьшение числа насосов ведёт к увеличению регулирующего объёма бака водонапорной башни.
На водопроводных насосных станциях наиболее широкое применение нашли насосы типа Д.
При подаче равной 654,13 м³/ч и требуемом напоре 50 м по сводному графику полей Q – H насосов типа Д выбираем насос марки Д 800-57.
Таким образом для нашей насосной станции 1-ой категории надежности выбирается 2 основных и 2 резервных насоса марки Д 800-57.
Анализ совместной работы насосов и водоводов
Анализ совместной работы насосов и водоводов выполняется с целью уточнения рабочих параметров и для проверки аварийных режимов. Анализ выполняется графическим способом с помощью совмещенных характеристик насосов и системы трубопроводов.
На водопроводных насосных станциях обычно применяется параллельная работа насосов. Суммарная характеристика нескольких параллельно работающих насосов строится графическим сложением их характеристик. С этой целью на графике H-Q строятся характеристики всех рабочих насосов, взятые из каталога ли полученные построением при изменении частоты вращения или обрезке рабочего колеса. Т.к. обычно применяются насосы одного типа с одинаковыми характеристиками, то достаточно построить характеристику одного насоса. На этом же графике или совмещенном с ним по оси Q строятся характеристики мощности – N (Q), к.п.д. – η (Q) и допустимой вакуумметрической высоты всасывания насоса – Hвак доп (Q).
На том же графике в координатах H-Q строятся необходимые характеристики системы водоводов, совместно с которыми работает насосная станция. Уравнения водоводов
, м,где Нст – статический напор в м;
Q – расход воды по водоводам в м3/с;
S – сопротивление системы водоводов в с2/м5;
Статический напор
, мгдеНг – геодезическая высота подъема воды;
Нсв – свободный напор в точке питания.
Величина SQ2 представляет собой суммарные потери напора в системе водоводов. Поэтому сопротивление S можно определить как сумму
,гдеSвс – сопротивление всасывающей линии;
Sст – сопротивление внутристанционных коммуникаций;
Sн – сопротивление напорной линии.
В этих формулах
QP – расчетная подача насосной станции в м3/ч;
hвс – суммарные потери напора во всасывающей линии в м;
hст – внутристанционные потери напора во всасывающей линии в м;
hн – суммарные потери напора в напорной линии в м;
При аварии на водоводе с одной перемычкой
, гдеSH – сопротивление напорной линии при расчетном режиме;
NП – число перемычек между водоводами;
N – число параллельных водоводов.
Расчетный случай.
Нг=8,2 м; Нсв=30 м;
м;Qр=1308,266 м3/ч=0,36 м3/с
Sвс=0,73/0,362=5,63; Sст=2,14/0,362=16,51; Sн=3,87/0,362=29,86;
S=5,63+16,51+29,86=52
Н=38,2+52·Q2
Случай аварии на водоводе с одной перемычкой
Нг=8,2 м; Нсв=30 м;
м;Qр=0,7· Qр =0,7·1308,266=915,786 м3/ч=0,25 м3/с
Sвс=0,73/0,362=5,63; Sст=2,14/0,362=16,51; Sн=3,87/0,252=61,92;
S=5,63+16,51+123,84=145,98
Н=38,2+145,98·Q2
В случай возникновения пожара необходимая подача обеспечивается двумя насосами (Qp = Qmax+Qпож=1308,266+2·126=1560,266 м3/ч).
Определение отметки оси насоса и пола машинного зала
В НС II 1-ой категории насосы устанавливаются под залив, т.е. ниже уровня противопожарного запаса воды в РЧВ. Т.к. возникают 2 пожара:
, мгде Zрчв – отметка минимального уровня воды в РЧВ (дна резервуара), обычно на 2,5 м ниже отметки поверхности земли у РЧВ;
Sпож – высота слоя воды, соответствующая полному противопожарному запасу;
а – расстояние от оси до верха корпуса насоса.
мВычисленная отметка Zон должна быть проверены на обеспечение допустимой вакуумметрической высоты всасывания
или допустимого кавитационного запаса 
, приведенных в каталогах или паспортах насосов.Максимальная геометрическая высота всасывания
Нsmax = Zон - Zмув
За величину Zмув принимают Zрчв.
Максимальная допустимая высота всасывания:
; ( 
),где hв – максимальные потери во всасывающей трубе.
м; =10-5=5 мОтметка пола машинного зала :
, мГде
- отметка оси насоса в м; 
- размер оси насоса от нижней опорной плоскости установочной плиты или рамы до оси; 
- высота фундамента над уровнем пола. Обычно =0,15…0,2 м.