Насосная станция второго подъема (стр. 1 из 3)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение профессионального

высшего образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

КАФЕДРА «ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

«НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ ВТОРОГО ПОДЪЁМА»

по дисциплине «Насосные и воздуходувные станции»

СТУДЕНТ

________________ Т.Б

(Подпись)

РУКОВОДИТЕЛЬ

________________ Любовский З.Е

(Подпись)

Новокузнецк 2010г.

Задание на курсовой проект

Вариант	Производительность, м3 /сут, 103	Расход при пожаре, л/с	Коэффициент часовой неравномерности Кч	Длина напорного водовода, км	Потери в сети города при максимальной подаче, м	Отметки уровней, м
															максимальный в РЧВ	минимальный в РЧВ	дна РЧВ	в водонапорной башне	в контррезервуаре	в точке схода потоков	в конце водопр.сети	в точке пожара	земли у зданя на-сосной станции
						11	60	75	1,30	8,6	15,1	51,5	47,1	45,6										-	89,9	67,2	-	68,1	55,7

Этажность застройки – 5, длина всасывающих водоводов 0,14 км

Содержание

Введение

1 Гидравлическая схема насосной станции

2 Расчетные подачи насосной станции

3 Напоры насосов

4 Расчёт характеристик водопроводной сети

5 Выбор насосов

6 Проектирование машинного зала

6.1 Расчет машинного зала в плане

6.2 Высотная компоновка машинного зала

6.3 Выбор трансформаторов

6.4 Подбор дренажных насосов

7 Расчет параметров насосной станции

Список использованных источников

Введение

Целями данного курсового проекта является: овладение навыками решения задач по гидравлическим расчётам, выбору насосов, анализу совместной работы насосов и водопроводной сети, компоновке оборудования и строительных конструкций, оценке занятости насосных агрегатов, расходу электроэнергии.

1 Гидравлическая схема насосной станции

По данным задания принимается система с контррезервуаром в конце сети (рисунок 1).

Рисунок 1 – Гидравлическая схема насосной станции

2 Расчетные подачи насосной станции

Расчётные подачи станции вычисляются в таблице 1

Таблица 1 – Расчетные подачи станции

Подачи	Расчёт, л/с	Примечание
Максимальная	Qст.макс = 0,9Рмакс Qсут/100 = =0,9*5,6*60000/(100*3,6) = 840 л/с	Pмакс=5,6%,Рмин=2,5%;
Минимальная	Qст.мин = 1,1РминQсут/100 = =1,1*2,5*60000/(100*3,6)=458,3 л/с
При аварии на водоводах	Qав ³ 0,7Qст.макс ³ 0,7*840 =588 л/с
При пожаре	Qстп = Qст.макс + q = 840 +75=915 л/с

3 Напоры насосов

Подбираются трубопроводы для всасывающей и напорной линии. Количество всасывающих линий и напорных линий согласно [2, п.7.5, 7.6] должно быть не менее двух. Выполняется гидравлический расчет трубопроводов (таблица 2), с учетом того, что всасывающие трубы определяются на расход 840 л/с, а напорные на подачу Q_н=840/2=420 л/с. Подбираются трубы согласно [2], материал - сталь, диаметры определяются по [3].

Всасывающие водоводы:

Потери во всасывающих водоводах, h_вс, м, вычисляем по формуле

, (1)

где

- местные сопротивления – плавный вход в трубу, отвод и задвижка,

∑x_вх=0,2 м,

∑x_о=0,6 м,

∑x_з=0,2 м

= 0,2+0,6+0,2=1,0 м;

L_вс – длина всасывающего водовода, L_вс = 0,14 км.

h_вс = 1*1,31²/(2*10)+1,22*0,14=0,256м.

Напорный водовод:

Потери в напорных водоводах h_н, м, составляют

, (2)

где K– коэффициент, учитывающий местные потери, K=1,1;

L_н – длина напорного водовода, L_н = 8,6 км.

Таблица 2 – Расчет всасывающих и напорных водоводов

Всасывающие водоводы					Напорные водоводы
Q, л/с	dу, мм	v, м/с	1000i	Число труб	Q, л/с	dу, мм	v, м/с	1000i	Числотруб
840	1000	1,31	1,22	2	420	800	1,07	1,97	2
Потери напора hвс =0,256					Потери напора hн=18,3

Определение напоров сведено в таблицу 3

Таблица 3 – Расчетные напоры

Напоры	Расчет	Примечание
Статические	max	Нмаксст =Zдпсп-Zmin+hcв =	26м-свободный напор при max режиме
=67,2-47,1+26=46,1 м
транзит	Нтрст = Zр-Zmin =
пожар	Нстп = Zдтп-Zд+10=	10м-свободный напор при пожаре
=68,1-45,6+10=32,5 м
авария	Нст =Нставария=46,1 м
Насосы	max	Нн=Нст+hн+hвс+hмз+hс+hвдм =	hмз=3м, hс=15,1м.
=46,1+18,3+0,3+3+15,1+3,84=86,64 м
пожар	Ннп=Нстп+Σh(Qп/Qmax)2 =
=32,5+40,54(915/840)2 =80,60 м
транзит	Ннтр=Нсттр+Σh(Qтр/Qmax)2 =
=42,8+40,54(458,3/840)2 =54,86 м
авария	Ннав=Нстав+(Σh-hн) +4* hн=
=46,1+(40,54-18,30)+2,5*18,30=114,54 м

Сумма потерь

,будет равна

(3)

где h_мз – потери напора в пределах машинного зала, h_мз=3м;

h_с – потери в сети города, h_с=15,1м;

h_вдм – потери в диафрагме, определенные по формуле

(4)

где m– относительное сужение потока диафрагмой, m=0,2.

м.

4 Расчёт характеристик водопроводной сети

Характеристики водопроводной сети имеют вид

Н_с = Н_ст + Sh = Н_ст + КQ², (5)

где Н_ст – высота подъёма воды, м; Sh – сумма потерь напора, м;

К = Sh/Q² – коэффициент сопротивления водопроводной сети.

При подаче воды в контррезервуар (транзит) и на тушение пожаров потери напора определяются по формулам

Sh^тр = Sh(Q^тр/Q_макс)², (6)

Sh^п = Sh(Q^п/Q_макс)²; (7)

где Q_макс - максимальная подачи станции; Q_макс=0,840 л/с;

Q^тр - подачи станции при транзите; Q^тр=0,458 л/с

Q^п - подачи станции при пожаре; Q^п=0,915 л/с;

Sh – потери напора, м.

Коэффициенты сопротивления водопроводной сети будут равны

К_р=40,54/0,840²=57,45 с²/м⁵,

К_тр=12,07/0,458²=57,54 с²/м⁵,

К_пож=48,10/0,915²=57,45 с²/м⁵,

К_ав=68,44/0,588²=197,94с²/м⁵.

Расчёт характеристик водопроводной сети сводят в таблицу 4.

Таблица 4 – Уравнения характеристик водопроводной сети

Расчёт характеристики сети, с2/м5	Примечание
Нс = 46,1+57,45*Q2	Рабочий
Нс = 42,8+57,54*Q2	Транзит
Нс = 35,2+57,45*Q2	Пожар
Нс = 46,1+197,94*Q2	Авария

5 Выбор насосов

Число рабочих насосов подобрано, руководствуясь соотношение

n=Q_макс/Q_мин , n=840/458,3=1,83»2 насоса

По расчетной подаче Q_{сут.макс} = 840 л/с и напору Н_н=86,64 м принимаются насосные агрегаты Д2000-100, n = 960 об/мин, D=855 мм, два рабочих с подачей Q_н=840/2=420 л/с и два резервных согласно [2, п.7.3], уравнение напорной характеристики Н=121-75Q².

Правильность выбора насосов проверяется уравнением:

H_н=H_с.

46,1+57,45Q²=121-75Q²/4

Q=991 л/с,

H=102,6 м.

∆Q=(Q_д-Q_р)/Q_р*100%=(991-840)/840*100%=17,9% .

∆H=(H_д-H_р)/H_р*100%=(102,6-86,6)/86,6*100%=18,5%.

Так как Q_д превышает Q_р более 10%, то насосы подвергаются обточке рабочих колес.

Диаметр обточенного колеса Д_обт , мм, определяется по формуле

Д_обт =

, (8)

где Q_обт – подача насоса с обточенным колесом;

Q – подача насоса с родным колесом;

Д_обт - диаметр обточенного рабочего колеса.

Значение Q_под находят из уравнения

H_н = КQ², (9)

где Н = КQ², её постоянная К =

.

К =

=122,7

121-75Q²/4=122,7 Q²ÞQ_под = 0,925 м³/с.

Д_обт =0,860*855/0,925 =795мм.

В характеристике насоса с Д_обт начальную ординату а_0обт вычисляют из соотношения Н_обт = Н_с, откуда

a_o -75 Q²/4 = 46,1+57,45 Q²Þa_o = 100 м.

Получим Н=100 - 75

.