Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2011 в 11:36, контрольная работа
В обеспечении надёжной работы систем водоснабжения важная роль отводится насосным станциям. В зависимости от места расположения в общей схеме различают водопроводные насосные станции первого и второго подъёма.
СУММАРНОЕ
ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ
Технологическая
часть
Задачей насосной станции
второго подъёма является подача
воды из резервуаров чистой воды к
потребителям и в бак водонапорной
башни. Напор насосной станции должен
быть достаточен для преодоления
всех гидравлических сопротивлений
водоводов и распределительной
сети, а также для создания некоторых
необходимых напоров у
Порядок проектирования зависит от условий состава исходных данных. Однако можно рекомендовать некоторую укрупнённую схему расчёта, включающую в себя следующие основные этапы:
1. Выбор режима
работы насосов и числа
2. Определение расчётной подачи насосов.
3. Расчёт трубопроводов.
4. Определение требуемого напора насосов.
5. Выбор насосов.
6. Анализ совместной
работы насосов и
7. Определение допустимой отметки оси насосов.
8. Выбор вспомогательного оборудования.
9. Проектирование здания насосной станции.
Режим работы насосов
Требуемая среднечасовая подача насосов в период максимального водопотребления
,где - общее водопотребление
за период максимального
Qч.I - часовые расходы воды у потребителей за этот период;
- продолжительность
периода максимального
м3/ч
По аналогии требуемая среднечасовая подача насосов в период минимального водопотребления определяется из соотношения, где - общее водопотребление за период минимального водопотребления- продолжительность периода минимального водопотребления м3/ч
Рекомендуемое к
установке количество рабочих насосов
пропорционально отношению
где к - коэффициент пропорциональности, принимаемый по возможности наименьшим целым числом.
Исходя из принятого числа рабочих насосов, определяется ориентировочная часовая подача одного насоса м3/ч,
В период максимального водопотребления работают все насосы, т.е. число работающих насосов
В период минимального
водопотребления число
Количество насосо - часов работы насосной станции за сутки
Уточненная подача одного насоса (расчетная) м3/ч,
где Qсут. - суточная подача насосной станции, равная суточному водопотреблению.
По результатам расчета определяем расчетные подачи насосной станции в любой час суток
,
где - расчетная часовая подача одного насоса;
- число работающих насосов в данный час.
1 насос: м3/ч;2 насоса: м3/ч.
Водонапорная башня
Совместный анализ
режимов водопотребления и
Таблица 2. Режим работы водонапорной башни
Часы суток | Водопотребление, м3/ч | Подача
НС-II, м3/ч |
В бак Из бака,
м3/ч |
Остаток воды в баке, м3/ч | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
0-1 | 772,28 | 654,13 | -118,15 | 476,464 | |
1-2 | 782,49 | 654,13 | -128,36 | 348,104 | |
2-3 | 756,97 | 654,13 | -102,84 | 245,264 | |
3-4 | 765,05 | 654,13 | -110,92 | 134,344 | |
4-5 | 603,71 | 654,13 | 50,42 | 184,764 | |
5-6 | 832,24 | 654,13 | -178,11 | 6,654 | |
6-7 | 1051,21 | 1308,266 | 257,056 | 263,71 | |
7-8 | 1259,78 | 1308,266 | 48,486 | 312,196 | |
8-9 | 1379,24 | 1308,266 | -70,974 | 241,222 | |
9-10 | 1390,85 | 1308,266 | -82,584 | 158,638 | |
10-11 | 1370,40 | 1308,266 | -62,134 | 96,504 | |
11-12 | 1404,77 | 1308,266 | -96,504 | 0 | |
12-13 | 1221,73 | 1308,266 | 86,536 | 86,536 | |
13-14 | 1186,55 | 1308,266 | 121,716 | 208,252 | |
14-15 | 1231,35 | 1308,266 | 76,916 | 285,168 | |
15-16 | 1284,69 | 1308,266 | 23,576 | 308,744 | |
16-17 | 1340,47 | 1308,266 | -32,204 | 276,54 | |
17-18 | 1213,46 | 1308,266 | 94,806 | 371,346 | |
18-19 | 1168,23 | 1308,266 | 140,036 | 511,382 | |
19-20 | 1055,67 | 1308,266 | 252,596 | 763,978 | |
20-21 | 966,05 | 1308,266 | 342,216 | 1106,194 | |
21-22 | 748,18 | 654,13 | -94,05 | 1012,144 | |
22-23 | 940,33 | 654,13 | -286,2 | 752,954 | |
23-24 | 785,47 | 654,13 | -131,34 | 594,614 | |
Итого | 25511,21 | 25511,21 | 0 | ||
Полная вместимость водонапорной башни WВБ, м3, состоит из регулирующего объема Wp и неприкосновенного десятиминутного противопожарного запаса воды Wп для тушения одного наружного и одного внутреннего пожара:
Регулирующий объем Wp определяют, сопоставляя режимы водопотребления и работы насосной станции второго подъема. Регулирующий объем водонапорной башни Wp, м3, соответствует максимальному остатку воды в баке.
Десятиминутный
qп.н. - расход воды на тушение одного наружного пожара, л/с;
qп.в. - расход воды на тушение одного внутреннего пожара, л/с, определяется по СНиП 2.04.01-85. Wp =1106,194 м3; м3; м3 - 4,43 %
Резервуары чистой воды
Полный объем резервуаров чистой воды Wрчв, м3, должен включать кроме регулирующего объема Wр также запас воды на тушение пожаров Wпож, и запас воды на собственные нужды очистных сооружений Wс.н, т.е.
Wрчв = Wр + Wпож + Wс.н
Противопожарный запас Wпож, м3, определяют, исходя из необходимости тушения расчетных пожаров в течение трех (иногда двух) часов максимального водопотребления с учетом поступления воды в резервуары чистой воды из очистных сооружений на протяжении всего периода тушения пожаров:
Wпож = tпож•Qпож + ?Qmax t- tпож•Qос
где tпож - расчетная продолжительность тушения пожаров, ч; Qпож - расчетный противопожарный расход воды, м3/ч; ?Qmax·t- максимальная сумма расходов воды в смежные часы принятого периода тушения пожаров, включающая час максимального водопотребления, м3; Qос - расход воды, поступающий в резервуары чистой воды из очистных сооружений в период тушения пожаров, равный среднечасовому расходу воды в сутки максимального водопотребления Qсут max/24, м3/ч.
Запас воды на собственные нужды очистных сооружений Wс.н определяют в зависимости от технологии обработки воды, типа применяемых сооружений и др. При пользовании на очистных сооружениях скорых фильтров и контактных осветлителей запас воды в резервуарах должен приниматься на одну дополнительную промывку фильтров или осветлителей. Ориентировочно в этом случае запас воды может быть принят в размере 5…8 % от максимального суточного водопотребления Qсут max.
Общее количество резервуаров чистой воды должно быть не менее двух. При отключении одного резервуара в остальных должно храниться не менее 50 % требуемого запаса воды.
Таблица 3. Резервуар чистой воды.
Часы суток | Подача
НС-I, м3/ч |
Подача
НС-II, м3/ч |
В РЧВ,
Из РЧВ, м3/ч |
Остаток в РЧВ, м3/ч | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
0-1 | 1062,965 | 654,13 | 408,835 | 1635,34 | |
1-2 | 1062,965 | 654,13 | 408,835 | 2044,175 | |
2-3 | 1062,965 | 654,13 | 408,835 | 2453,01 | |
3-4 | 1062,965 | 654,13 | 408,835 | 2861,845 | |
4-5 | 1062,965 | 654,13 | 408,835 | 3270,68 | |
5-6 | 1062,965 | 654,13 | 408,835 | 3679,515 | |
6-7 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 3434,214 | |
7-8 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 3188,913 | |
8-9 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 2943,612 | |
9-10 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 2697,311 | |
10-11 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 2453,01 | |
11-12 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 2207,709 | |
12-13 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 1962,408 | |
13-14 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 1717,107 | |
14-15 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 1471,806 | |
15-16 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 1226,505 | |
16-17 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 981,204 | |
17-18 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 735,903 | |
18-19 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 490,602 | |
19-20 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 245,301 | |
20-21 | 1062,965 | 1308,266 | -245,301 | 0 | |
21-22 | 1062,965 | 654,13 | 408,835 | 408,835 | |
22-23 | 1062,965 | 654,13 | 408,835 | 817,67 | |
23-24 | 1062,965 | 654,13 | 408,835 | 1226,505 | |
Итого | 25511,21 | 25511,21 | 0 | ||
Подача НС-I: 25511,21/24=1062,965 м3/ч.
Wp = 3679,515 м3; tпож·Qпож = 1566 м3;
?Qmax t= 1390,85+1370,40+1404,77=4166,
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=
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 = 1,5 м/с,
Ориентировочно значение диаметра:
По ГОСТ 18599-83 расчетный внутренний диаметр трубы: Dгост = 0,426 м.
Напорные трубопроводы.
Принимаем оптимальную скорость = 2 м/с.
Ориентировочно значение диаметра.
По ГОСТ 18599-83 расчетный внутренний диаметр трубы: Dгост = 0,377 м.
Требуемый 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