|
Читайте также: |
Из таблицы 3.2.находим максимальные и минимальные величины остатка воды в резервуаре Рmax и Pmin с учётом их знака (значения могут быть как положительными, так и отрицательными).
Объем регулирующей емкости резервуара чистой воды определяется по формуле
Wр.рчв= (Pmax-Pmin) Qсут/100, (3.13)
Wр.рчв = (2,89-(-1,54))×36191,4/100 = 1603,27 м3
Полный объем резервуаров чистой воды, WРЧВ, м3, определяется по формуле
, (3.14)
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
где Wрег – регулирующий объем воды в резервуаре;
Wпож – неприкосновенный запас воды на тушение пожара;
Wсоб.н – объем воды на собственные нужды станции.
Объем регулирующей емкости резервуара составляет 5,52% суточного расхода воды
м3 (3.15)
Неприкосновенный противопожарный объём воды, надлежит предусматривать в случаях, когда получение необходимого количества воды для тушения пожара непосредственно из источника водоснабжения технически невозможно или экономически нецелесообразно и рассчитывается из условия тушения расчётного количества одновременных пожаров в течение нормативного времени тушения пожара.
(3.16)
Где 3,6 – переводной коэффициент;
- расчетное нормативное количество пожаров;
- нормативное время тушение одного пожара;
- расход воды на тушение одного пожара л/с.
Объем регулирующей емкости резервуара на собственные нужды станции составляет 8% от Q сут.макс:
м3 (3.17)
Полный объем резервуаров чистой воды:
(3.18)
Принимаю 3 резервуара объемом по 2000 м3 каждый. – 27×21×11 м.
3.2.3 Определение уровней воды в РЧВ
Для хранения рассчитанного объема воды принимаю прямоугольные железобетонные резервуары. Полный объем РЧВ составляет WР = 5156,35 м3.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
Принимаю 3 РЧВ, объемом WР = 1000 м3 каждый. Размеры резервуара определяют исходя из размеров сборных унифицированных конструкций заводского изготовления.
Принимаем резервуар длиной L = 27 м, шириной B = 21 м и высотой H = 11 м.
Заглубление резервуара задается из условия минимальной выемки грунта котлована под сооружение, равное половине высоты резервуара.
Отметку дна резервуара определяем по формуле
ZД = Z–H/2=270,1 – (11/2) = 264,6 м. (3.19)
где Z – отметка земли у резервуара, Z = 270,1 м;
Н – высота резервуара, Н = 11 м.
Максимальный уровень воды в резервуаре определяем по формуле
Zmax = ZД + hmax = 264,6 + 3,03 = 267,6м, (3.20)
где hmax – максимальная высота слоя воды в резервуаре, определяем по формуле
hmax = Wрчв / Fрчв = 5156,35 / (567+567+567) = 3,03 м, (3.21)
где Wрчв – полный объем резервуаров чистой воды;
Fрчв – площадь резервуаров.
Отметка слоя пожарного запаса воды в резервуаре определяем по формуле
(3.22)
где hП - максимальная высота слоя противопожарного запаса воды, определяем по формуле
(3.23)
где Fрчв – площадь резервуара;
WП1 – неприкосновенный противопожарный объем в одном резервуаре, определяем по формуле
WП1 =Wпож / N= 1296 / 3 = 432 м3, (3.24)
где Wпож - неприкосновенный противопожарный объем;
N – количество резервуаров, N=3.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
Найденные отметки представлены на рисунке 3.3.
| вент |
| Z |
| 2 м |
| Z =267,6 м |
| Н=11 м |
| Z =265,3 м |
| п |
| hmax=3,03 м |
| Z =264,6 м |
| д |
| max |
| 0,5 м |
| 0,50,5 |
Рисунок 3.3 – Схема РЧВ
3.2.4 Расчет диаметров всасывающих и напорных трубопроводов
Диаметр всасывающих и напорных труб определяют по расчетному расходу при нормальном режиме работы водозабора и скорости движения воды в трубах
D = 
= 1,13∙ 
, (3.25)
где Q1 – расчетный расход одной секции;
Vт – допустимая расчетная скорость в трубопроводе, для трубопроводов насосных станций Vтвс= 1,0 м/с и Vтнап = 2,0 м/с.
Количество всасывающих линий на насосных станциях первой и второй категории, независимо от количества групп насосов, включая, пожарные, должно быть не менее двух. При установке крупных насосных агрегатов число всасывающих труб принимается равным числу насосов.
Диаметр всасывающих трубопроводов насосной станции
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
= 1,13∙ 
, (3.26)
D = 0,393≈ 0,400 м → D =400 мм.
Диаметр напорного трубопровода определяется по 100% расчетному расходу при нормальном режиме работы водозабора и скорости движения воды в трубах.
Диаметр напорных трубопроводов насосной станции
D = 
= 1,13∙ 
,
D = 0,277 ≈ 0,300 м → D = 300 мм
3.2.5 Определение требуемого напора насосов
Геометрическая высота подъема воды, м, определяется по формуле
= 
- 
= 274,74 – 265,36 =9,38 м (3.27)
где 
– разность отметок поверхности земли у диктующей точки Zд.т. и расчетного (пожарного) уровня в резервуаре чистой воды ZП РЧВ.
Полная высота подъема насосов определяется по формуле
м, (3.28)
гдеhwвс.л – потери напора во всасывающем трубопроводе;
– потери напора в напорном трубопроводе.
Потери напора во всасывающем трубопроводе, определяется по формуле
(3.29)
где hк.вс. – потери напора в коммуникациях внутри насосной станции, на всасывающей линии hк.вс.=1,5м;
Sо.вс. – удельное сопротивление труб, Sо.вс=2,262∙10-8, согласно таблицам Ф.А.Шевелева;
Lв – длина всасывающего трубопровода, Lв=80м;
Qвс – расчетные расходы всасывающих линий, Qвс=0,121м3/с.
Потери напора в напорном трубопроводе определяем по формуле
hwн.л = hк.н + hwн.л= 5,37 + 2 = 7,37м. (3.30)
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
где hк.н- потери напора в коммуникациях внутри насосной станции, на напорной линии, hк.н=2,0м;
hwн.л – сумма потерь на напорной линии, определяется по формуле
hwн.л=0,67+1,37+0,94+1,33+0,47+0,59=5,37м. (3.31)
Требуемый свободный напор над поверхностью земли в диктующей точке определяем по формуле
м. (3.32)
где n – число этажей самого высокого здания в населенном пункте, n=10;
10 – запас напора необходимый для обеспечения подачи воды в здание.
3.2.6 Подбор насосов
Насосы в насосной станции II подъема, как правило, работают совместно, в параллельном режиме подачи воды в водовод, т.е. несколько насосов подают воду в одну систему. Подбор марки насосов производится по требуемым подаче QН = 524,6 м3/ч и напору Нп =62 м. Изображение данного насоса представлено на рисунке 3.5
Принимаю 2 рабочих насоса и 2 резервныхнасоса маркиД 630-90 со следующими техническими характеристиками:
― Диаметр рабочего колеса – 510мм;
― Скорость вращения рабочего колеса – 1500мин-1;
― Мощность электродвигателя – 250 кВт.
Кривая характеристик насоса представлена на рисунке 3.4.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
Рисунок 3.5 – Изображение насоса
3.2.7 Определение отметки оси насоса
Отметка оси насосов определяется из условия откачки воды из РЧВ до дна резервуара и не должна превышать величину
, (3.33)
где НS – максимальная высота всасывания насоса.
(3.34)
где 
― допустимая высота всасывания, принимается по характеристике насоса на соответствующую подачу;
― напор, соответствующей давлению насыщенных паров;
― потери во всасывающей линии.
Величина давления насыщенных паров зависит от температуры перекачиваемой жидкости. Поскольку проектируемая насосная станция осуществляет подачу холодной воды населению, то температура перекачиваемых вод не будет превышать 10оС. По справочным данным для такой температура hнас.п=0,12(м).
Для повышения надежности, а также с целью упрощения запуска насосных агрегатов корпуса насоса располагаем под заливом от расчетного уровня пожарного запаса Zп в РЧВ. В этом случае отметка оси насоса не должна превышать:
(3.35)
где Б – расстояние от оси насоса до верха корпуса, которая принимается в
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
Отметку оси насосов принимаем наименьшую из вычисленных.
Отметка пола машинного зала насосов
(3.36)
где а – расстояние оси насоса до подошвы лап.
Отметка пола машинного зала насосов:
(3.37)
где hф – возвышение фундамента над полом.
При расчете отметки пола машинного зала следует учесть, что высота подземной части машинного зала (величина Zф) должна быть кратной строительному шагу и возвышение над уровнем чистого пола не должно быть менее 0,2 (м).
3.2.8 Подбор вспомогательного оборудования
Для обеспечения нормальных условий эксплуатации основного оборудования и сооружений насосной станции необходимо устройство различных вспомогательных систем:
1) Система заливки насосов. Насосное оборудование станций II - го подъема устанавливается под заливом уровня воды приемного резервуара РЧВ. Залив насосов водой перед их пуском производится путем открытия задвижки на всасывающей линии и крана для выпуска воздуха в верхней точке корпуса насоса. По принятой схеме заливки установка специальных устройств вакуум – системы заливки не требуется.
2) Дренажная система. В целях избежание затопления и удаления воды с пола машинного зала предусматривается установка двух дренажных насосов с расходом от 3-10 л/с и напором, достаточным для подачи сборных вод в дождевую канализацию (20 - 50 м). В качестве дренажных насосов используем насос марки «Гном».
Всасывающие трубы размещаются в приямке, объем которого рассчитан на 10-минутную подачу дренажного насоса. Для подвода воды к приямку в машинном зале устанавливается лоток, а пол устраивается с уклоном к лотку i = 0,002.
3) Подъемно-транспортное оборудование. Для производства монтажа и демонтажа оборудования в машинном зале устанавливается грузоподъемное оборудование.
Вес поднимаемого груза принимается исходя из максимального веса оборудования или арматуры в собранном виде.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
3.2.9 Компоновка насосного оборудования, трубопроводов и арматуры
Общее количество устанавливаемого в станции насосного оборудования определяется суммой рабочих и резервных насосов и пожарного насоса. Число резервных насосов принимаем в зависимости от класса надежности станции (IIкатегория) и числа рабочих агрегатов. К принятым двум рабочим насосов устанавливаем 1 резервный насос.
Насосные агрегаты устанавливаются на фундаменты с монтажной плитой, изготовляемой на месте из швеллеров. Высота швеллера составляет 0,5 - 0,6 диаметра всасывающего патрубка насоса. Размеры фундамента в плане принимаем на 0,1 - 0,15 м больше ширины и длины монтажной плиты.
Всасывающие и внутристанционные коммуникации монтируем из стальных трубопроводов с наварными фланцами для соединения с фасонными частями и арматурой. Трубопроводы укладываем открыто над полом с устройством мостиков для обеспечения проходов к агрегатам и задвижкам. Трубопроводы и арматура располагаем на опорах. При переходе с одного диаметра на другой на горизонтальных участках применяем косые переходы. Напорная линия каждого насоса оборудуется запорной арматурой и обратным клапаном. Обратный клапан устанавливается между насосом и задвижкой. Запорная арматура оснащается механизированным приводом управления.
В помещениях машинного зала устраиваем сборные коллекторы на всасывающих и напорных трубопроводах и укладываем вдоль стены машинного зала. Диаметр всасывающего коллектора определяем из условия пропуска расхода, равного 100% Qнс. Диаметр напорного коллектора принимаем равным диаметру напорного трубопровода. На коллекторах и трубопроводах устанавливаем задвижки для переключения подачи воды, а также для отключения на случай ремонта насоса.
Расположение насосных агрегатов и трубопроводного оборудования в здании насосной станции выполняем с учетом обеспечения надежности действия оборудования, удобства и безопасности его обслуживания. Компоновка оборудования выполнена исходя из минимальной протяженности внутристанционных коммуникаций и с учетом возможного расширения станции в будущем.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
Насосная станция имеет прямоугольную форму, длину и ширину которой принимаем кратной строительному шагу -6 м.
3.2.10 Высота строений здания насосной станции
Подземную часть здания НС выполняем из сборного железобетона со строительным шагом по высоте 0,6 м. Основание здания и пол машинного зала представляет собой слой подготовки из гравия или щебня толщиной 0,10 м, сверху которого уложен слой бетона марки 60 толщиной 0,20 м и слой асфальта 3 см, армированного сеткой из проволоки 5 мм с шагом 20 см. Наружную поверхность стен подземной части покрываем битумной гидроизоляцией на 0,5 м выше уровня грунтовых вод.
С целью уменьшения размеров здания насосной станции, заглубление машинного зала принимаем равным 2,4 м. Это позволяет разместить часть оборудования под монтажной площадкой и балконами.
Фундаменты под насосы устраиваем в виде подушек из бетона марки 100. Глубину заложения подошвы фундамента под уровень пола принимаем равной 0,5 м.
Верхнее строение НС представляет собой обычное промышленное здание, которое может иметь каркасную либо бескаркасную конструкцию в зависимости от веса монтажного оборудования и объема подачи НС. При весе самой тяжелой детали до 5000 кг применяем бескаркасную конструкцию. Здание выполняем из кирпича, с толщиной стены 1,5-2 кирпича. Продольные пути кран – балки подвешивают к балкам перекрытия.
Кровлю здания формируют железобетонные плиты толщиной 300 мм, опирающиеся на балки перекрытия. Кровля утепляется слоем шлака. Рулонное покрытие укладывается на цементную корку толщиной 2-3 см сверху шлакового слоя.
Высота верхнего строения определяется с учетом строительного высотного шага 0,6 м.
3.2.11 Электроснабжение насосной станции
Электроснабжение осуществляется от двух независимых источников по двум воздушным или кабельным линиям.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
Силовые трансформаторы. Потребная мощность трансформаторов определяется по расчету таблица 3, по величине которой определяется мощность выбираемых трансформаторов. Номинальная мощность трансформатора должна быть достаточной для обеспечения максимальной нагрузки. Подбор трансформатора производим по каталогу марки ТМ следующих типоразмеров: 40, 63,100, 160,250,400, 630, 1000 кВт.
Количество трансформаторов для насосной станции первого класса надежности принимается равным двум.
Высоковольтные комплектные распределительные устройства (КРУ). Все высоковольтные электрические аппараты размещаются в комплектных металлических шкафах КРУ. Они включают в себя масляные выключатели, разъединители, предохранители, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока, аппаратуру релейной защиты и измерительные приборы. В качестве высоковольтного КРУ используют комплектное устройство КСО – 266. Необходимое количество шкафов определяется по числу устанавливаемых насосных агрегатов и дополнительно 1-2 шкафа на перспективу.
Размер шкафов КРУ составляет 1000 х 1000 х 3085 мм.
Низковольтная аппаратура. Монтируется на щиты низкого напряжения, состоящие из отдельных панелей. На панели установлены рубильники, предохранители, контрольно - измерительная аппаратура. Используют прислоненные щиты одностороннего обслуживания типа ЩО. Размеры каждой панели составляют 900x500x2100 мм.
Количество панелей определяется из расчета на каждой ввод от силового трансформатора (2 панели) и одна панель на 2 - 3 низковольтных токоприемника.
Управление низковольтными насосными агрегатами осуществляется с помощью автоматической станции СУ НО (до 20 кВт). Размеры СУ НО 600x500x1250. Станции устанавливаются вблизи агрегатов под балконами либо под монтажной площадкой.
Диспетчерский шит управления. Управление и контроль за работой насосно – силового оборудования осуществляется с диспетчерского пульта. Этот щит состоит из свободностоящих панелей, располагаемых удобно для обзора. На панелях щита располагаются контрольно – измерительная аппаратура, ключи и кнопки управления, приборы аварийной и предупредительной сигнализации. Размер панелей составляет 800x550x2360 мм. Количество панелей принимается равным двум на каждый основной насосный агрегат.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| ДП ―270112.65 – 2014 ПЗ |
Для размещения оборудования электрического хозяйства, управления и выполнения ремонтных работ в здании НС предусматривается устройство вспомогательных помещений. Помещения располагаются в надземной части здания.
Монтажная площадка служит для ремонта насосов и электродвигателей. Ее размеры должны обеспечивать проход шириной не менее 0,7 м вокруг установленного на ней демонтированного агрегата либо транспортного средства. Длину площадки принимают равной ширине здания НС. Монтажную площадку размещают в торцевой части машинного зала. В этой части здания устраиваются ворота с размерами, необходимыми для въезда транспорта доставки оборудования.
Размеры камер трансформаторов принимаются с учетом минимально допустимых расстояний перед дверями - 0,8 м, до стены - 0,6 м, до потолка - 1 м. С учетом трансформаторов общие размеры камеры трансформатора составляют 3200 x 3400 x 3500 (мм).
Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 368 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Расчет и проектирование насосных станций 1 страница | | | Расчет и проектирование насосных станций 3 страница |