расчет насосных станций второго подъема. насосные станции расчет. Исходные данные для курсового проекта (работы)
 Скачать 306.15 Kb.
|
|
2. Определение количества, материала и диаметра напорных и всасывающих трубопроводов Количество всасывающих линий должно быть не менее двух. При выключении одной линии остальные должны быть рассчитаны на пропуск полного расчетного расхода Трубопроводы в насосной станции, а также всасывающие линии за пределами насосной станции, выполняются из стальных труб на сварке. Диаметры труб внутри насосной станции и всасывающих линий за пределами насосной станции, рекомендуется принимать в зависимости от рекомендуемых значений скорости движения воды в трубопроводах по таблицам Шевелева. Принимаем напорные линии из стальных труб Ø350,v=1,35, 1000i=7,31, всасывающие - стальные трубы Ø400,v=1,04, 1000i=3,27. Таблица 3. Скорость движения воды в трубопроводах
3. Определение напора насосной станции Определение полной высоты подъема насосов второго подъема может быть произведено лишь после полного расчета сети и определения высоты водонапорной башни. Напор на станции должен быть достаточным для обеспечения требуемого свободного напора в обслуживаемом насосной станцией пункте или промышленном предприятии с учетом потерь напора в сети и рельефа местности. Высотная схема работы насосной станции при работе её на водонапорную башню, расположенную в начале сети приведена на рис 1.  Рис. 1. Схема подачи воды насосной станцией второго подъема в сеть при водонапорной башне в начале сети: 1 – резервуар чистой воды; 2 – насосная станция; 3 – водонапорная башня; 4 – водоводы; 5 – потребители воды Высота башни(НБ) =20 м Диаметр резервуара принимается ДР=15…20 м. Высота резервуара НР=12 м. Мы принимаем ДР=16 м Полная высота подъема насосов в этом случае НН = НГ + НБ + НР + hВС + hНС + hПН + hСВ , м, где НГ – геометрическая высота подъема, определяемая как разность заданных отметок поверхности земли в диктующей точке  и минимального уровня воды в резервуаре чистой воды  , т. е:НГ = -  hВС – потери напора во всасывающей линии, при удаленном расположении насосной станции от резервуара чистой воды (РЧВ) принимаемые 0,75 м; hНС – сумма потерь напора во внутренних коммуникациях насосной станции, принимаемая равной 4 м; hСВ – свободный напор на уровне поверхности земли в диктующей точке, м, величина которого зависит от характера объекта водопотребления и приводится в задании на проектирование, принимается 10 м; hПН – сумма потерь напора в наружном напорном водоводе и сети, равная 18,52м. НН=28+0,8+4+18,52+10=61,32м 4. ВЫБОР ТИПА И КОЛИЧЕСТВА НАСОСОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ПРИВОДНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, ТРАНСОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ. 4.1Выбор насоса По установленному ранее режиму работы насосной станции и её производительности (QНС), количеству рабочих насосов (NН) и потребному напору (НН) (полной высоте подъема воды) при случаях работы системы водопотребления без пожара и при пожаре, по сводным графикам полей насосов соответствующего, либо по паспортам насосов выбирается тип и марка насосов. В этом случае подача одного насоса (QН), соответствующая расчетной (требуемой) производительности насосной станции QНС, определяется как   Категория насосной станции по степени обеспеченности подачи воды – II Принимаем насос горизонтальный 1Д500-63 ( 2 рабочих+1запас) Q=483м3/ч, Н=61,32м. Обточка рабочего колеса не требуется. Насос типа 1Д 500-63 – центробежный двустороннего входа, горизонтальный одноступенчатый с двусторонним полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу двустороннего входа и спиральным отводом. Насосный агрегат состоит из насоса и приводного двигателя, установленных на общей сварной фундаментной раме и соединенных между собой при помощи муфты. Принцип действия насоса заключается в преобразовании механической энергии привода в гидравлическую энергию жидкости за счет гидродинамического воздействия лопастной системы рабочего колеса, подвода и отвода. Корпус насоса Д представляет собой чугунную или стальную отливку, которая имеет разъем в горизонтальной плоскости, проходящей через ось ротора. Всасывающий и нагнетательный патрубки насоса расположены в нижней половине корпуса и направлены в разные стороны, благодаря чему возможна разборка и ремонт насоса без отсоединения трубопроводов и снятия электродвигателя. Присоединительные размеры фланцев всасывающего и напорного патрубков выполнены по ГОСТ 12815-80 (исполнение 1). По требованию потребителя допускается для фланцев исполнение 3 ГОСТ 12815-80. Рабочее колесо - двухстороннего входа, что позволяет в основном уравновесить осевые силы. шарикоподшипниками. Направление вращения ротора левое (против часовой стрелки), если смотреть со стороны привода. Для предотвращения протечек жидкости по валу в корпусе насоса устанавливаются сальниковые или одинарные торцовые уплотнения
4.2Выбор электродвигателей Для определения мощности двигателя вычисляют сначала мощность на валу насоса  , кВт,где QН и HН – соответственно подача и напор одного насоса в м3/с и м; - коэффициент полезного действия насоса, соответствующий величине расчетной производительности. η - коэффициент полезного действия насоса, соответствующий величине расчетной производительности.  91.73 кВтТ.к вал соединен с валом двигателя при помощи муфты, то установленную (расчетную) мощность двигателя определяем по формуле :  , кВт,где КДВ- коэффициент запаса мощности двигателя, принимаемый в зависимости от мощности насоса. В нашем случае КДВ=1,15.  Выбор марок двигателей и их конструктивных и эксплуатационных параметров осуществляется с использованием каталогов. При этом необходимо, чтобы мощность выбранного двигателя была не меньше расчетной. Выбранный насос оснащен подходящим двигателем 5AM315S4 У3, T2 N=160кВт. Каталожные данные мощности удовлетворяют расчетные. 5. АНАЛИЗ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ НАСОСОВ И ВОДОВОДОВ 5.1.Общие положения При подборе центробежных насосов на заданный расход необходимо, чтобы полная высота подъема воды НН возможно точнее соответствовал напору развиваемому насосами. В связи с ограниченным количеством типов центробежных насосов такого соответствия часто достичь, без дополнительных мероприятий, не удаётся. Близкое соответствие напора насосов полной высоте подъема воды при заданном расходе может быть достигнуто одним из следующих мероприятий: - изменением характеристики насоса путем изменения числа оборотов или обточки рабочего колеса; - изменением диаметра водоводов. В водопроводных насосных станциях чаще всего имеет место установка нескольких рабочих насосов (2 – 4), а число напорных водоводов также принимается не менее двух. Для точного расчета систем перекачки воды с параллельно работающими насосами и трубопроводами используется анализ совместной работы насосов и трубопроводов с одновременным уточнением потерь напора внутри насосной станции. Цель этого анализа: определить возможные режимы работы различного количества насосов на один или несколько водоводов, а также необходимость обточки рабочего колеса "каталожного насоса". Для этого на одном графике строят характеристику: -одного насоса; -параллельной работы нескольких рабочих насосов; -одного водовода; -параллельной работы нескольких водоводов. 5.2. Порядок построения характеристик. 1. В систему координат Q-H переносим каталожные характеристики(Q-H). 2. Строим кривую потерь напора во всасывающих трубопроводах и во внутренних коммуникациях насосной станции (Q – hНС) (рис. 4). Для этого определяется гидравлическое сопротивление насосной станции  Определив SНС и задаваясь 5…6 значениями Q в пределах характеристики насоса определяют величину потерь напора по формуле :  .Результаты заносим в таблицу 4 и используем для построения графика Q-hНС. 3. Строим «исправленную» характеристику Q-H одного насоса. Для этого при принятых значениях Q из соответствующих значений Н вычитаем hНС (табл.4). 4. Строится характеристика Q-H параллельной работы двух и т.д. насосов. Для ее построения находим принадлежащие ей точки и удваиваем (утраиваем и т.д.) отрезок от характеристики до оси Н. 5.Строится напорная характеристика одного водовода (Q – hВОД)(табл.5) 6.Строится характеристика (Q – hВОД) параллельной работы одного, двух и т.д. водоводов В результате получаются точки пересечения характеристик водоводов с характеристиками параллельно работающих насосов (рис. 4). Эти точки называются режимными. При правильном выборе насосов и построении графика их совместной работы с водоводами координаты этой точки совпадают с полученными ранее значениями QНС и НН. Таблица 4. Расчетные данные для построения характеристики (Q – hНС) и (Q – H)ИСПР
Таблица 5. Расчетные данные для построения характеристики (Q – hВОД)
5.3. Совместная работа насосов и водоводов при аварии При аварии насосная станция должна обеспечивать подачу не менее 70% расчетного расхода на хозяйственно-питьевые нужды и на производственные нужды . В случае отключения одного из водоводов на ремонт, значительно возрастают потери напора в работающих водоводах. Для увеличения пропускной способности водоводов и снижения потерь напора в них устраивают перемычки . В этом случае водоводы работают в одну линию только на участках между перемычками. Для построения характеристики (Q – hВОД) водоводов при аварии задаются 5…6 значениями расхода Q, включая величину QНС, и определяют потери напора в водоводах: hВОД = 1,1[  ], где i1 и i2 – гидравлический уклон при расходе соответственно  и QНС;  - длины участков между перемычками.Полученные данные заносятся в табл. 6. Построение характеристики (Q-hВОД) при аварии на водоводах производится аналогично, как и при построении характеристики (Q – hВОД) при нормальной работе станции . Количество перемычек назначается исходя из расстояния между ними (обычно не более 1…3 км). Если при принятом количестве перемычек не обеспечивается пропуск 70% расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды и работы предприятий, то число перемычек следует увеличить. Принимаем 1 перемычку, т.к. длина водоводов 2 километра. Таблица 6. Потери напора в водоводах при аварии на примере устройства двух перемычек
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, м
, м