расчет насосных станций второго подъема. насосные станции расчет. Исходные данные для курсового проекта (работы)
 Скачать 306.15 Kb.
|
|
Совместная работа насосов при пожаре Насосная станция второго подъёма должна обеспечивать подачу полного расчетного расхода воды на тушение пожара при наибольшем часовом расходе воды на другие нужды . Поэтому при пожаре расчетная производительность станции складывается из максимального секундного хозяйственного или производственного расхода (по заданию – qЧ.МАКС, л/с) и расчетного секундного расхода воды на тушение пожара qПОЖ = qЧ.МАКС + qПОЖ = 190.97+ 70 = 260,97 л/с, qПОЖ = qПОЖ  n = 35*2 = 70 л/с, где qЧ.МАКС – максимальный секундный расход в час наибольшего водопотребления, 190,97 л/с; q′ ПОЖ – расход на тушение одного наружного пожара, 35 л/с; n – количество одновременных пожаров, 2 пожара. В водопроводах низкого давления напор для получения пожарных струй создается передвижными пожарными насосами, подвозимыми пожарной командой к месту пожара и забирающими воду из водопроводной сети через гидранты. При этом согласно п. 2.30 [1], свободный напор в сети на уровне земли у места пожара должен быть не менее 10 м. При расположении башни в начале сети, в зависимости от того, что будет больше – понижение пьезометрической отметки в точке пожара или увеличение при пожаре потерь напора в сети на участке от этой точки до башни, может получиться различное соотношение пьезометрических отметок у башни, т.е., пьезометрическая линия может пойти выше или ниже уровня воды в баке. Статический напор при пожаре (  ) рассчитывается по этим же формулам, но с учетом минимального свободного напора при пожаре.При пожаре величина НСТ при работе насосной станции в большее время с расположением водонапорной башни в начале сети: определяемая как НСТ = НГ + hпн + НБ + НР, заменяется на  = 28 + 18,52 + 10 = 56,52 м Задаются так же несколькими значениями напора и расхода и находят режим работы водоводов при пожаре. Результаты заносят в таблицу 7.
 Рис.4. График совместной работы 3 насосов на 3 водовода, характеристики водоводов при аварии и пожаре. 6. Размещение оборудования насосной станции 6.1. Определение отметки оси насосов Отметка оси насоса определяется в зависимости от принятой схемы расположения: под заливом или с положительной высотой всасывания. В станциях первой категории, а также в насосных станциях второго подъема, как правило, насосы устанавливаются под залив, при этом отметка оси насоса определяется конструктивно.  Рис. 5. Расположение насосов: а – под залив; б – с положительной высотой всасывания; h – расстояние до пола; 1 – приемная воронка Установка насосов под залив облегчает их пуск и упрощает схему автоматизации насосной станции. У насосов, установленных под залив, верх корпуса должен быть расположен не менее чем на 0,3…0,5 м ниже расчетного уровня в резервуарах чистой воды (РВЧ). 6.2. Компоновка оборудования и трубопроводов Расположение насосов и трубопроводов в насосной станции должно отвечать следующим основным требованиям: - примененный тип насосов должен обеспечить оптимальную компоновку машинного зала и наименьшую его стоимость; - выбранное число и тип насосов должны обеспечивать перспективное - увеличение производительности насосной станции без значительных дополнительных капитальных вложений (например, путем замены насосных агрегатов на более мощные). - надежность действия; - удобство, простоту и безопасность обслуживания; - минимальную протяженность трубопроводов и простоту их узлов. Компоновку агрегатов, трубопроводов и другого оборудования рекомендуется проводить в следующей последовательности: 1.Определяют размеры фундамента под агрегат, и выбирают схему расположения насосных агрегатов в машинном зале . 2. Компонуют всасывающие и напорные трубопроводы в машинном зале. 3. Выполняют гидравлический расчет трубопроводов, подбирают арматуру и фасонные части. Тип и размеры арматуры принимаются по справочной литературе [8,9]. Уточняются потери напора во внутренних коммуникациях насосной станции. 4. Вычерчивают аксонометрическую схему трубопроводов и арматуры внутри машинного зала насосной станции с указанием длины и диаметров трубопроводов. 5. Подбирают вспомогательное насосное и другое технологическое оборудование. 6. Выбирают электрическое оборудование насосной станции. 6.3. Выбор схемы расположения фундаментов и агрегатов В водопроводных насосных станциях насосные агрегаты располагаются параллельно и перпендикулярно продольной оси здания. Либо в шахматном порядке, что уменьшает ширину машинного зала. Принимаем схему расположения агрегатов в один ряд (см. лист 1 графической части). Т.к насосная станция располагается относительно недалеко от РЧВ, для обеспечения надежности и удобства эксплуатации оборудуем каждые два насоса собственными всасывающими линиями. Управление работой насосных агрегатов осуществляется путем установки запорно-регулирующей арматуры, которую выбираем согласно диаметрам труб. Расстояние между фундаментами насосных агрегатов, а также между агрегатами и стенами здания должно назначаться с учетом требований. Ширину проходов между выступающими частями насосов, трубопроводов и двигателей принимаем: -между агрегатами 1м -между агрегатами и стеной м -между неподвижными частями оборудования и трубопроводами м 7. Подбор вспомогательного оборудования насосной станции 7.1 Подбор дренажного насоса Подача дренажного насоса определяется по формуле:  где Σq1-суммарные утечки через сальники 0,005…0,01 л/с на каждое сальниковое уплотнение; q2 - фильтрационный расход через стены и пол здания q2 =1,5+0,01W W-объем части машинного зала, расположенного ниже максимального уровня грунтовых вод. q2 = 1,5 + 0,01 * 188,8 = 3,38 л/с Qдр = 2 * 3,39 = 6,78 л/с Принимаем погружной насос ГНОМ 7-7 (1 основной +1 рабочий), который установлен в дренажном приямке. Минимальное расстояние между насосами должно быть не менее: При работе основной, резервный - между насосами 0,5 диаметра насоса, до стенки 0,3 диаметра насоса. При работе основной и пиковый - между насосами 1 диаметр насоса, до стенки 0,3 диаметра насоса. Минимальные размеры приямка: глубина минимальная: 330 мм; ширина приямка минимальная чтобы не мешать работе поплавка: 350 мм; длина приямка минимальная при работе основной пиковый минимум: 496 мм 7.2. Проектирование электрической части насосной станции Принципиальное значение при выборе схемы электрических соединений и определении состава ее оборудования имеет напряжение приводных электродвигателей основных насосов. Двигателей высоко напряжения допускают непосредственно присоединение к ЛЭП без устройства понизительной трансформаторной подстанции. Выбор схемы электрических соединений производится с учетом типа приводных электродвигателей основных насосов, их мощности и принятого способа пуска. Существенную роль в выборе схемы электрических соединений играет режим работы станции – круглый год или только определенный период. Режим работы определяется возможностью проведения капитальных и плановых профилактических ремонтов, осмотра и чистки электрического оборудования. Трансформаторы и масляные выключатели, как пожароопасное и находящееся под высоким напряжением оборудование, размещают в отдельных помещениях с капитальными стенами и ограниченным доступом обслуживающего персонала. Привод подвижных контактов масляных выключателей- электромагнитный, что позволяет производить выключение и включение высоковольтного оборудования их щитовой – помещения, где располагается оборудование низкого напряжения: щит управления; щит измерения и сигнализации; щиты низкого напряжения. Отсутствие промежуточной трансформации энергии значительно упрощает схему и удешевляет строительство станции. Следует иметь в виду, что стоимость электродвигателей и их масса возрастает с увеличением напряжения. Распределительное устройство высоко напряжения состоит из ячеек, в которых размещается высоковольтная аппаратура: масляные выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы тока и напряжения, сборные шины и реле защиты.  Рис.5 Схема подключения насоса 7.3. Выбор подъемно-транспортного оборудования Вид подъемно-транспортного оборудования принимается в зависимости от максимальной массы монтируемых агрегатов в собранном виде (плюс 10%) mАГРЕГАТА =1470 кг mАГРЕГАТА+10%=1470 + 147 = 1617 кг При массе груза до 5000 кг предусматриваются подвесные краны. Подъемно-транспортное оборудование принимаем с электрическим приводом. Схема расположения грузоподъемного оборудования внутри насосной станции. Помещения, оборудованные подвесным краном, должны иметь высоту Н: Н ≥ h1+h2+h3+h4+hОБ = 4,2 м где h1-высота крана над головкой подкранового рельса, м h2-минимальная высота от зева крюка до головки рельса, м h3 –высота строповки груза, принимаемая равной 0,5…1,0 м, h4–высота груза hОБ- высота оборудования м, 0,5-высота от груза до установленного оборудования м, 0,1- высота от низа перекрытия до верха конструкции крана м. 4,20-высота использующаяся для назначения размеров насосной станции. Выбираем кран подвесной однобалочный электрический с техническими характеристиками : Г/п = 2 т; L кр = 8,7 м; L пр=9,0 м, Масса = 765 кг. 7.4. Контрольно-измерительное оборудование и автоматика В качестве подъемно-измерительного оборудования в насосных станциях используются манометры, вакуумметры, различного рода датчики (уровня, заливки насоса, тепловые и т.д.). Для измерения количества воды применяют устанавливаемые на напорных трубопроводах водомеры (водяные счетчики), а для измерения расхода - расходомеры. Используются колена на напорных трубопроводах. Для контроля и измерения электрических величин применяют соответствующие приборы: амперметры, вольтметры, ваттметры и др. Комплексная схема автоматизированного управления насосной станции состоит из следующих отдельных частей: схемы автоматизации залива насоса; схемы автоматизации задвижки на напорном трубопроводе; схемы автоматизации электропривода насоса; схема взаимосвязи, обеспечивающей последовательность действия системы в целом и осуществляющей необходимые блокировки, а также автоматическую защиту агрегата и сигнализацию. Т.к. водопотребление населенного пункта неравномерно, на насосных станциях второго подъема необходимо применять регулирование работы самих насосных агрегатов: дросселирование задвижками. 8. Конструкция здания насосной станции 8.1. Компоновка оборудования и определение размеров машинного зала Трубопроводы внутри насосной станции применяются стальные на сварке; фланцы на трубах привариваются только для присоединения арматуры и насосов. Диаметр трубопроводов больше диаметров патрубков насосов. Для их соединения используются переходы эксцентрические (всасывающий трубопровод) и конические (напорный трубопровод). Размеры переходов выбираются по справочной литературе [8]. Расстояние между фундаментами насосных агрегатов, а также между агрегатами и стенами зданий должно назначаться с учетом требований п. 12.2 [1]. Ширину проходов между выступающими частями насосов, трубопроводов и двигателей следует принимать не менее: а – между агрегатами, 1 м; в – между агрегатами и стеной, 0,7 м; с – между неподвижными частями оборудования и трубопроводами, 0,7 м; n,m – соответственно длина насоса и электродвигателя. 8.2. Подземная часть насосной станции В подземной части размещается машинный зал. Т.к. уровень грунтовых вод расположен выше пола машинного зала, выбираем камерный тип подземной части. Подземная часть выполняется в виде относительно тонкостенной доковой конструкции - камера. Фундаменты насосов опираются на несущие днище камеры. Для борьбы с фильтрацией воды наружную поверхность стен подземной части здания насосной станции на 0,5 м и выше максимального горизонта воды необходимо покрыт битумной гидроизоляцией. Наружные стены покрываются двумя-тремя слоями нефтебитума, растворенного в бензине, а затем мешковиной и рулонным материалом. Внутренние поверхности подземной части здания насосной станции необходимо штукатурить с церрезитом и окрасить влагоустойчивыми красками. 8.3. Надземная часть насосной станции Высоту верхнего строения машинного зала определяется по формуле : Нст=hТР+0,3+hГ+hС+h1+Н+0,1 где hТР- погрузочная высота платформы , м; hГ-высота переносимого груза, м; hС-высота строповки, принимается 0,5…1,0 ,м; h1+Н -размеры подъемного транспортного оборудования при максимальном поднятии крюка => НСТ= 5,15 м. Определенную высоту округляем до ближайшей стандартной высоты 5,5 м. Т.к. высота машинного зала более 4,8 м, служебное помещение и электрическая часть, вынесенная в постройку, имеет меньшую высоту, определяемую высотой ячеек и распределительного устройства и камеру трансформаторов, равную 3,6 м. Распределительное устройство высокого напряжения состоит из ячеек, в которых размещается высоковольтная аппаратура: масляные выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы тока и напряжения, сборные шины и реле защиты. В помещении главного щита управления или «щитовой» располагаются низковольтные распределительные щиты управления. Это помещение, где постоянно находится обслуживающий персонал, имеет естественное освещение, выход в машинный зал и внутреннее окно в сторону машинного зала. Площадь щитовой 19.5 м2. Помещение электрической части скомпоновано совместно с другими служебными и бытовыми помещениями. В насосной станции располагаются: санитарный узел (унитаз раковина) площадью 3,61 м2 и остекленное помещение для обслуживающего персонала со шкафчиками для хранения одежды площадь 15,3 м2, также предусмотрена кладовая площадью 7,8 м2. Площадь окон в помещении с естественным освещением принимается не менее 12,5% площади пола. В помещениях камер трансформаторов и распределительных устройств окна не предусматриваются. Ширину окон во вспомогательных помещениях применяем 1500 мм. Двери имеют высоту 2400 мм при ширине 1000 мм. Надземная часть выполняется бескаркасной, толщиной стен в два кирпича. Внутренние перегородки вспомогательных помещений принимаются толщиной 100 мм. Камеры трансформаторов и распределительные устройства от остальных помещений отделяются капитальными стенами толщиной 510 мм. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В данном курсовом проекте изучен режим работы насосной станции, выполнен подбор насосного оборудования, получен график совместной работы насосов и водоводов ,включая случаи аварии и пожара. Произведен подбор подъемно-транспортного оборудования, расчет мощности двигателя основного насоса. Разработан план насосной станции и выполнены требуемые сечения на листе графической части. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. СП 30.13330.2012 СНиП 2.04.04-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/ Гос. комитет СССР по делам строительства. М., 1985. С.131 . 2. СП 31.13330.2013 СНиП 2.04.04-84*.Водоснабжение наружные сети и сооружения, 2012. С. 131 3. Турк В.И., Минаев А.В., Карелин В.Я. Насосы и насосные станции: учебник для вузов. М., 1976. С. 304. 4. Курганов А.М., Федоров М.Ф. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения: справочник/ под общей ред. А.М. Курганова. Изд. 3-е перераб. и доп. Л.,: 1976. С. 440. 5. Вспомогательное оборудование насосных станций: Методические указания к выполнению курсовых и дипломных проектов для студентов специальностей 290800, 330200 дневной, заочной и ускоренной форм обучения. Ростов - на- Дону: Рост. гос. строит. ун-т, 2002. С.40 . 6. Конструкции зданий насосных станций: методические указания к выполнению курсовых и дипломных проектов для студентов специальностей 290800, 330200 дневной, заочной и ускоренной форм обучения. – Ростов - на -Дону: Рост. гос. строит. ун - т, 2002. С. 16. 7. Шевелев Ф.Л., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: справочное пособие. М., 1975. С.176. |