Водоснабжение агропромышленного комплекса

Курсовая работа Водоснабжение агропромышленного комплекса

1. Выбор системы водоснабжения

Общее представление о составе сооружений системы водоснабжения мы получаем, рассмотрев предлагаемую схему (рис. 1.1). Из водоисточника (реки) вода через водозаборный русловой оголовок по самотечным трубам поступает в береговой колодец, в котором крупные взвешенные частицы осаждаются. Насосная станция первого подъема забирает воду из берегового колодца и подает ее на станцию очистки и улучшения качества воды. Эта станция, как правило, низконапорная (общий напор до 20 м). Очищенная вода, соответствующая ГОСТу (1) поступает в резервуар чистой воды, где должен быть предусмотрен аварийный запас питьевой воды на 3…5 суток на случай выхода из строя какого-либо из предшествующих сооружений системы водоснабжения, а также запас воды на пожаротушение. Насосная станция второго подъема в соответствии с установленным режимом работы в течение суток (таб.1.1) должна обеспечивать подачу потребителям (таб.1.1 и 1.2.) требуемое по нормам водопотребления количество воды (таб.2.1). Приведение в соответствие неравномерности водопотребления в течение суток (рис.П.1.2) и равномерной подачи воды насосной станцией второго подъема осуществляется помощью напорно-регулирующего сооружения (водонапорной башни). В часы минимального водопотребления избыток воды насосной станцией подается в бак водонапорной башни, откуда она расходуется в часы максимального водопотребления, когда подача насосной станции меньше величины водопотребления.

Цель курсовой работы: выбор гидромеханического оборудования для насосной станции второго подъема и установление оптимального режима его эксплуатации.

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

а) определить подачу насосной станции исходя из объема суточного водопотребления данного населенного пункта и продолжительности работы насосной станции в течение суток;

б) определить напор Н насосной станции исходя из работы разводящей водопроводной сети в часы максимального водопотребления (подача воды для пожаротушения обеспечивается автономным насосом из резервуара чистой воды);

в) подобрать тип, марку и количество насосных агрегатов;

г) сравнить варианты регулирования режима работы насосных агрегатов (изменение частоты вращения рабочего колеса, его обточка, последовательная или параллельная работа двух насосов) и определить наименее энергоемкий из них.

Примечание: материал труб распределительной сети L1−2, L2−3, L3−4, L4−5, L5−6, L6−1 — асбестоцементный; водовода, всасывающей и нагнетательной линий (L1, Lвс, Lн) — металлический нормальный.

2. Определение параметров насосной станции

2.1 Расчет подачи насосной станции

Объём суточного водопотребления коммунальным, животноводческим и производственным секторам населенного пункта определяем по формулам:

Подача насосной станции второго подъёма равна

(2.2)

где Т — продолжительность работы насосной станции в течение суток, час

2.2 Определение напора насосной станции

Диаметры труб всасывающей и нагнетательной линии насоса находим исходя из максимально допустимых значений скоростей движения воды в них (Uвс =1,5 м/с, Uн = 2,0 м/с) по формуле

(2.6)

где Q — подача насоса, определяемая по формуле (2.2.), м3/с

Найденные значения диаметров округляем в большую сторону до стандартного ближайшего значения.

dвс = 75(мм)

dн = 75(мм) Общие потери напора во всасывающей линии насоса определяются при условии, что местные потери напора равны потерям напора по длине где Ан — удельное сопротивление для нагнетательной трубы (dн); lн — длина нагнетательной трубы Определяем регулирующую ёмкость бака водонапорной башни на основе совмещения графиков подачи воды насосной станции и потребления населённым пунктом.

Для построения интегральной кривой водопотребления используем суточный график расходов воды (рис 2), последовательно суммируя произведения Пч, i Ti и откладывая эти суммы нарастающим итогом на концах соответствующих моментов времени.

Вычерчиваем схему разводящей сети и определяем расходы на отдельных ее участках 0,9

От водопроводной башни к узлу I поступает расход Qмах. Через кольцевую сеть коммунального сектора транзитом проходят расходы производственного и животноводческого секторов. Расход коммунального сектора Qкмах равномерно распределяется в пределах кольцевой сети. Определим удельный отбор воды в кольцевой разводящей сети, т. е. отбор воды на I погонный метр сети.

Определяем узловые отборы воды, пологая что в узлах расходуется 50% путевых расходов участков трубопровода, сходящихся в данном узле:

Распределяем расход воды по участкам кольцевой сети таким образом, чтобы соблюдался баланс притока и оттока из узлов

q1−2 = q1−4 = q1−6 =0,52 (л/с*м); q2−3 =q5−6 =0,38(л/с*м);

q3−4 =0,52(л/с*м); q4−5 =0,38(л/с*м) водоснабжение насосный станция труба Проверка:

Qmax= q1−2 + q1−4 + q1−6 + q1уз =0,52+0,52+0,52+0,52=2,6

Qжmax= q2−3 + q3−4 =0,52+0,38=0,9

Qпmax= q5−6 + q4−5 — q5уз =0,52+0,52−0,38=0,67

Имея величины расходов на всех участках разводящей сети, по формуле определяем диаметры труб на соответствующих участках. Максимально допустимая скорость движения воды в трубах U = 2 (м/с).

Округляем диаметры всех труб и по таблице принимаем ближайшее максимальное значение, т. е. выбираем асбестовые трубы d = 75 (мм).

По справочнику выбираем удельные гидравлические сопротивления труб, А = 0,0008 (с/л)2.

Находим напоры на участках сети по формуле Определим диаметр трубы водоввода выбираем металлическую трубу dвб =75мм, А = 0,163

Определим потерю напора в водоводе Определим диаметр трубы подводимой к животноводческому сектору.

Выбираем асбестовую трубу dж =75мм, А = 0,0008

Определим потеря напора в (ЖС)

Определим диаметр трубы подводимой к производственному сектору.

Выбираем асбестовую трубу dж =75мм, А = 0,163

Определим потеря напора в (ПС)

Определим потерю напора в кольцевой сети Расходы, протекающие по трубам кольца в направлении «по ходу часовой стрелки», принимаем положительным, в противоположном направлении — отрицательным. Алгебраическая сумма потерь напора по внешнему контура кольцевой сети не должна превышать 0,1 м.

Подставляем в зависимость 2.5 полученное значение потерь напора hw получим:

в зависимость 2.4 подставим значение отметки верха ствола башни и объем бака водонапорной башни Wрег (принимаем объем бака равным 5 метрам):

3. Выбор насосных агрегатов и регулирование их работы

3.1 Выбор марки и числа насосных агрегатов

Прежде чем выбирать марку насоса, нужно Q = 2,43 (л/с) умножить на 3,6. В этом случае Q будет равняться 8,74 (м3/ч)

По найденным значения подачи Q = 8,74 (м3/ч) и напора Н = 8,76 (м) насосной станции, используя свободный график полей Q — H консольных центробежных насосов выбираем марку насоса 1,5К -8/18

1. ГОСТ 2874– — 82. Вода питьевая. М.: Переиздат, июнь, 1982.

2. Сводов В. С. Сельскохозяйственное водоснабжение и обводнение. 3 — е изд. перераб. и доп. М.: Колос. 1984.

3. СНиП 2.04.02 — 84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат. 1985.

4. Таблицы для гидравлического расчета стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных труб. Шевелёв Ф. А. М.: Стройиздат. 1973.

5. Методические указания к выполнению курсовой работы по гидравлике