Проектирование насосной станции II подъема в Башкортостане

1. Технологическая часть

2. Выбор количества и марки насосов

2.1 Построение и анализ совместной характеристики «Насосы — напорный водовод»

2.2 Определение отметки оси насоса и уровня машинного зала

3. Выбор вспомогательного и механического технологического оборудования

3.1 Выбор дренажных насосов

3.2 Выбор запорно-регулирующей арматуры

3.3 Автоматизация насосной станции

4. Основные конструктивные решения Литература

Введение

Задание на курсовой проект:

Спроектировать насосную станцию II подъема, место расположенияБашкортостан. Суточная производительность НС — 169 тыс. м3/сут, коэффициент часовой неравномерности — 2,00, отметка поверхности земли у насосной станции — 94,7 м, отметка наинизшего уровня воды в резервуаре чистой воды — 91,6 м, отметка поверхности земли в расчетной точке при пожаре — 103,4 м, отметка поверхности земли у регулирующего резервуара — 107,1 м, длина от НС до РЧВ — 72 м, длина водоводов от НС до населенного пункта — 1827 м, потери напора в сети и водоводах до расчетной точки при максимальном хозяйственно-противопожарном водопотреблении — 2,2 м.

1. Технологическая часть

1.1 Определение расходов Расходы воды часовой и секундный по одному трубопроводу насосный стация трубопровод Максимальный и минимальный расходы воды по 1одному трубопроводу в зависимости от коэффициента часовой неравномерности k=2.00

1.2 Определение диаметра Диаметр труб определяется с учетом количества напорных и всасывающих трубопроводов и типа размеров труб, выпускаемых промышленностью. Расчет ведется по формуле

D=,

где D — диаметр трубопроводов, мм;

Qтр — расход воды по одному трубопроводу, м3/с;

V — рекомендуемая скорость движения воды, м;

Для напорного трубопровода принимаем скорость равную V=1,5м/с

D== 1,288 м В соответствии с сортаментом принимаем диаметр напорного трубопровода равным 1200 мм.

Для всасывающего трубопровода принимаем скорость V=1м/с

Dвс==1,5 м В соответствии с сортаментом принимаем диаметр всасывающего трубопровода равным 1200 мм

1.3 Определение скоростей Скорость при аварийном режиме в напорном трубопроводе

V = ==1,72 м/с.

Скорость при нормальном режиме в напорном трубопроводе

V = ==1,15 м/с.

Проверочный расчет при :

=1,7м/с

=

=0.29м/с

=

=0,29<0,4м/с.

Но т. к НС II подъема, то из резервуара в трубопроводы поступает чистая вода и заиливания можно избежать повышением напора в трубопроводе путем периодического отключения 1 из трубопроводов.

1.4 Определение потребного напора насосов Потребный напор насосной станции II подъема определяется по формуле:

1)При аварийной ситуации и максимальном расходе

= + ,

=12,4+5,3+5=22,7 м., где =5м.

где Нг — геометрическая высота

— потери напора по длине, м;

— местные потери, м;

— потери в насосной станции, м.

Все потери высчитаны по программе расчета трубопроводов «Pressure»

2)При нормальном функционировании НС и максимальном расходе

=12,4+5+2,44=19,84 м.

3) При аварийной ситуации и минимальном расходе м.

4) При нормальном функционировании НС и минимальном расходе

=12,4+5+0,198=17,598 м.

2. Выбор количества и марки насосов Основные рабочие насосы подбираются по расчетным значениям Q и H с учетом совместной работы насосов и водоводов.

После определения Q и H по сводному графику полей намечается марка насоса и затем по каталогу насосов уточняется марка насоса (таблица 3).

Q =7041,67; Н = 12,4 м.

В результате расчетов выбрано напорных трубопровода трубопровода 3 нитки, всасывающих 3 нитки, насосов всего 6 (4раб. + 2рез)

2.1 Построение и анализ совместной характеристики «Насосы — напорный водовод»

Экономичность работы насосной станции II подъема зависит от правильности выбора режима ее работы, так как она подает воду непосредственно в сеть потребителя.

Назначение режима работы насосов следует производить с учетом рабочих характеристик насосов, графика водопотребления и условий:

Почасовое водопотребление представлено в таблице 1.

Таблица 1 — Почасовое водопотребление

С 0−6 ч. работу осуществляет 1 насос,

С 6−8ч. — 2 насоса,

С 8−18ч. — 3 насоса,

С 18−20ч. — 4 насоса,

С 20−22ч. — 2 насоса,

С 22−24ч. — 1 насос.

Суточная производительность всей станции Qнс = 169 000 м3/сут.

Для регулирования подачи воды на насосах устанавливаем частотные преобразователи.

В случае аварии на 1 водоводе необходимый расход будет осуществляться по двум ниткам при использовании частотного образователя на 49Гц, т. е. при будут работать 4 насоса, — 1 насос, — 2насоса. При нормальном режиме и частоте 47Гц — при будут работать 4 насоса, — 2 насоса, — 2насоса.

2.2 Определение отметки оси насоса и уровня машинного зала Глубина заложения водопроводных насосных станций определяется в основном отметкой оси насоса Zoc (рисунок8).

Нос = Hрчв ;

где Hрчв = 91,6м — отметка минимального уровня воды в резервуаре чистой воды;

— суммарные потери напора на всасывание, м;

Нос = 91,6−0,22=91,38 м Примем отметку оси насоса равную 91,00 м.

3. Выбор вспомогательного и механического технологического оборудования Кроме основного оборудования в здании насосной станции размещаются вспомогательное оборудование: дренажные насосы, запорно-регулирующая арматура, контрольно-измерительные приборы.

3.1 Выбор дренажных насосов Принят погружной дренажный насос с поплавковым датчиком уровня, для устранения просечек и проливов. Дренажный насос не рассчитывается на ликвидацию аварийной ситуации поскольку используются погружные насосы сухой установки.

Для сбора фильтрационных вод, в углу машзала, устраивают сборный дренажный приямок, вода в который подводится дренажными лотками, а пол делается с уклоном 0,002 — 0,0005 в сторону лотков.

3.2 Выбор запорно-регулирующей арматуры Выбраны клапаны обратные поворотные под приварку (Pn 16):

Задвижки клиновые стальные штампосварные с выдвижным шпинделем фланцевые. Основные размеры мм:

3.3 Автоматизация насосной станции Автоматизация — это управление производственным процессом без участия человека с помощью приборов, устройств и управляющих машин по выработанной программе или установленным критериям. Автоматизация возможна при полной механизации процесса.

Т.к. данная станция предусмотрена автоматизированной то предусмотрены следующие контролируемые параметры:

— уровень в приемном резервуаре,

— давление на насосе,

— давление на коллекторе

— давление на всасывающем трубопроводе,

— расход на каждом коллекторе,

— информация о состоянии оборудования (технологического и электрического),

— блокировка — по низкому уровню воды в резервуаре,

— сигнализация по низкому и высокому давлению на коллекторе,

— сигнализация по низкому давлению на всасывающем трубопроводе,

— сигнализация по низкому уровню в приемном резервуаре,

— сигнализация при аварии насосного агрегата или пускозащитной аппаратуры.

4. Основные конструктивные решения Данная НС предусмотрена прямоугольной в плане, без надземной части, с размерами машзала 10,816,5 м., уровень чистого пола на отметке 90,00 м. Насосы расположены в один ряд. Т.к. напорный трубопровод будет расположен на поверхности, то проектом предусматривается обогрев и теплоизоляция трубопровода.

Обеспечение электричеством производится от отдельно стоящей подстанции.

Т.к. НС без надземной части и расположена близко от населенного пункта (2км.), то она не имеет встроенного грузоподъемного оборудования. Предусматривается использование авто крана с вылетом стрелы 18 м и грузоподъемностью не менее 4700 кг. Для удобства перемещения вокруг НС предусмотрена асфальтированная площадка и двусторонняя подъездная дорога.

1. ГОСТ 52 720–2007