Σhw = hв.вс +hw.н;

h нс - потери напора внутри насосной станции, принимаем равными 1.5-2.5м.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРОВ НАПОРНЫХ И ВСАСЫВАЮЩИХ ТРУБОПРОВОДОВ

Диаметры трубопроводов, соединяющие насосную станцию первого подъема с очистными сооружениями и водоприемным колодцам, определяют по допустимым скоростям. Рекомендуемые скорости в напорных трубопроводах при диаметрах от 250мм до 800мм принимаются равными 1.0-3.0 м/с. Для всасывающего водовода с диаметром 250-800мм скорости равны 0.8-1.5 м/с.

Диаметры трубопровода определяют по формуле:

Dтр = √(4Qтp / πv)

где Qтp - расход воды по одному трубопроводу, м³/с, определяют по расходу населенного пункта (таблица), без учета на пополнение пожарного запаса.

Qтр = α ∙ Q нас.п / T ∙ n

где количество водоводов определяют в соответствии с [2], т.к. насосная станция I категории, то количество водоводов принимаем равным 2.

Qтр = 1,06 ∙ 8226 / 2 ∙ 24 = 0.05 м³/с

Напорный диаметр:

Dнап max = √(4 ∙0,05/3,14 ∙1) = 0,25м

Dнап min = √(4 ∙0,05/3,14 ∙3) = 0,15м

Среднее значение диаметра напорного трубопровода = 0,2м.

Уточняем скорость:

V ф = 4 ∙ 0,05 / 3,14 ∙ (0,2)2 = 1,6 м/с

Всасывающий диаметр:

Dвс max = √(4 ∙0,05/3,14 ∙0,8) = 0,28м

Dвс min = √(4 ∙0,05/3,14 ∙1,5) = 0,2м

Среднее значение диаметра напорного трубопровода = 0,25м.

Уточняем скорость:

V ф = 4 ∙ 0,05 / 3,14 ∙ (0,25)2 = 1,02 м/с

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА

hw = α ∙ l ∙ k ∙ Qтрn / Dp

где Qтр - расчетная подача насосной станции первого подъема с учетом расхода, пополняющего пожарный запас;

длина водовода;

коэффициент, учитывающий дополнительные потери на местные сопротивления по длине трубопровода.

hwнап = 1,06 ∙ 1500 ∙ 0,001735 ∙ 0,052 / 0,24,89 = 18,06 м

hwвс = vвс2 / 2g (Σξ + λ / Dвс ∙ l) м

где сумма коэффициентов местных сопротивлений: правый вход в трубу через воронку – 0.2; отвод – 90градусов – 0.5; задвижка – 0.2; тройник поворотный – 1.5; итого – 2.4;

коэффициент гидравлического сопротивления по длине трубы.

hwвс = 1,022 / 2 ∙ 9,81 (2,4 + 0,021 / 0,25 ∙ 30) = 0,26 м

Н = 14,6 + 2 + 18,06 + 0,26 = 34,92

ВЫБОР НАСОСОВ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

ПЕРВОГО ПОДЪЕМА

Насосы выбирают по расходу Qн = Qp, если выбираем один насос и Qн = Qp / 2 - два насоса.

Необходимым условием является:

Высокий КПД;

Небольшой кавитационный запас;

Меньшая мощность электродвигателя;

Небольшой запас напора от Н (10-20%).

В данном случае выбираем два насоса (Q = 190,15 м³/ч, H = 35 м) типа Д200-36, n=1450об/мин. Для него КПД=70%; N=47кВт, h=3.5м (в соответствии с рабочими точками). Диаметр рабочего колеса Dк = 360 мм, а запас напора Нзап = 5 м.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТМЕТКИ ОСИ НАСОСА

Отметка оси насоса насосной станции первого подъема определяется алгебраической суммой отметок расчетного уровня воды в водоприемном колодце z2 = 79,4м и допустимой высотой всасывания

Zоси = z2 + Нвс.доп

Допустимая высота всасывания может быть определена по формуле:

Нвс.доп = Pатм / ρвозд ∙ g – Pпар / ρвод ∙ g - ∆h - hwвс, мм водного столба

где Pатм - атмосферное давление,

ρвозд - плотность воздуха равная 1.2 кг/м³,

ρвод - плотность воды,

Pпар - давление насыщенного водяного пара (при , Pпар = 2377Па), кавитационный запас (по характеристике насоса равен 2.5м).

Па

м

zоси = 79,4 + 7,29 = 86,69 м

Отметку фундамента насосного агрегата определяют по формуле , где высота насоса от оси до лап, принимается по каталогу м [5], тогда

Zфунд = 86,69 – 0,6 = 86,09 м

Учитывая высоту фундамента над отметкой уровня пола насосной станции (принимаем м) получаем, что отметка уровня пола 86,09 - 0.2 = 85,89 м. т.к.отметка земли равна 88м, то насосная станция заглублена на 2,11м

6.2 НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ ВТОРОГО ПОДЪЕМА

Насосная станция второго подъема забирает воду из резервуаров чистой воды и подает ее непосредственно в сеть потребителям, поэтому подача станции зависит от режима водопотребления населенным пунктом.

В курсовом проекте рассматривается безбашенная система водоснабжения, и за максимальную производительность насосной станции принимается максимальное часовое водопотребление населенного пункта Qчас.макс, м³/ч, необходимо учитывать пожар.

Qp = Qчас.макс + Qпож - Qпол

В случае аварии

Qав = 0,7 Qр

Qр = 494,5 + 162 – 54,94 = 601,56 м³/ч,

Qав = 0,7 ∙ 601,56 = 421,09

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРОВ ТРУБОПРОВОДОВ

Сначала определяют экономичный расход: Qэ = 0,185 ∙ Qчас.макс + 0,814 ∙ Qср.час,

где Qср.час - среднечасовой расход воды населенным пунктом, Qср.час = Qcen.макс / 24

Расход по одному трубопроводу Qтр = Qэ / 2

Qэ = 0,185 ∙ 494,5+ 0,814 ∙ 342,75 м³/ч

Qтр = 342,75 / 2 = 171,4 м³/ч;

Dнап = √(4 ∙0,05/3,14 ∙2) = 0,18м, V = 1,6 м/c

Dвс = √(4 ∙0,05/3,14 ∙1) = 0,25м, V = 1,02 м/c

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО НАПОРА

H = H геом + Σhw + hнс + hс

где Σhw - потери напора в напорных водоводах, определяются дважды: на пропуск максимального часового расхода без учета пожара и с учетом пожара;

H геом - геометрическая высота всасывания, равная разности отметок необходимого напора в диктующей точке Yд (точке, в которой величина необходимого напора равна действительному напору сети) и максимального уровня воды в резервуарах чистой воды,