Глава 2.5. Насосная станция II-го подъема, подкачки или систем оборотного водоснабжения

2.5.1. При определении базовой цены проектирования объектов по таблице № 5 настоящего Справочника необходимо учитывать следующие особенности:

— производительность насосной станции определяется исходя из максимально часовой суммарной производительности всех устанавливаемых рабочих насосов независимо от количества их групп;

— базовая цена проектирования насосной станции с высоконапорными агрегатами (рабочее давление >16 кг/см2) или пневматических насосных станций определяется с применением ценообразующего коэффициента от 1,4 до 1,45;

— при применении в проектной и рабочей документации микропроцессорных контроллеров или других новых средств автоматизации к базовым ценам пунктов 1-9 таблицы № 5 настоящего Справочника применяется ценообразующий коэффициент от 1,09 до 1,11;

— при применении в проектной и рабочей документации регулируемого электропривода в расчет цены пунктов 1-9 таблицы № 5 настоящего Справочника вводится ценообразующий коэффициент от 1,08 до 1,1;

— при проектировании насосных станций во взрывозащищенном исполнении к базовой цене применяется ценообразующий коэффициент от 1,1 до 1,15;

— базовыми ценами пунктов 1-9 таблицы № 5 настоящего Справочника не учтено проектирование резервуаров;

— базовыми ценами пунктов 10-16 таблицы № 5 настоящего Справочника не учтено проектирование контрольно-пропускных пунктов (КПП);

— базовыми ценами таблицы не учтено проектирование: дренажа под сооружения, артскважины для нужд насосных станций;

— при проектировании заглубленных насосных свыше 1,5 м к ценам применяется ценообразующий коэффициент от 1,1 до 1,15 на каждые последующие 1,5 м заглубления;

— при проектировании в составе резервуаров отдельно стоящих камер фильтров-поглотителей к базовой цене пунктов 10-16 таблицы № 5 настоящего Справочника применяется ценообразующий коэффициент от 1,2 до 1,25;

— в случае устройства резервуаров без обвалования и необходимости дополнительного проектирования отвода поверхностного стока и ограждения резервуара к базовой цене пунктов 10-16 таблицы № 5 настоящего Справочника применяется ценообразующий коэффициент от 1,1 до 1,15.

НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ 2-го ПОДЪЕМА СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

1 Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» Кафедра водоснабжения НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ 2-го ПОДЪЕМА СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ Методические указания для студентов направления подготовки по профилю «Водоснабжение и водоотведение» (квалификация бакалавр) 2-е издание Москва 2013

2 Р е ц е н з е н т кандидат технических наук, старший научный сотрудник А.Ф. Шевелев С о с т а в и т е л ь кандидат технических наук, доцент Л.Г. Дерюшев Насосная станция 2-го подъема системы водоснабжения : методические указания для студентов направления подготовки по профилю «Водоснабжение и водоотведение» (квалификация бакалавр). 2-е изд. / сост. Л.Г. Дерюшев ; М-во образования и науки Росс. Федерации, ФГБОУ ВПО «Моск. гос. строит. ун-т». Москва : МГСУ, с. Приводятся примеры учебного проектирования насосных станций 2-го подъема систем водоснабжения. Для студентов, обучающихся по профилю «Водоснабжение и водоотведение».

3 ВВЕДЕНИЕ Выполнение курсовых проектов по дисциплине «Насосные и воздуходувные станции» связано с решением комплекса задач по обоснованию выбора технологического, энергетического, грузоподъемного оборудования, размеров сооружений и помещений насосных и воздуходувных станций. Настоящие методические указания дают возможность правильно подойти к решению перечисленных выше задач на стадии учебного проектирования насосных станций 2-го подъема систем водоснабжения. При выполнении графической части проекта целесообразно пользоваться типовыми проектами, утвержденными государственными ведомствами. Размеры сооружений и помещений следует назначать в соответствии с действующими правилами по унификации производственных зданий и сооружений. Насосная станция, как и любое другое сооружение системы водоснабжения, проектируется на две очереди строительства (развития),. Срок первой очереди строительства объекта принимается в пределах Т 1 5 лет, а второй в пределах Т лет. В этой связи при проектировании предусматривается, что конструкции, объемы станции должны обеспечивать возможность замены ее основного и вспомогательного оборудования на интервале всего срока эксплуатации Т ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ОБЪЕКТУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ Объектом проектирования является насосная станция 2-го подъема системы водоснабжения, которая забирает воду из резервуара чистой воды и подает ее по водоводам в городскую распределительную сеть. Схема подачи воды представлена на рис. 1. Городская распределительная сеть системы водоснабжения имеет регулирующую емкость водонапорную башню, расположенную в начале распределительной сети. Система водоснабжения предусматривается для обеспечения потребителей города водой на хозяйственно-питьевые и противопожарные нужды. Число жителей в городе 300 тыс. чел. Застройка 5-этажные здания. Предполагается возможность трех пожаров в городе одновременно. Расход воды на тушение каждого пожара q пож = 55 л/с. 3

4 Рис. 1. Схема подачи воды в распределительную сеть: 1, 2, 3 14 размеры, привязки 4

5 Средний расход воды в городе на I очередь развития Q 1 = м/сут. Проектный (средний за год) расход воды в городе на II очередь Q 2 = м 3 /сут. Длина напорных водоводов L н = 3000 м, всасывающих L в = 50 м. Отметка дна резервуара чистой воды (РВЧ) 110 м. Отметка уровня противопожарного запаса воды в РЧВ 112 м. Отметка дна бака водонапорной башни составляет 148 м. Отметка земли в точке подключения водоводов к сети 125 м. Свободный напор в точке подключения водоводов к сети при пожаротушении 12 м. Согласно СНиП насосная станция 2-го подъема относится к 1-й категории надежности (п СНиП ). Место строительства центральная часть России. Глубина промерзания 1,4 М. Грунтовые воды не агрессивные и наблюдаются на глубине 2,5 м от поверхности земли. Грунты суглинки. Напряжение в системе энергоснабжения U = 3000 В. На основании анализа исходных данных и требований СНиП предусматривается типовая незаглубленная насосная станция. Размеры проектируемой станции уточняются в зависимости от количества, марок и размеров применяемого на ней оборудования. 2. РАСЧЕТНЫЕ РАСХОДЫ ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ Подача воды насосной станцией принимается в зависимости от расчетных расходов воды потребителя (города) в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления (СНиП ). При анализе исходных данных и нормативных требований установлено, что коэффициенты суточной неравномерности водопотребления: min К = 0,7. сут Для I очереди развития водопровода: max Qсут 1 = ,2 = м 3 /сут; min Q = ,7 = м 3 /сут. сут 5 max К сут min Qсут 1 = ,7 = м 3 /сут. Для II очереди развития водопровода (на расчетный период): max Q = ,2 = м 3 /сут; сут = 1,2 и

6 На этапе учебного проектирования насосной станции рассматривается случай только максимального хозяйственного водопотребления в городе. Расчетные часовые расходы воды определяются с учетом коэффициентов часовой неравномерности. Расчетный расход воды потребителями в максимальный час определяется по формуле max час q = max k час Qсут max. 24 Анализируя исходные данные и нормативные требования (см. п.2.2 СНиП ), определим max k час = 1,25. Соответственно расчетные расходы воды в городе на хозяйственно-питьевые нужды составляют: для очереди строительства: max qчас I =1, /24=1687,5 м 3 /ч или max qхоз I = 1687,5/3,6=469 л/с; для очереди строительства: max qчас II = 1, /24=2250 м 3 /ч или max qхоз II = 2250/3,6 = 625 л/с. Все дальнейшие расчеты приводятся ниже для очереди развития города и строительства водопроводной системы. При пожаротушении в городе насосная станция (см. СНиП) должна подавать: Q н. ст х.п+пож = max q хоз + q пож, т.е. расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды и на тушение пожаров (по заданию, в жилых 5 этажных домах пожарные краны не устанавливаются). По заданию: q пож = 55 3 = 165 л/с. Подача воды насосной станцией на хозяйственно-питьевые нужды и тушение пожаров составляет Q н. ст. х.п+пож = max q хоз + q пож = = 790 л/с. 3. ПОДАЧА И КОЛИЧЕСТВО НАСОСОВ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ, ОБЪЕМ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ ЕМКОСТИ ВОДОНАПОРНОЙ БАШНИ В целях обеспечения условий взаимозаменяемости оборудования на насосной станции устанавливаются однотипные насосные агрегаты. Подача каждым насосом и количество агрегатов на насосной станции назначаются в зависимости от режимов водопотребления, 6

7 условий совместной работы насосов и регулирующих емкостей, категории надежности насосной станции (см. пп СНиП ). Минимальное количество насосных агрегатов на насосной станции должно быть m + n 2 + n, где m — количество рабочих агрегатов; n количество резервных агрегатов. Учитывая, что максимальная регулирующая емкость водонапорной башни обычно не превышает емкости стандартной водонапорной башни W р. баш м, максимальная подача насосной станции назначается в пределах Q нас max. ст ( max q q в. башни ), где q в. башни поступление воды в сеть из бака водонапорной башни, л/с; max q максимальный расход воды в городе, л/с. Если за 100% принять суточный расход воды в городе, т.е. Q сут max =43200 м3 /сут, а емкость регулирующего бака водонапорной башни принять равной W р.баш = 800 м 3, то, составив пропорцию %, 800 %, найдем: = / = 1,85 %. Из этого расчета следует, что регулирующий объем бака водонапорной башни не должен превышать 1,85 %. Анализируя график режима водопотребления (рис. 2), составленный по данным табл. 1 приложения, представим режим работы насосной станции с тремя однотипными рабочими насосами по часам суток в табличном виде (табл. 1). Рис. 2. График режимов водопотребления и работы насосной станции 2-го подъема 7

8 Суточный баланс воды, % от Q сут Т а б л и ц а 1 Часы Водопот- Подача, Поступление, Остаток Режим суток ребление, Q нас. ст, % % от Q сут % в бак из бака воды в баке W рег, % работы насосов 0-1,35,4 0,05-0,05 2 насоса 1-2,25,4 0,15-0,2 То же 2-,,4 0,1-0, -4,2,4 0,2-0,5 4-5,25,4 0,15-0,65 5-6,4, ,65 6-7,85,55-0,3 0,35 2 нас. 54 мин, нас. 6 мин 7-8 4,45 4,8 0,35-0,7 насоса 8-9 5,2 4,8-0,4 0,3 То же ,05 4,8-0,25 0, ,85 4,8-0, ,6 4,8 0,2-0, ,6 4,8 0,2-0, ,55 4,8 0,25-0, ,75 4,8 0,05-0, ,7 4,8 0,1-0, ,65 4,8 0,15-0, ,35 4,8 0,45-1, ,4 3,8-0,6 0,8 2 нас. 43 мин, нас. 17 мин ,3 4, ,8 2 нас. 21 мин, нас. 39 мин , 4,8 0,5-1,3 3 насоса ,2,4-0,8 0,5 2 насоса 22-23,75,4-0,35 0, ,7,55-0, нас. 54 мин, нас. 6 мин Итого: 100% 100% 2,9% 2,9% — — Примечания: 1. В период с 6 до 7 часов работают два и три насоса по минутам. 2. Цветом выделены максимальный час водопотребления и максимальный регулирующий объем бака. Допустим, что три параллельно работающих насоса подают в час 4,8 % от max Q, а превышения расхода воды в сети города или избыточные подачи воды насосной станцией в течение суток компенси- сут руются регулирующей емкостью водонапорной башни. 8

9 Определим подачи насосов при их совместной работе: Q 1, Q 1+2, Q Если Q н. ст = 4,8 %, т.е. Q = 4,8 %, то подача одного насоса составит Q. ст Q 1 = н k р = 4,8% 1,18 = 1,9 %, m 3 где k р — коэффициент, учитывающий увеличение подачи насосной станции при отключении из работы двух насосов (табл. 2). Т а б л и ц а 2 Коэффициенты, учитывающие увеличение подачи насосной станции при отключении из параллельной работы насосов Количество насосов, отключаемых из работы m k р 1,11 1,18 1,25 Подача двух параллельно работающих насосов: Q 1+ 2 = 1,9% 2 0,9 =,4 %, где 0,9 = 1 = 1. 1,11 k р1 Из табл. 1 видно, что при совместной работе насосной станции и водонапорной башни потребители обеспечиваются водой по часам суток (регулирующая емкость бака на башне не превысит 1,85%). Расчет времени работы насосов по минутам в течение часа выполняется по следующей методике. Допустим, что долю часа работают 2 насоса с Q 1+2 =,4%, а в остальное время, т.е. (1 ) часа работают 3 насоса с Q = 4,8%: 3,55 = 3,4 + 4,8 (1 ); = 54 мин, а в остальное время часа, т.е. 6 мин, работают насоса. Аналогично: с часов: 2 насоса работают 43 минуты, а 3 насоса 17 минут; с часов: 2 насоса работают 21 минуту, а насоса 39 минут; с часов: 2 насоса работают 54 минуты, а насоса 6 минут. Определим подачу насосной станции при расчетных режимах водопотребления для случая максимального хозяйственного водопотребления. 9

10 Проектная подача насосной станции Q н max.ст = ,8/100 =2073,6 м /ч = 2073,6:,6 = 576 л/с 625 л/с, т.е. в час максимального хозяйственного водопотребления часть воды подается в сеть из водонапорной башни. Подача воды в сеть каждым насосом, при совместной работе насосов и водоводов, Q 1 = Q 2 = Q = 1/3 Q н max.ст = 192 л/с. Н Подача воды в сеть двумя насосами, при совместной работе насосов и водоводов, Q 1+2 = ,9 = 345,6 346 л/c. Н б Согласно СНиП , в баке водонапорной башни необходимо дополнительно с регулирующим объемом хранить D Рис. 3. Схема 10-минутный противопожарный запас воды на тушение одного внутреннего и од- водонапорного бака ного наружного пожара (на время включения противопожарных насосов в работу) W пож = (55 + 5) / 1000 = 36 м 3. Общая емкость бака W б = W рег + W пож ; W рег = 1,4 % / 100 = 604,8 м 3, где 1,4% — максимальный остаток в баке, определяемый по табл. 1, W б = 604, = 640,8 м 3. Габариты цилиндрического бака (рис. 3) принимаются из соотношения: H / D = 0,6 0,7, где H, D высота и диаметр бака, м; S площадь бака; W рег = S / H = ( D 2 )/4 H; 640,8 = ( D 2 ) / 4 0,6 D; D = 640,8 4 3 =11 м; Н=0,6 11= 6,6 м, 0,6 3, 14 т.е. максимальный уровень воды в баке может достигать 6,6 м. Принимается: D = 11 м, H = 7 м ( H = 7 6,6 = 0,4 м запас на циркуляцию воздуха), W рег = (3, ) / м 3. К часу максимального хозяйственного водопотребления в городе, 10

11 т.е. к 8-9 часам утра, объем воды в баке составит (см. табл. 1) 0,7 % от суточного расхода воды по городу, т.е. W рег = 0,7 % / 100 = 302,4 м. С учетом противопожарного запаса воды общий объем воды в баке составит: W рег = 302,4+36=338,4 м. В данный час вода в город поступает от насосной станции и водонапорной башни. При D = 11 м уровень воды в баке водонапорной башни к этому часу будет занимать отметку (от дна бака): W H б = = 338,4 4 =,56 3,6 м. S 2 3,14 11 Потерями напора в водоводах от водонапорной башни пренебрегаем. 4. РАСЧЕТНЫЙ НАПОР НАСОСНОЙ СТАНЦИИ Полный расчетный напор насосов определяется для режима максимального хозяйственного водопотребления в городе, когда подача насосной станции Q нас.ст = 576 л/с. Согласно СНиП , для насосной станции 1-й категории необходимо принимать как минимум два всасывающих и два напорных водовода, что и делается в проекте. Подача воды по каждому водоводу Q вод = 288 л/с. Н = Н г + h + h зап, где Н — расчетный напор насосов, м; h потери напора в трубопроводах по длине и на местные сопротивления, м; h зап запас на потери напора в коммуникациях насосной станции, м; h зап =2,5; Н г геометрическая высота подъема воды, м; Н г = Z б Z р.ч.в + Н б + H св ; здесь H б — высота уровня воды в баке, м; H св свободный напор на излив воды, м; H св = 1; Z б отметка дна бака водонапорной башни, м; Z р.ч. в отметка расчетного уровня воды в резервуаре чистой воды *, м; Н г = ,6 + 1 = 40,6 м. * Отметка расчетного уровня воды в резервуаре чистой воды принимается на 1 2 м выше дна, с учетом того, что ниже данной отметки хранится аварийный запас воды на хозяйственно-бытовые и противопожарные нужды. 11

12 При пожаротушении Н пож г = = 27 м, где 125 отметка поверхности земли в точке подключения водоводов к распределительной сети (диктующей точке), м; 110 отметка дна резервуара чистой воды, м; 12 свободный напор, м. Потери напора в трубопроводах определяются по формулам h = h вс + h нап + h нас.ст ; h вс = 1,2 i L + 1,5; h нап = 1,1 i L + 2 5, где h вс, h нап, h н.ст — потери напора во всасывающей, напорной линиях и в коммуникациях насосной станции (1,5; 2 5 м); i = A Q 2 k — гидравлический уклон; здесь i — принимаются по таблицам для гидравлического расчета водопроводных труб с внутренним цементно-песчаным покрытием [2], либо A и k по табл. П3, П4 приложения настоящего методического указания; Q расход воды по трубопроводу, м 3 /с; L длина водовода, м. Для определения потерь напора при движении воды от резервуаров чистой воды до точки подачи необходимо составить схему всасывающих и напорных трубопроводов, выбрать материал труб и соединительных деталей. В проекте принимаются: трубопроводы всасывающие и внутри насосной станции стальные с внутренним цементно-песчаным покрытием; напорные водоводы (могут монтироваться из различных труб) принимаются из стальных труб с внутренним цементно-песчаным покрытием; запорно-регулирующая арматура принимается с учетом сортамента труб и рабочего давления в трубопроводах. Трубы и оборудование насосной станции принимаются по справочнику монтажника [1]. Потери напора в трубопроводах определяются по таблицам гидравлического расчета водопроводных труб [2] либо по табл. П3, П4 приложения настоящего методического указания. Диаметры трубопроводов назначаются с учетом экономии затрат на их строительство и оплату электроэнергии, которая затрачивается на подачу по ним воды, т. е. с учетом экономического фактора Э. 12

13 Для средней полосы России экономический фактор Э = 0,75 (для южной Э = 1; районов Сибири и Урала Э = 0,5) см. табл. 2 приложения. Подача насосной станции составляет Q н.ст = 576 л/с. Подача по одному водоводу: Q в = 576 / 2 = 288 л/с. По таблицам для гидравлического расчета труб (см. табл. 2 4 приложения) определим: при Э = 0,75; q 1водов = 288 л/с; d вод. нап = 500 мм; i = A Q 2 k, где Q — м 3 /с, A = 0,04939, k = 0,955 при = 1,38 м/с, Q = 288 л/с; i = 0, , ,955 = 0, Тогда для напорного водовода длиной L н = 3000 м потери напора по длине составят h = , ,1 + 2 = 14,9 м. При пожаротушении Q = 790 л/с, Q вод = 395 л/с, = 1,88 м/с, k = 0,92; i = 0, , ,92 = 0,007089; h = , ,1 + 2,5 = 25,89 26 м; здесь 1,1 коэффициент, учитывающий местные сопротивления в напорном водоводе; 2 2,5 потери напора в коммуникациях станции (напорной части). Количество всасывающих водоводов принимается равным двум, поскольку длина каждого из них L в = 50 м, т.е. находится в пределах L в 50 м (по каждому водоводу обеспечивается 100%-ная подача воды при выходе из строя другого водовода). Принимать для каждого насоса свою всасывающую линию в данном случае не экономично. Если подача насосной станции Q нас.ст = 576 л/с, то подача воды по одному всасывающему водоводу составит Q водов = 288 л/с. Во всасывающих трубопроводах скорости движения воды принимаются с учетом данных табл. 3. Т а б л и ц а Рекомендуемые скорости движения воды в трубопроводах насосной станции D у, мм, м/с, в трубопроводах всасывающем напорном 250 0,6 1 0, ,8 1, ,2 2 1,5 4 13

14 Для Q вод = 288 л/с, d вод. всас. = 600 мм, = 0,97 м/с, A = 0,01951, k = 1, i = A Q 2 k = 0, , = 0,001618; h всас = 0, , ,5 = 1,597 м. При пожаротушении Q = 395 л/с, = 1,32 м/с, k = 0,96; i = A Q 2 k = 0, , ,96 = 0,00292; h всас. пож = 0, , = 2,17 2 м, где 1,2 коэффициент, учитывающий местные сопротивления во всасывающем трубопроводе; 1,5 2 потери напора в коммуникациях насосной станции (всасывающая часть), м. При подаче всего расхода по одному водоводу (при аварии): Q = 576 л/с, = 1,91 м/с, k = 0,915; i = A Q 2 k = 0, , ,915 = 0,005922; h всас = 0, , = 2,355 2 м. Полный напор насосной станции H = H г + h всас + h нап ; при максимальном хозяйственном водопотреблении H max = 40,6 + 14,9 + 1,597 = 57,097 м 57 м; при пожаротушении H пож = = 55 м; при аварии на всасывающем водоводе Н ав = 40, ,9 = 57,5 57 м. Принимается Н нас. ст = 57 м (с учетом пределов запаса по напору). Все трубопроводы в пределах насосной станции проектируются стальными, со сварными соединениями. На фланцах соединяются только трубы с технологическим оборудованием (насосами, запорнорегулирующей арматурой и т.д.). Диаметр всасывающего коллектора ( гребенки ) d всас.кол = 600 мм (принимается по диаметру всасывающего водовода). Диаметр напорного коллектора d нап.кол. = 500 мм (принимается по диаметру напорного водовода). Трубопроводы насосных агрегатов Диаметры труб и запорно-регулирующей арматуры для напорных и всасывающих линий насосных агрегатов назначаются аналогично, как и для водоводов насосной станции, т.е. в зависимости от расхода, допустимой скорости движения воды в трубопроводе и наличия 14

15 соответствующего сортамента труб или запорно-регулирующей арматуры (проверка осуществляется по таблицам гидравлического расчета труб, справочникам проектировщика). Каждый насос при совместной работе подает 576 = 192 л/с. Q н.1 = 3 По трубопроводу от каждого насоса поступает расход q=192 л/с. Для каждого насосного агрегата проектируется: всасывающий трубопровод: d всас.агр. = 500 мм, = 0,92 м/с; напорный трубопровод: d нап..агр. = 400 мм, = 1,43 м/с. 5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ПОДБОР НАСОСОВ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ В час максимального хозяйственного водопотребления подача насосной станции должна составлять Q нас.ст = 576 л/с и напор не ниже Н=57 м. Соответственно, подача каждого насосаq 1 =Q нас.ст / = 192 л/с, а напор Н = 57 м (насосные агрегаты однотипные). По сводному графику полей Н-Q каталога насосов определим марку насоса, энергетические параметры которого с максимальной точностью соответствуют расчетным Q 1 и Н. Предварительно выбирается насос марки Д с параметрами: Д кол = 432 мм, d всас. патр = 300 мм, d нап. патр = 230 мм, n = 1450 об/мин, = 0,82, вес 880 кг. Марка электродвигателя подбирается с учетом параметров и мощности насоса. Мощность насоса Q H 0, Nнас 130,8 квт, ,82 н пр где Q подача воды, м 3 /с; Н напор, м; объемный вес воды, кг/м 3 ; =1000 кг/м 3 ; пр к.п.д. привода. Мощность электродвигателя: N дв = N нас k =130,8 1,15 = 150,5 квт, где k коэффициент запаса; принимается по табл

16 Коэффициенты запаса для электродвигателей Т а б л и ц а 4 Мощность N, квт 300 k зап 1,25 1,2 1,15 1,1 По каталогу насосов подбирается марка электродвигателя 4АОЗ- 315М-А с номинальными параметрами: N дв = 200 кbт (несколько больше расчетной N дв = 150,5 квт), n = 1450 об/мин, U = 660 В, cos = 0,9, дв = 0,95, вес кг. Вес насосного агрегата составляет 2075 кг. Рис. 4. Рабочая характеристика насоса Рабочая характеристика насоса приведена на рис. 4 и 5. 16

17 Рис. 5. График характеристик насосов и водоводов при их совместной работе: Q нас.ст = 576 л/с; H нас.ст = 57 м; H г = 40,6 м; Q хоз.п + пож = 790 л/с; H х.п + пож = 55 м; Q ав = 17

18 Окончательный выбор марки электродвигателя, так же как и определение количества насосов, осуществляется после проверки работы насосной станции при подачах воды: в час максимального хозяйственного водопотребления; в час максимального хозяйственного водопотребления и пожаротушения; в период возникновения аварии на водоводах (сети) при максимальном хозяйственном водопотреблении; в час максимального хозяйственного водопотребления на 1-ю очередь развития системы водоснабжения. Проверка работы насосов на перечисленные выше случаи осуществляется графическим методом, т.е. методом построения характеристик насосов и водоводов при их совместной работе. 6. ОЦЕНКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ НАСОСОВ, ВОДОВОДОВ И ГРАФИЧЕСКИЕ ПОСТРОЕНИЯ ИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ РАСЧЕТНЫХ РЕЖИМАХ РАБОТЫ Построение характеристик Н-Q однотипных насосов при их совместной работе выполняется графически методом сложения рабочих характеристик насосов (выбранных по каталогу насосов), т.е. сложением Q i подач при равных напорах Н i насосов (случай параллельной работы) см. рис. 5. Построение характеристик водоводов при их совместной работе выполняется аналогично. При этом учитываются: — геометрическая высота подъема воды при хозяйственнопитьевом водопотреблении Н г = 40,6 м, при хозяйственно-питьевом водопотреблении и пожаре Н г. пож = 27 м; — потери напора во всасывающей линии насосной станции: h в = 1,597 м, h в.пож = 2 м; — потери напора в напорном водоводе и коммуникации насосной станции: h н = 14,9 м, h н.пож = 26 м. В целях соблюдения единства функциональных зависимостей H- Q насосов и водоводов графические построения характеристик водоводов выполняются с учетом следующих преобразований: H i = H г + h = H г + SQ, 18 2 i

19 где Н i полный напор насосной станции, м; Q i подача по водоводу, м 3 /с; i = 1, 2, номер итерации; S приведенное сопротивление трубопровода; S = h/q 2 = const; h потери напора в трубопроводе, м. При построении характеристик Н Q насосов и SQ 2 водоводов на общем графике приводятся и характеристики Q и N Q однотипного насоса. Графические построения отражают энергетические возможности насосной станции обеспечивать требуемую подачу воды потребителям в случаях, перечисленных выше. При проверке достаточности энергетических параметров системы «насосная стация водоводы» на случай подачи воды потребителю в час «максимального хозяйственного водопотребления и пожара» вводится допущение, что напор в диктующей точке сети может быть снижен. Поскольку в данном примере весь гидравлический расчет системы подачи и распределения воды не рассматривается, делается ссылка на исходные данные, что в точке подключения водоводов к сети H своб.пож =12 м, а H г.пож = = 27 м. Всасывающие водоводы подобны друг другу и имеют равные геометрические размеры. Расход воды по каждому водоводу Q нас.ст / 2=288 л/с. Приведенное сопротивление каждого всасывающего водовода S вс = h вс / Q 2 = 1,597 / 0,288 2 = 19,3. Потери напора во всасывающем водоводе h вс оцениваются на основе произвольно заданных значений Q i. Значения h всi приводятся в табл. 5. Принимая во внимание сравнительно малые потери напора во всасывающем трубопроводе и ограниченность исходных данных по проектируемому объекту, приведенная характеристика (т.е. H’-Q’ с учетом h всi = S вс Q 2 i) для каждого насоса не строится. В целях упрощения дальнейших графических построений допускается, что h = h вс + h н = SQ 2. По графику проверяется подача воды насосной станции при аварии на одном из всасывающих водоводов, смещение режимных точек подач воды на характеристиках Н-Q насосов. По табл. 3 и таблицам для гидравлического расчета водопроводных труб оценивается допустимость изменения скорости движения воды во всасывающем водоводе. 19

20 Расчетные параметры для построения характеристик всасывающего водовода при подаче воды в час максимального хозяйственного водопотребления Q, м 3 /с Q 2, м 6 /с 2 S вс h вс, м 0,05 0, ,3 0,048 0,1 0,01 19,3 0,193 0,2 0,04 19,3 0,772 0,3 0,09 19,3 1,737 0,4 0,16 19,3,088 Примечание. h вс = S вс Q Т а б л и ц а 5 Аналогично выполняются оценки для напорных водоводов. Напорные водоводы подобны. Расход по каждому водоводу Q/2 = 288 л/с. Гидравлическое сопротивление напорного водовода S н = h н / Q в 2 ; S н = 14,9 / 0,288 2 = 179,6. Аналогично, как и для всасывающего водовода, оцениваются изменения h нi в напорном водоводе. Для обобщения потерь энергии во всасывающем и напорном водоводах необходимо в дальнейших расчетах переменные величины h вi и h нi складывать: h пож i = = 28 м, S пож = 28 / 0,395 2 = 179,46. В практике графических построений характеристик SQ 2 водоводов допускается принимать приведенное сопротивление трубопровода S = const. Оценки h i и H i = H г + h i приводятся в табл. 6. Т а б л и ц а 6 Расчетные параметры напорного и всасывающего водоводов для случая максимального хозяйственного водопотребления Q, м 3 /с Q 2, м 6 /с 2 S h н i, м h i, м H г, м H i, м 0,05 0, ,6 0,449 0,497 40,6 41,097 0,1 0,01 179,6 1,796 1,989 40,6 42,589 0,2 0,04 179,6 7,184 7,956 40,6 48,556 0,3 0,09 179,6 16,164 17,901 40,6 58,501 0,4 0,16 179,6 28,736 31,824 40,6 72,424

21 Анализируя характеристики насосов и водоводов (см. рис. 4), можно убедиться, что расчетная точка А находится несколько ниже фактической точки Ф пересечения характеристик трех насосов (имеющих диаметры рабочих колес D = 432 мм у каждого) и двух водоводов, т. е. подача и напор насосной станции превышают соответствующие расчетные параметры Q нас.ст, H нас.ст. Следовательно, работу насосов необходимо регулировать в целях экономии энергии на подачу воды. Методы регулирования энергетических параметров насосов разнообразны: дросселированием, изменением частоты вращения ротора насоса, применением входных направляющих аппаратов и т.д. Характеристику насоса можно изменить и при обточке его колеса. На этапе учебного проектирования насосной станции для изменения энергетических параметров насосов применяется метод срезки (обточки) рабочих колес. При расчетах срезки рабочих колес центробежных насосов (при коэффициенте быстроходности n s 150) обычно пользуются формулами Q 1 /Q об = D 1 /D об ; H 1 /H об =D 1 2 /D об 2 ; H об = k Q 2 об. Воспользовавшись вышеприведенными зависимостями, получим: k = H об / Q 2 об = 57 / 0,192 2 = 1546,2, где H об = 57 м, Q об = 192 л/с расчетные параметры однотипного насоса. Для графического построения кривой H об = 1546,2 Q 2 об нужны промежуточные точки с координатами [H об i, Q об i ]. Координатные значения этих точек, выбранных с произвольным шагом Q, приводятся в табл. 7. Расчетные параметры для построения кривой подобия режимов работы насоса точки Q об i, м 3 /с 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 H об i, м 15,46 34,79 61,85 96,63 139,2 Т а б л и ц а 7 21

22 Далее, после построения кривой H об = 1546,2 Q 2 об (линии режимных точек), проходящей через начало координат и точку а, с координатами [Н = 57 м, Q = 192 л/с], на исходной характеристике насоса H-Q (при D = 432 мм) получим новую точку пересечения б (см. рис. 4). Координаты точки б : [H = 60 м, Q = 200 л/с]. Координаты точек а и б пропорционально взаимосвязаны: k н = Н б = 60 Q б = 1,05; kq = = 200 = 1,04. Подобная про- На 57 Qа 192 порциональность сохраняется для всех точек кривой (Н-Q) и кривой (H Q ). Поэтому параметры для графических построений отмеченных кривых можно рассчитать по аналогичной методике (табл. 8). Расчетные параметры насоса Т а б л и ц а 8 Энергетические параметры насоса п/п до срезки колеса при D = 432 мм после срезки колеса при D об =415 мм Q, м 3 /с H, м, % Q об, м 3 /с H об, м об, % 1 0, ,096 61,9 67,4 2 0, , ,5 3 0, ,192 54,3 77,6 4 0, ,240 44,7 73,5 5 0, ,288 38,1 63,3 Примечание. k q = Q/Q об = 200/192 = 1,04; k h = Н/Н об = 60/57 = 1,05. Диаметр обточенного колеса насоса рассчитывается по формуле D об = Q об D = 0, = 415 мм. Q После срезки колеса к.п.д. ( об ) насоса изменяется (см. на графике рис. 5 характеристику об -Q). Для определения к.п.д. насоса со срезанным колесом можно воспользоваться формулой Moody: н = 1 [(1 м ) (D м /D н ) 0,25 (n м /n н ) 0,1 ], н = 1 [(1 м ) (D м /D н ) 0,25 ] при n м /n н = 1, где D м / D н диаметры колес насоса модели и натуры (если регулирование обеспечивается за счет изменения числа оборотов колеса насоса, то D м / D н = 1). Срезка колеса насоса широко применяется в практике проектирования насосных станций. В зависимости от коэффициента быстроходности n s пределы обточки колес ограничиваются интервалами, значения которых приводятся в табл ,2

23 Т а б л и ц а 9 Области допустимой обточки рабочего колеса насоса Классификация насосов по коэффициенту n s Допустимые пределы обточки колес 60 n s n s n s % 11-15% 11-15% Примечание. КПД насоса уменьшается на 1% на каждые 10% обточки рабочего колеса. Предусмотренная проектом обточка колеса однотипного насоса составляет % = 3,9%, а снижение к.п.д. насоса не превышает 0, 0,5 %. 432 Дальнейшие графические построения характеристик насосов и водоводов выполняются по правилам, оговоренным выше: строится исправленная характеристика насосной станции Н — Q 1+2+, имеющей однотипные параллельно работающие насосы с обточенными колесами и характеристиками Н -Q, способом сложения подач насосов при равных напорах, т.е. при равных значениях H i, где i=1,2. характеристика водоводов 2SQ 2 не меняется; строится исправленная характеристика об -Q (по данным табл. 8); наносятся на график расчетные точки (с координатами [H,Q]) для каждого случая водопотребления ( мак.хоз., мак.хоз. + пожар, мак.хоз. + авария, мак.хоз. на 1-ю очередь ); анализируется работа насосной станции. Правильность выполненных графических построений оценивается по точке А, точке пересечения характеристик Н -Q 1+2+ и 2SQ 2. Координаты этой точки должны соответствовать расчетным энергетическим параметрам насосной станции в час максимального хозяйственного водопотребления. Анализируя работу насосной станции и водоводов по их характеристикам, можно убедиться, что в час максимального хозяйственного водопотребления и пожаротушения три насоса не обеспечат требуемую подачу воды потребителям. Следовательно: необходима установка дополнительного четвертого насоса, аналогичного первым трем рабочим насосам; на насосной станции устанавливаются четыре рабочих однотипных насоса. 23

24 При работе четырех насосов режимная точка П смещается вправо от точки с координатами, соответствующими расчетным значениям при Q х.п + пож, что указывает на выполнение нормативных условий подачи воды насосной станцией. max qхоз 7. ОЦЕНКА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОДАЧИ ВОДЫ ПОТРЕБИТЕЛЯМ НА 1-ю ОЧЕРЕДЬ СТРОИТЕЛЬСТВА СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ПРИ АВАРИИ НА ВОДОВОДАХ На 1-й очереди строительства системы водоснабжения I = 469 л/с подача воды в город может обеспечиваться двумя насосами насосной станции по двум водоводам (см. рис. 5). Два других рабочих насосных агрегата могут устанавливаться на насосной станции в соответствии с планом развития системы либо храниться на складе. При аварийной ситуации в системе водоснабжения подача воды потребителям может составлять Q ав = 0,7q max хоз = 0,7 625 = 437,5 л/с (см. п.4.4 СНиП ). Вероятность возникновения одновременно двух аварий на водоводах чрезвычайно мала. При аварии на одном из водоводов, не имеющих переключений, подача воды Q ав = 437,5 л/с не обеспечивается даже всеми насосами насосной станции (см. рис. 5). Если же предусмотреть переключения на водоводах между ремонтными участками, то требуемую подачу воды насосами можно обеспечить. Достаточное количество ремонтных участков на водоводах рассчитывается графо-аналитически. По рис. 5 определим величину допустимых потерь напора h а в системе при аварии на водоводах. Если допустить, что 2 ав h а = S а Q, h = S 2 Q, S а = S, = нас.ст 3, где Z число ремонтных участков, то h ав = 20 м при Q ав = 437,5 л/с, S ав = 20 / 0, = 104,49; h = 14,9 м при Q = 576 л/с, S = 14,9 / 0,576 2 = 44,9, = S a = 104,49 z 3 = 2,33, 2,33=, z = 2,27 3. S 44,9 z Принимаем z 3, что соответствует трем ремонтным участкам на каждом водоводе. 24

25 Характеристика водоводов при аварии строится по данным табл. 10. Т а б л и ц а 10 Расчетные параметры водоводов при аварийной ситуации Q, м 3 /с 0,1 0,2 0,3 0,5 h, м 1,0449 4,18 9,40 26,12 H = h + 40,6 41, ,78 50,00 66,72 Примечание. В случае аварии на водоводе ремонтный участок отключается задвижками. На графике рис. 5 видно, что в аварийной ситуации, при наличии переключений на водоводах, точка пересечения D характеристик насосов и водоводов будет находиться справа от расчетной точки с координатами [Q ав, H ав ]. Следовательно, энергетические параметры предварительно подобранных марок насосов и электродвигателей соответствуют расчетным параметрам насосной станции. 8. УТОЧНЕНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ ПРИ ВЫБРАННЫХ МАРКАХ НАСОСОВ После того как насосные агрегаты подобраны, необходимо уточнить режим работы насосной станции и графически оценить подачи и напоры насосной станции. Вода подается по двум водоводам. По графику рис. 5 принимается: при работе одного насоса его подача составляет Q 1 = 280 л/с; при работе двух насосов Q 1+2 = 470 л/с; при работе трех насосов Q = 576 л/с (точка А на рис. 5). В % от Q сут : Q 1 = 0, / = 2, %; Q 1+2 = 0, / = 3,9 %; Q = 4,8 %. С учетом выполненных оценок составляется табл. 11 баланса воды. W рег = ,7 : 100 = 734 м 3, W = = 770 м. Средний уровень воды в баке к часу максимального хозяйственного водопотребления H у.б можно рассчитать: W рег = (0,7 + 0,3):2 = 0,5 % = = 216 м, W = = 252 м, H у.б = 2,65 м м. Ввиду незначительных расхождений высот воды в баке ( Н у.б = =0,35 м) при предварительном расчете и графоаналитических построениях расчетные напоры насосной станции оставляем неизменными. 25

26 Следовательно, энергетические параметры подобранных марок насосных агрегатов соответствуют расчетным параметрам насосной станции. Т а б л и ц а 11 Суточный баланс воды и режим работы насосов Часы суток Водопотребление, Подача Q н.ст., Поступление, % Остаток воды в баке Режим работы насосов % от Q сут % в бак из бака W рег, % 0-1,35,9 0,55-0,55 2 насоса 1-2,25,9 0,65-1,2 То же 2-, 2,3-1 0,2 1 нас. на 2 водовода -4,2 3,05-0,15 0,05 2 нас. 28 мин; 1 нас. 32 мин 4-5,25,9 0,65-0,7 2 насоса 5-6,4,9 0,5-1,2 То же 6-7,85,9 0,05-1, ,45,9-0,55 0, ,2 4,8-0,4 0,3 насоса ,05 4,8-0,25 0,05 То же ,85 4,8-0, ,6 4,8 0,2-0, ,6 4,8 0,2-0, ,55 4,8 0,25-0, ,75 4,8 0,05-0, ,7 4,8 0,1-0, ,65 4,8 0,15-0, ,35 4,8 0,45-1, ,4 4,7 0,3-1,7 2 нас. 7 мин; 3 нас. 53 мин ,3,9-0,4 1,3 2 насоса ,,9-0,4 0,9 То же ,2,9-0,3 0, ,75,9 0,15-0, ,7 2,95-0, нас. 24 мин; 1 нас. 36 мин Итого: 100% 100% 4,25% 4,25% Примечания. 1. Время работы насосов в сутки: один насос работает 2,6 ч; два насоса 10,6 ч; три насоса 10,8 ч. 2. Цветом выделены максимальный час водопотребления и максимальный регулирующий объем бака. 26

27 9. ПОДБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ Выбранные для привода насосов электрические двигатели рассчитаны на работу при напряжении U = 660 В (в зависимости от марки электродвигателя), а напряжение в сети энергоснабжения U = 3000 В. Следовательно, на насосной станции необходимо предусматривать установку понижающих трансформаторов. Необходимая для работы электрического оборудования насосной станции мощность силовых трансформаторов S, квт, определяется суммарной мощностью электродвигателей основной группы насосов, задвижек, подъемного оборудования, вспомогательных насосов и др., мощностью электроосветительных и электроотопительных устройств: k S= c P нi +(10 50) cos двi где k c коэффициент загрузки двигателя, равный отношению мощности, потребляемой в данный момент, к номинальной мощности двигателя; коэффициент спроса по мощности, зависит, от числа работающих электродвигателей: при двух двигателях k c =1, при трех k c = 0,9, при четырех k c = 0,8, при пяти k c = 0.7; Р нi номинальная (паспортная) мощность электродвигателей всех основных насосов (без резервных агрегатов) двi = 0,9 0,94 к.п.д. i-го двигателя; нi к.п.д. насоса; cos = 0,92 коэффициент мощности электродвигателя; квт нагрузка от вспомогательного оборудования. На насосной станции устанавливается четыре рабочих насосных агрегата (четыре электрических двигателя) и два таких же резервных (4 + 2 электрических двигателя). Номинальная мощность каждого электродвигателя насосного агрегата Р н = 200 квт, тогда: S = 0, ,95 0, = 782,2 ква. 27

28 При прямом пуске электрического двигателя величина пускового тока J возрастает в 5 7 раз. Очевидно, при пуске двигателя пропорционально J увеличивается и потребляемая мощность P, так как U I cos 3 P =. Поэтому при выборе мощности силового 1000 трансформатора насосной станции необходимо учитывать не только номинальные, но и пусковые нагрузки по P. Как следует из паспортных данных выбранного насосного агрегата (см. рис. 4), мощность холостого хода его электродвигателя составляет N 0 60 квт, тогда N пуск = N 0 6 = 60 6 = 360 квт. Отечественной промышленностью выпускаются трансформаторы мощностью: 100, 180, 320, 420, 560, 750, 1000, 1800 ква и т.д. На насосной станции необходимо установить трансформаторы с оптимальным использованием их мощности. Недогруженные трансформаторы снижают сos. Режим работы насосной станции не равномерный, поэтому и мощность трансформаторов в течение суток будет востребована не одинаково. С учетом этой особенности и имеющегося ряда трансформаторов на насосной станции предусматривается установка трех трансформаторов мощностью 320 = 960 ква. Данный выбор обосновывается расчетами, которые приводятся ниже (табл. 12, 13). При максимальной нагрузке, т.е. при пуске одного двигателя и работе двух агрегатов: N = = 760 квт, т.е. 760 29 Число рабочих двигателей Расчетные параметры мощности насосной станции Режим Продолжительность работы работы, ч Мощность включенных трансф., ква 1 Норм. 2,6 320 (320 2) 2 То 10,6 же , (320 3) 4 Пожар (320 3) 29 Необходимая мощность, ква 201,3+50=251,3 (360+50) 337,8+50=387,8 ( ,3) 413,2+50=463,2 ( ,8) 512,6+50=562,6 ( ,2) Т а б л и ц а 13 % недогрузки, перегрузки недогр. 21% (недогр.36%) недогр. 39% (недог. 4,4%) недогр. 27% (недо.16,8%) недогр. 12% (недогр. 14%) Установленные на насосной станции трансформаторы имеют суммарную мощность несколько большую расчетной, 960 ква 782,2 ква, поскольку предварительные оценки выполнялись для рабочих режимов работы насосной станции и не учитывались нагрузки трансформаторов при запуске электрических двигателей. Принятые проектные решения позволяют гарантировать, что при выходе из строя одного из трансформаторов нагрузка других не превысит номинальных пределов: 562,6 ква 640 ква (допускается перегрузка до 40%) 10. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ К.п.д. станции определяется по формуле н.ст Q1 H1 T1 Q Q H T Q 1 ‘ н 1 1 ‘ дв 2 H2 T2 Q3 H3 T3 H T Q H T. 2 » н 2 2 » дв 3 »’ н 3 3 »’ дв После подстановки известных величин в формулу (см. рис. 5, табл. 12, 13) получим нас.ст. = ( ,6) ( ,6) ( ,8) =0,73 ( ,6) ( ,6) ( ,8 0,66 0,93 0,74 0,94 0,82 0,95

30 Расход энергии рабочими насосами в сутки составляет A факт = Q1 H1 Т1 + Q2 Н2 Т2 + Q3 Н3 Т3 = 8566,9 квт н дв н дв Если бы все установленные насосы работали в оптимальном режиме в течение всех 24-х часов в сутки, то было бы израсходовано энергии н дв A опт = 24 m Qоп Ноп = 102 max дв = ,8 квт, 102 0,8 0,94 где m число установленных рабочих насосов; Q опт подача каждого насоса при оптимальной работе, т.е. при максимальном значении к.п.д., л/с, Q опт = 200 л/с; H опт = 57 м; max = 0,8 по графику рис. 4. Коэффициент полезного использования установленной мощности исп = А А фак опт = 8566,9 = 0, ,8 Удельная норма затрат энергии, отнесенная к 1000 тм полезной работы, определяется по формуле У 1000 = 2,72 / н.ст = 2,72 / 0,73 =,73 квт. 11. ВЫБОР ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ Вид подъемно-транспортного оборудования принимается в зависимости от массы монтируемых агрегатов и габаритов здания насосной станции с учетом удобств эксплуатации: балки неподвижные (монорельсы) с кошками и талями при массе груза до 1000 кг, краны подвесные (кран-балки) при массе груза до 5000 кг, краны мостовые при массе груза более 5000 кг. На проектируемой насосной станции максимальный перемещаемый груз имеет массу 2075 кг. По этой причине на насосной станции предусматривается кран подвесной грузоподъемностью до 5 т для монтажа и ремонта ее насосных агрегатов и оборудования. Погрузка 30

31 на автотранспорт, ремонт оборудования осуществляются на монтажной площадке. Въездные ворота на станцию принимаются стандартные, размером,6 м, с учетом габаритов автотранспорта и перемещаемого груза. 12. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ К вспомогательным системам насосной станции относятся: система технического водоснабжения, дренажная система, система маслоснабжения. Система технического водоснабжения на насосной станции проектируется для целей санитарной очистки оборудования и помещений, а также для охлаждения узлов насосных и воздуходувных агрегатов. Вода на насосную станцию подводится из системы городского водоснабжения в бак с разрывом струи, а из бака вихревыми насосами марки ВК 1/16 вода подается на технологические нужды. Предусматриваются два насоса: один рабочий и один резервный. Вода, поступающая на охлаждение, должна быть с жесткостью менее,56 мг-экв/л, рн = 6-9, с содержанием взвешенных веществ до 50 мг/л и температурой до 30 С. Для отвода дренажных и промывных вод предусматривается уклон пола и лотков к приямку не менее i = 0,005. Вода отводится по дренажным лоткам в колодец, который устраивается под монтажной площадкой. Объем колодца принимается равным 15-минутной производительности одного насоса марки ГНОМ 10/10: Q = 10 м /ч, Н = 10 м, N = 1,1 квт. На случай разрыва трубопровода в насосной станции отвод воды из машинного зала будет осуществляться по аварийному трубопроводу D = 500 мм. Постоянное количество масла под давлением подается к подшипникам, редукторам, соединительным муфтам насосов и воздушных нагнетателей. Масло охлаждается в маслоохладителе водой, подаваемой от системы технического водоснабжения. Для периодического удаления отработанного масла из баков маслоустановок и подачи чистого масла на насосной станции предусматривается вспомогательная маслосистема. Для подачи масла устанавливаются два шестеренных насоса марки НМШ /6,

32 Рис. 6. Графики для определения необходимых длин прямых участков трубопроводов перед диафрагмами, соплами и соплами Вентури: а прямые участки за местными сопротивлениями, создающими винтовое движение потока; б то же за двойными поворотами потока; в то же за местными сопротивлениями, не создающими винтового движения потока, и за конически сходящимися патрубками; г то же за полностью открытыми вентилем и задвижкой; 1, 2, 3, 4 кривые соответственно для колен и тройников, переходов, вентиля и задвижки; m = (d / d у ) 2, d диаметр участка сужения, d у условный диаметр трубопровода 32

33 13. ВЫБОР ВОДОМЕРОВ Подача воды насосной станцией контролируется водомерами ультразвукового типа, либо с помощью: сопел Вентури, труб Вентури, диафрагм. Водомеры устанавливаются на каждом напорном водоводе в водомерных камерах на прямолинейных участках (длины участков до водомера L 6-18D и после водомера L 3-5 D назначаются заводом-изготовителем прибора либо по графикам рис ВНУТРЕННИЕ САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ На насосной станции предусматриваются: система хозяйственнопитьевая, объединенная с противопожарной, система вентиляции, система отопления, система бытовой канализации. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК О с н о в н о й 1. Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции. М.: ООО «Бастет», Сомов М.А., Журба М.Г. Водоснабжение. М.: Стройиздат, СНиП Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. М.: Стройиздат, Д о п о л н и т е л ь н ы й 1. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений: Справочник монтажника / Под ред. А.С. Москвитина. М.: Стройиздат, Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. М.: ООО «Бастет», Каталоги насосов

34 Коэффициенты часовой неравномерности Часы суток 1,25 1,3 1,35 1,37 1,38 1,39 1,4 1,41 1,42 1,43 1, ,35 3,2 3 3,4 3,4 3,4 3,3 3,3 3,3 3,3 3, ,25 3,25 3,2 3,03 3 2,95 2,93 2,9 2,8 2,7 2, ,3 2,9 2,5 3,03 3 2,95 2,93 2,9 2,8 2,7 2, ,2 2,9 2,6 3,03 3 2,95 2,93 2,9 2,8 2,7 2, ,25 3,35 3,5 3,03 3 2,95 2,93 2,9 2,8 2,7 2, ,4 3,75 4,1 3,45 3,45 3,45 3,35 3,35 3,35 3,5 3, ,85 4,15 4,5 3,7 3,7 3,7 3,66 3,66 3,64 3,6 3, ,45 4,65 4,9 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4, ,2 5,05 4,9 4,8 4,8 4, ,1 5, ,05 5,4 5,6 4,8 4,8 4,8 4,8 4, ,85 4,85 4, ,6 4,6 4, ,6 4,5 4, ,55 4,3 4, ,27 5, ,75 4,4 4, ,7 4,55 4, ,65 4,5 4,3 5,1 5,1 5,1 5,1 5,1 5,2 5,2 5, ,35 4,25 4,1 5,71 5,75 5,8 5,84 5,88 5,92 5, ,4 4,45 4,5 5,71 5,75 5,8 5,84 5,88 5,92 5, ,3 4,4 4,5 5,71 5,75 5,8 5,84 5,88 5,92 5, ,3 4,4 4, ,2 4,5 4, ,75 4,2 4,6 3,8 3,8 3,85 3,85 3,85 3,85 3,85 3, ,7 3,5 3,3 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3, Q сут, тыс.м

35 П р и л о ж е н и е водопотребления по часам суток Т а б л и ц а П1 К час 1,45 1,46 1,47 1,48 1,49 1,5 1,51 1,52 1,53 1,54 1,55 1,56 1,57 3,3 3,25 3,25 3,2 3,1 3,1 3, ,9 2,9 2,9 2,5 2,5 2,45 2,4 2,33 2,3 2,3 2,2 2,2 2, ,5 2,5 2,45 2,4 2,33 2,3 2,3 2,2 2,2 2, ,5 2,5 2,45 2,4 2,33 2,3 2,3 2,2 2,2 2, ,5 2,5 2,45 2,4 2,33 2,3 2,3 2,2 2,2 2, ,3 3,28 3,16 3, ,8 2,8 2,7 2,5 2,5 2,5 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 3,48 3,36 3,34 3, ,2 4, ,4 5,4 5,4 5,5 5,5 5,5 5,5 5,6 5,6 5,5 5,5 5,5 5, , ,5 5,6 5,5 5,55 5,55 5,55 5, , ,2 5,2 5,4 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,8 5,8 5,8 6,05 6,09 6,13 6,17 6,21 6,25 6,3 6,34 6,38 6,42 6,46 6,5 6,55 6,05 6,09 6,13 6,17 6,21 6,25 6,3 6,34 6,38 6,42 6,46 6,5 6,55 6,05 6,09 6,13 6,17 6,21 6,25 6,3 6,34 6,38 6,42 6,46 6,5 6, ,85 3, ,5 3,5 3,5 3,5 3,8 3,8 3,8 3,8 3, ,8 3,8 3,

36 Часы суток 1,58 1,59 1,6 1,6 1,62 1,63 1,64 1,65 1,66 1,67 1, ,9 2,9 2,9 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2, ,1 2, ,1 2, ,1 2, ,1 2, ,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2, ,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3, ,95 3,93 3,93 3,92 3,9 3,8 3,8 3, ,9 4,9 4,9 4,92 4,92 4,9 4,8 4, ,9 4,9 4,92 4,92 4,9 4,9 4, ,94 4,9 4,9 4,9 4,9 4,92 4,94 4,94 4,82 4, ,9 3,9 3,9 3,9 3,85 3,8 3,8 3,8 3, ,94 3,94 3,9 3,9 3, , ,9 4, ,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,52 4,52 4,5 4,4 4, ,95 4,95 4,95 4,95 4, ,8 5,8 5,8 5,8 5,8 5,8 5,82 5,8 5,85 5,85 4, ,59 6,62 6,66 6,71 6,75 6,79 6,83 6,87 6,92 6, ,59 6,62 6,66 6,7 6,75 6,79 6,83 6,87 6,92 6, ,59 6,62 6,66 6,71 6,75 6,79 6,83 6,87 6,92 6, ,95 3,95 3,9 3, ,53 3,5 3,52 3,52 3,52 3,5 3,5 3,45 3,45 3,4 3, Q cyт тыс.м

37 Продолжение табл. П1 К час 1,69 1,7 1, ,73 1,74 1,75 1,76 1,77 1,78 1,79 1,8 2,4 2,4 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,4 2,4 2,28 2,2 2,2 2,2 2,2 2,25 2,3 2,3 2,3 2,1 2,1 2,1 2,1 2,12 2,14 2,2 2,2 2,25 2, ,3 2, ,1 2,1 2,12 2,14 2,2 2,2 2,25 2,3 2,3 2,3 2,1 2,1 2,1 2,1 2,12 2,14 2,2 2,2 2,25 2,3 2,3 2,3 2,1 2,1 2,1 2,1 2,12 2,14 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,4 2,32 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,4 3,3 3,3 3,3 3,3 3,2 3,2 3,8 3,8 3,7 3,7 3,7 3, ,8 4,8 4,7 4,7 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,6 4,9 4,9 4,9 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,7 4,7 4,4 4,4 4,8 4,8 4,7 4,7 4,7 4,7 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 4,3 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3, ,9 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 4,4 4,4 4,4 4,4 4,7 4,7 4,9 4,9 4,9 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,5 4,5 4,4 4,4 4,3 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,9 4,9 4,86 4, ,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,7 4,7 5,8 5,8 5,8 5,7 5,67 5,65 5,63 5,63 5,63 5,6 5,6 5,6 7,02 7,04 7,1 7,16 7,21 7,25 7,29 7,31 7,33 7,38 7,4 7,5 7,04 7,08 7,12 7,16 7,21 7,25 7,29 7,33 7,37 7,42 7,46 7,5 7,04 7,08 7,12 7,16 7,21 7,25 7,29 7,33 7,37 7,42 7,46 7, ,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 4, ,1 4,12 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,8 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,