Водопроводная насосная станция второго подъема

 

Полная  вместимость водонапорной башни  W_ВБ, м³, состоит из регулирующего объема W_p и неприкосновенного десятиминутного противопожарного запаса воды W_п для тушения одного наружного и одного внутреннего пожара:

Регулирующий  объем W_p определяют, сопоставляя режимы водопотребления и работы насосной станции второго подъема. Регулирующий объем водонапорной башни W_p, м³, соответствует максимальному остатку воды в баке.

Десятиминутный  противопожарный запас воды W_п, м³, определяют по формуле:

, где

q_п.н. – расход воды на тушение одного наружного пожара, л/с;

q_п.в. – расход воды на тушение одного внутреннего пожара, л/с, определяется по СНиП 2.04.01-85. 

W_p =1106,194 м³; м³; м³ - 4,43 % 
 
 

Резервуары  чистой воды. 

      Полный  объем резервуаров чистой воды W_рчв, м³, должен включать кроме регулирующего объема W_р также запас воды на тушение пожаров W_пож, и запас воды на собственные нужды очистных сооружений W_с.н, т.е.

W_рчв = W_р + W_пож + W_с.н

      Противопожарный запас W_пож, м³, определяют, исходя из необходимости тушения расчетных пожаров в течение трех (иногда двух) часов максимального водопотребления с учетом поступления воды в резервуары чистой воды из очистных сооружений на протяжении всего периода тушения пожаров:

W_пож  = t_пож∙Q_пож + ∑Q_max t– t_пож∙Q_ос

      где t_пож – расчетная продолжительность тушения пожаров, ч; Q_пож - расчетный противопожарный расход воды, м³/ч; ∑Q_max·t- максимальная сумма расходов воды в смежные часы принятого периода тушения пожаров, включающая час максимального водопотребления, м³; Q_ос - расход воды, поступающий в резервуары чистой воды из очистных сооружений в период тушения пожаров, равный среднечасовому расходу воды в сутки максимального водопотребления Q_{сут max}/24, м³/ч.

      Запас воды на собственные нужды очистных сооружений W_с.н определяют в зависимости от технологии обработки воды, типа применяемых сооружений и др. При пользовании на очистных сооружениях скорых фильтров и контактных осветлителей запас воды в резервуарах должен приниматься на одну дополнительную промывку фильтров или осветлителей. Ориентировочно в этом случае запас воды может быть принят в размере 5…8 % от максимального суточного водопотребления Q_{сут max}.

      Общее количество резервуаров чистой воды должно быть не менее двух. При отключении одного резервуара в остальных должно храниться не менее 50 % требуемого запаса воды. 

Таблица 3. Резервуар чистой воды. 

 

Подача НС-I: 25511,21/24=1062,965 м³/ч. 

W_p = 3679,515 м³; t_пож·Q_пож = 1566 м³;

∑Q_max t= 1390,85+1370,40+1404,77=4166,02 м³;

Q_ос = 1062,965 м³/ч

W_пож  = 1566 + 4166,02 – 3·1062,965=2543,125 м³

W_с.н = 1785,78 м³

W_рчв = 3679,515+2543,125+1785,78=8008,42 м³

Общее количество резервуаров – 2, тогда W₁ = W_рчв/2 = 8008,42/2=4004,21 м³ 

1 резервуар чистой воды:

W_пож=1271,56 м³; W_остал=2732,65 м³;W=l·b·h.

Принимаем Н=5 м, h=4,8 м. Тогда l=34 м, b=24,5 м (34·24,5·4,8=4004,21 м³)

h_пож=1271,56/(34·24,5)=1,52 м; h_остал=4,8-1,52=3,28 м.

 

Расчёт  трубопроводов. 

    Расчёт  внешних и всасывающих трубопроводов  выполняется с определения их диаметров и потерь напора в них.

    Расчётный расход воды по трубопроводу определяется по формуле:

    

   (13.1)

где N – количество параллельно работающих трубопроводов;

Q_р – расчётная подача насосной станции.

 

м³/ч,      (6.8) 

Q_т = 0,18 м³/с 

Всасывающие трубопроводы. 

    Принимаем оптимальную скорость  n = 1,5 м/с,

    Ориентировочно  значение диаметра:  м

     

    По  ГОСТ  18599-83 расчетный внутренний диаметр трубы:   D_гост = 0,426 м.

      

м

м

м 

    Напорные  трубопроводы. 

    Принимаем оптимальную скорость  n = 2 м/с.

    Ориентировочно  значение диаметра м.

    По  ГОСТ  18599-83 расчетный внутренний диаметр трубы:   D_гост = 0,377 м.

    

м

м

    

м

Требуемый напор насосов. 

     При проектировании системы водоснабжения мы определили требуемые напоры: в случае максимального водоразбора Н=40 м, в случае максимального транзита воды в башню Н=50 м. Расчетным выбираем наибольший напор, т.е. Н=50 м. 

Выбор типа насоса. 

    Выбор типа насоса производится по сводным  графикам полей характеристик. Основой  для выбора служат найденные значения расчётной подачи и требуемого напора. При выборе необходимо учитывать следующие рекомендации.

    Желательно  принимать к установке однотипные насосы. Применение разнотипных насосов  допускается лишь в исключительных случаях, когда нельзя подобрать  однотипные насосы.

    Предпочтение  следует отдавать насосам, имеющим  более высокие КПД и наибольшую допустимую высоту всасывания.

    Желательна  установка малого числа насосов  большей мощности. Но следует учитывать, что уменьшение числа насосов  ведёт к увеличению регулирующего  объёма бака водонапорной башни.

    На  водопроводных насосных станциях наиболее широкое применение нашли насосы типа Д. 

    При подаче равной 654,13 м³/ч и требуемом напоре 50 м по сводному графику полей Q – H насосов типа Д выбираем насос марки Д 800-57.

    Таким образом для нашей насосной станции 1-ой категории надежности выбирается 2 основных и 2 резервных насоса марки Д 800-57. 

Анализ  совместной работы насосов  и водоводов. 

     Анализ  совместной работы насосов и водоводов  выполняется с целью уточнения  рабочих параметров и для проверки аварийных режимов. Анализ выполняется  графическим способом с помощью совмещенных характеристик насосов и системы трубопроводов.

     На  водопроводных насосных станциях обычно применяется параллельная работа насосов. Суммарная характеристика нескольких параллельно работающих насосов  строится графическим сложением их характеристик. С этой целью на графике H-Q строятся характеристики всех рабочих насосов, взятые из каталога ли полученные построением при изменении частоты вращения или обрезке рабочего колеса. Т.к. обычно применяются насосы одного типа с одинаковыми характеристиками, то достаточно построить характеристику одного насоса. На этом же графике или совмещенном с ним по оси Q строятся характеристики мощности – N (Q), к.п.д. – η (Q) и допустимой вакуумметрической высоты всасывания насоса – H_{вак доп} (Q).