Пояснительная записка (Проектирование системы водоснабжения коттеджного посёлка), страница 8

Ежемесячно производится доставка соли с помощью автотранспорта на станцию очистки воды (электролизную). Соль доставляется в мешках.

По мере необходимости соль загружается в сатураторы.

С баков – хранилищ жидкий гипохлорит натрия дозируется насосами дозаторами в трубопровод перед резервуарами чистой воды.

В резервуарах чистой воды обеспечивается 30 минутный контакт гипохлорита с водой.

3.7 Насосная станция второго подъема

3.7.1 Производительность сетевых насосов

Насосная станция второго подъема обеспечивает подачу очищенной питьевой воды всем потребителям. График работы НС-II – двухступенчатый, т.к. в дневное время населением потребляется воды намного больше, чем в ночное.

На рисунке 1 изображен график водопотребления и подачи воды в сеть. Таким образом, с 23 до 5 часов работает насос первой (менее производительный) группы, а с 5 до 23 часов работает насос второй (более производительный) группы.

Подача насосами первой и второй группы была определена ранее и составляет:

для первой ступени м³/ч;

для второй ступени м³/ч.

Для случая подачи воды всем потребителям и одновременной подачи воды на пожаротушение

(66)

(67)

где q_пожар - расчетный часовой пожарный расход, м3/ч.

Т.к. в поселке проживает 10 000 жителей, то по [2] принимается один расчетный пожар, с расходом воды на пожаротушение 10 л/с или 36 м³/час.

м³/ч

м³/ч

Подача насосов при аварии на водоводе, м³/ч, определяется по формуле

(68)

м³/ч

3.7.2 Расчет всасывающих и напорных водоводов

Расход всасывающего водовода, л/с, определяется по формуле

(69)

где n_вс - число всасывающих водоводов, принимается 2 всасывающих водовода.

л/с

Расчетный расход каждого напорного водовода, л/с, определяется по формуле

(70)

где n_нап - число напорных водоводов, принимается 2 напорных водовода.

л/с

Диаметр напорного трубопровода, мм, определяется по формуле

(71)

где _нап – расчетная скорость воды в напорном водоводе, принимается равной 1,2 м/с.

м

Диаметр всасывающего трубопровода, мм, определяется по формуле

(72)

где _всас – расчетная скорость воды в напорном водоводе, принимается равной 0,8 м/с.

м

Принимаются следующие диаметры водоводов:

- напорный водовод – 200 мм;

- всасывающий водовод 300 мм.

Удельные сопротивления трубопроводов принимаются равными:

- напорный водовод А=0,662 (с/м³)²;

- всасывающий водовод А=0,662 (с/м³)²

Гидравлическое сопротивление всасывающего и напорного водово­дов, с²/м⁵, определяется по формулам

(73)

где l_всас – длинна всасывающего водовода, принимается равной 15 м.

(74)

где l_нап – длинна напорного водовода, 850 м.

с²/м⁵

с²/м⁵

3.7.3 Определение расчетных напоров насосов

В данном проекте система водоснабжения с башней в начале сети.

Расчетный напор насосов работающих в нормальном режиме и для системы с башней в начале сети, м, определяется по фор­муле

, (75)

где Н_геом - геометрическая высота подъема, м;

h_ком. – потери напора в коммуникациях насосной станции, принимаются 1,5 м

h - потери напора во всасывающем и напорном водоводах, м.

_{Геометрическая высота подъема, м, определяется по формуле}

(76)

где Z_тп – отметка точки подачи воды, 38,000 м;

h_p – высота бака башни, 4 м;

Н_б – высота ствола башни, 21 м;

Z_нр – нижний уровень воды в РЧВ, 27,500 м.

Потери напора, м, определяются по формуле

(77)

Отсюда следует, что напор сетевых насосов при работе их в нормальном режиме, м, определяется по формуле

(78)

^м

^м

Напор сетевых насосов при работе их в режиме пожаротушения (одновременная подача расчетного расхода плюс расход воды на тушение пожара), м, определяется по формуле

(79)

м

м

Напор сетевых насосов при аварии на водоводе (отключена одна нитка водовода), м, определяется по формуле

(80)

По расчетным параметрам работы насосов подбираются марки на­сосов. В первую очередь насосы подбираются для нормального режима эксплуатации. Затем проверяется возможность обеспечения выбранными насосами режима пожаротушения и аварийного режима.

К установке принимаются центробежные насосы марки Wilo серии SCP (водопровод). Насосы данного производителя энергоэффективны, надежны и долговечны.

Насосная станция второго подъема должна быть полностью автоматизирована, что позволит исключить человеческий фактор и сократить штат обслуживающего персонала на 5 штатных единиц. Автоматизация должна быть настроена на три основных параметра:

1 - напор, поддерживающий насосами в сети;

2 - расход, поддерживающий насосами в сеть;

3 – по уровню воды в РЧВ.

Работа насосной станции в автоматическом режиме происходит благодаря станции частотного регулирования, что позволяет также снизить расход электроэнергии при отклонений работы сетевых насосов от расчетных точек 1-5.

Марки насосов подбираются по графику сводных полей. Для 1 и 3 расчетной точки выбирается насос марки Wilo SCP 80/340HA, КПД равен 67% (при работе в точке 1), диаметр рабочего колеса равен 335 мм, размеры: 1219x505x628 мм.

Для 2,4 и 5 расчетных точек выбирается насос марки Wilo SCP 100/400 HA, КПД равен 71% (при работе в точке 2), диаметр рабочего колеса равен 400 мм, размеры: 1508x625x668 мм.

3.7.4 Размещение оборудования в насосной станции

Общее число насосов в насосной станции 2-го подъема складывается из рабочих и резервных. Принят двухступенчатый график работы насосной станции. Таким образом на первой ступени работает насос марки Wilo SCP 80/340HA – 1 рабочий и 1 резервный.

На второй ступени работает насос марки Wilo SCP 100/400HA – 1 рабочий и 1 резервный.

Итого на станции установлены 4 насоса. Для экономии места и занимаемых площадей принимается расположение насосных агрегатов в шахматном порядке.

Далее для определения диаметров трубопроводов определяются максимальные расходы на всех участках и по таблицам Шевелевых [8] согласно полученному максимальному расходу и рекомендуемой скорости движения воды, принимаются диаметры внутристанционных трубопроводов.

Схема размещения насосов в машинном зале с определенными диаметрами внутристанционных трубопроводов, представлена на рисунке 9.

Рисунок 9 - Схема размещения насосов и трубопроводов в машинном зале НС-II

3.7.5 Определение отметок оси насосов и пола машинного зала НС-II

Принято устанавливать насосы «под залив». Установка «под залив» позволяет быстро запустить насосные агрегаты не прибегая к дополнительному оборудованию. В таком случае отметка верха насоса принимается ниже минимального расчетного уровня воды в РЧВ на 0,5 метра.

После этого, по известной высоте насоса и фундамента определяется отметка пола машинного зала. Отметка пола машинного зала принимается по насосу, у которого она окажется минимальной.

Отметка оси насоса, м, определяется по формуле

(81)

м

Определяется отметка пола машинного зала НС-II, м, определяется по формуле

(82)

где h₁ – расстояние от оси насоса до низа фундамента, м.

м

м

За отметку пола машинного зала НС-II принимается более низкая отметка, равная 27,180 м.

Отметка оси всасывающего водовода, м, определяется по формуле

, (83)

где - отметка земли у насосной станции, 31,000 м.

м

Отметка оси напорного водовода, м, определяется по формуле

(84)

м

Высота заглубления насосной станции, м, определяется по формуле

(85)

м

Аксонометрическая схема машинного зала НС-II изображена на рисунке 10.

3.7.6 Гидравлический расчет внутристанционных трубопроводов

Точный расчет потерь напора во внутристанционных коммуникациях можно выполнить после размещения насосно-силового оборудования и составления схемы трубопроводов со всеми фасонными частями и арматурой.

Расчет ведется на нормальный режим работы насосной станции при наибольшей ступени подачи (вторая ступень подачи). Выбирается расчетная ветвь, которая предполагает самый невыгодный (протяженный) маршрут движения воды. На расчетной ветви в местах изменения скорости движения воды намечаются расчетные точки, которые разбивают ветвь на участки. Аксонометрическая расчетная схема приведена на рисунке 24. По расходам определяются скорости движения воды на участках и гидравлические уклоны, используемые для определения потерь напора по длине и на местных сопротивлениях. Результаты гидравлического расчета сведены в таблицу 13.

Таблица 13 – Результаты гидравлического расчета