ПЗ (1201225), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Q1 = 86 м3/ч; Q2 = 329 м3/ч.
Для случая подачи воды для одновременного пожаротушения с хозяйственно-питьевым расходом расчетный часовой расход, м3/ч, определяется:
, (9.1)
где Qпож – расчетный часовой пожарный расход, 108 м3/ч.
По формуле (9.1)
м3/ч
м3/ч
Расчетная подача насосов при аварии на водоводе, м3/ч, определяется по формуле
, (9.2)
По формуле (9.2)
м3/ч
9.2 Расчет всасывающих и напорных водоводов
Всасывающие водоводы от РЧВ до насосной станции имеют малую протяженность и принимаются стальными. Принято две всасывающих линии водовода, длиной 20 м.
Расчетный расход водовода, л/с, определяется по формуле
, (9.3)
где nвс – число всасывающих водоводов, 2 шт.
По формуле (9.3)
л/с
Расчетный расход для каждого водовода, л/с, определяется по формуле
, (9.4)
где nнап. – число напорных водоводов, 2 шт.
По формуле (9.4)
л/с
Диаметр напорного трубопровода, м, определяется по формуле
, (9.5)
По формуле (9.5)
м
Принимаются стальные трубы диаметром 200 мм.
Диаметр всасывающего трубопровода, м, определяется по формуле
, (9.6)
По формуле (9.6)
м
Принимаются стальные трубы диаметром 400 мм.
Удельные сопротивления трубопроводов приняты для всасывающих А = 0,148 (с/м3)2 – стальные трубопроводы диаметром 200 мм; для напорных А = 5,15 (с/м3)2 – стальные трубопроводы диаметром 400 мм.
Гидравлическое сопротивление всасывающего водовода, с2/м5, определяется по формуле
, (9.7)
По формуле (9.7)
с2/м5
Гидравлическое сопротивление напорного водовода, с2/м5, определяется по формуле
, (9.8)
По формуле (9.8)
с2/м5
9.3 Определение расчетных напоров насосов и подбор насосного
оборудования
По расчётной производительности насосов для подбора насосных агрегатов определяются расчётные напоры для обеспечения требуемых напоров в самых удалённых точках водопроводной сети.
Расчетный напор, м, для нормального режима определяется по формуле
, (9.9)
где Нг – геометрическая высота подъема, м;
hнс – потери напора в коммуникациях насосной станции, принимается 1,5 м;
- потери напора во всасывающем и напорном водоводах, м.
Геометрическая высота подъема, м, определяется по формуле
, (9.10)
где Zтп – отметка точки подачи воды, 50 м;
hб – высота бака башни, 5,5 м;
Нб – высота ствола башни, 46,13 м;
Zнп – нижний уровень воды в РЧВ, 46,5 м.
По формуле (9.10)
Нг = 50 + 5,5 + 46,13 – 46,5 = 55,13 м
Расчетный напор, м, определяется по формуле
, (9.11)
По формуле (9.11)
Для режима пожаротушения расчетный напор, м, определяется по формуле
, (9.12)
где Нгпож – минимальный статический пожарный напор в конце водовода, 14 м;
z*нр – минимальный пожарный уровень воды в РЧВ, 46,00 м.
По формуле (9.12)
Расчетный напор при возникновении аварии на водоводе, м, определяется по формуле
, (9.13)
По формуле (9.13)
По расчетным параметрам подбираются марки насосов.
Марки насосов подбираются по графику полей. Для первой ступени выбран насос марки Д 200-36, n=1450 об/мин; для 2 ступени марки 320-70, n=2950 об/мин.
9.4 Анализ работы насосов в системе водоснабжения и подбор насосных
агрегатов
В первую очередь насосы подбираются для нормального режима, затем проверяем возможность обеспечения выбранными насосами режима пожаротушения и аварийного режима.
Итоги расчетов для построения характеристик трубопроводов заносятся в таблицу 9.1.
Таблица 9.1 – Расчет требуемого напора насосов при различных режимах
работы, м
Подача | Q=0 | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Q5 |
Нормальный | 40,300 | 41,181 | 53,351 | 44,576 | 62,786 | 46,695 |
Пожаротушение | 32,500 | 33,381 | 45,551 | 36,776 | 54,986 | 38,895 |
Авария | 40,300 | 43,821 | 92,485 | 57,396 | 130,210 | 65,871 |
На рис. 9.1 изображена характеристика трубопроводов.
Точка 1 – расчетная точка 1-й ступени графика подачи при нормальном
режиме работы, 2 – расчетная точка 2-й ступени графика подачи при
максимальном режиме работы, 3 – расчетная точка при минимальном
пожаротушении, 4 – расчетная точка при максимальном пожаротушении,
5 – расчетная точка при аварии.
Рисунок 9.1 – Характеристика трубопровода с расчетными точками подачи
насосов
Характеристика насоса Д 200-36, n=1450 об/мин приведена на рис. 9.2.
Рисунок 9.2 – Характеристика насоса Д200-36, n=1450 об/мин
Характеристика насоса Д320-70, n=2950 об/мин приведена на рис. 9.3.
Рисунок 9.3 – Характеристика насоса Д320-70, n=2950 об/мин.
Совмещенная характеристика насоса Д200-36 с характеристиками водоводов представлена на рис. 9.4.
Рисунок 9.4 – Характеристика насоса Д200-36 с характеристиками
водоводов
Совмещенная характеристика насоса Д320-70 с характеристиками водоводов представлена на рис. 9.5.
Рисунок 9.5 – Работа насоса Д 320-70 с характеристиками трубопроводов
Так как рабочие точки по расходу и напору не отличается более чем на 10%, то регулировка работы насосов не требуется.
Параметры работы насосов в характерных рабочих точках сведены в таблицу 9.2.
Таблица 9.2 – Параметры работы насосов в характерных рабочих точках
Режимы работы насосной станции | Q, м3/ч | Н, м | N, квт |
|
|
Нормальный, максимальный, т.1 | 98 | 41,5 | 22 | 58 | 3,0 |
Нормальный, минимальный, т.2 | 380 | 57,5 | 80 | 73 | 2,3 |
Пожаротушение, т.3 | 202 | 37 | 27 | 73 | 4,4 |
Пожаротушение, т.4 | 455 | 55 | 90 | 75 | 3,0 |
При аварии, т.5 | 225 | 62,5 | 58 | 55 | 2,0 |
9.5 Определение размеров фундамента насосных агрегатов
Насосные агрегаты и электродвигатели насосных установок устанавливаются на фундаментной плите заводского изготовления или сварной металлической раме, которая устанавливается на фундамент и крепится к нему болтами.
Насос и двигатель могут быть установлены как на общих, так и на раздельных плитах и рамах. Расстояние от края рамы до крепежных болтов должно быть в пределах 50 – 100 мм, а от края рамы до края фундамента не менее 50 мм. Высота фундамента над полом должна быть не меньше 100 мм, при ее назначении учитывается, что возвышение трубопровода над полом принимается не менее 250 мм. В заглубленных насосных станциях для защиты агрегатов от затопления водами, верх фундамента располагают над полом не менее чем на
0,5 м.
Глубина заложения фундамента принимается не менее чем на 0,5 м и не менее глубины соседних агрегатов. Между фундаментами отдельных агрегатов, стен и колонн внутри насосной станции следует устраивать разрывы.
Монтажная схема насосных агрегатов приведена на рис. 9.6. Патрубки насоса и электродвигатель могут выступать за габариты фундамента.
Рисунок 9.6 – Монтажная схема насосов и фундамента.
9.6 Размещение оборудования в насосной станции
Общее число насосов в насосной станции определяется суммированием из рабочих и резервных насосных агрегатов. На каждую ступень работы насосной станции принимается по одному рабочему и одному резервному насосному агрегату.
Расположение насосных агрегатов принимается вдоль одной оси.
Схема размещения насосов в машинном зале с определенными диаметрами трубопроводов, приведена на рисунке 9.7.
1 – Насос первой ступени Д 200-36; 2 – насос второй ступени Д 320-70.
Рисунок 9.7 – Схема размещения насосов в машинном зале.
9.7 Определение отметки оси насоса и пола машинного зала
Насосные агрегаты могут быть установлены ниже уровня воды в резервуаре, из которого забирают воду (установка под залив), или выше - с использованием самовсасывающей способности насосов. Выбор способа установки зависит от необходимости обеспечить быстрый запуск насосов, степени автоматизации, заглубления резервуара и других условий. Так как в проекте рассматривается насосная станция первой категории, то устанавливаем насосы под залив.