Антиплагиат (1235557), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Не следует допускать излишеств в составе и размерахсооружений, кубатуре зданий, основном и вспомогательном оборудовании, архитектурном оформлении.В то же время необходимо учитывать, что состав сооружений и оборудования, так же как и вся схема водоснабжения иливодоотведения в целом, должны отвечать условиям будущей эксплуатации при возрастающих объемах водопотребления.Конструкция насосной станции должна предусматривать возможность модернизации и расширения, замены установленногооборудования на более мощное, обеспечивающее увеличение подач и напоров.[1]Рассмотрим более подробно повысительные станц ии. Повысительные насосные станц ии, или как их ещ ё называют: станц ииподкачки, обустраивают в качестве вспомогательного э лемента водопроводных и канализац ионных систем, обслуж ивающ их такиеобъекты, как: высотные здания, ж илые микрорайоны, коттедж ные посёлки.Конструкция, оборудование и схема компоновки повысительной насосной станции целиком и полностью зависят от типаводоводов, по которым вода подводится к станции и отводится от нее.Повысительные насосные станции, используемые для повышения давления в системе напорных трубопроводов (станцииподкачки), во всех отношениях очень похожи на небольшие водопроводные насосные станции II подъема.
Насосы забираютводу из сети водопровода низкого напора и подают ее в сеть высокого напора.Насосные агрегаты забирают воду из[35]резервуаров, повышают его до расчётного показателя, и подают в трубопровод высокого давления. В таких системах используетсяколлекторная схема подключения.Оба коллектора (один высоконапорный, а другой низконапорный) располагают в том ж е здании, где установлена и сама насоснаястанц ия. Трубопроводы укладывают меж ду ними.[5]2.2 Характеристики насосов - подача, напор и рабочая точкаОпределение понятия напора. Повышение давления насосом называется напором. Под напором насоса (H) понимаетсяудельная механическая работа, передаваемая насосом перекачиваемой жидкости.[7]Напор определяется по формуле:H=EG, м (2.1)Где E- механическая э нергия, Нм;G- вес перекачиваемой ж идкости, НОпределение понятия давленияДавление-э то отношениесилы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.[49]Давление определяется по формуле:p=FS (2.2)Где S- площ адь поверхности, м2;F-сила, действующ ая на э ту поверхность, HПри этом напор, создаваемый насосом, и расход перекачиваемой жидкости (подача) зависят друг от друга.
Этазависимость отображается графически в виде характеристики насоса. Вертикальная ось (ось ординат) отражает напорнасоса (H), выраженный в метрах [м]. Возможны также другие масштабы шкалы напора. При этом действительныследующие соотношения:10 м в.ст. = 1 бар = 100 000 Па = 100 кПаНа горизонтальной оси (ось абсцисс) нанесена шкала подачи насоса (Q), выраженной в кубометрах в час [м3/ч]. Возможнытакже другие масштабы шкалы подачи, например [л/с].
Форма характеристики показывает следующие виды зависимости:энергия электропривода (с учетом общего КПД) преобразуется в насосе в такие формы гидравлической энергии, какдавление и скорость. Если насос работает при закрытом клапане, он создает максимальное давление. В этом случаеговорят о напоре насоса H0 при нулевой подаче.Когда клапан начинает медленно открываться, перекачиваемая среда приходит в движение. За счет этого часть энергииприводапреобразуетсявкинетическуюэнергиюжидкости.Поддержаниепервоначальногодавлениястановитсяневозможным.
Характеристика насоса приобретает форму падающей кривой, рисунок 2.2. Теоретически характеристиканасоса пересекается с осью подачи. Тогда вода обладает только кинетической энергией, то есть давление уже несоздается. Однако, так как в системе трубопроводов всегда имеет место внутреннее сопротивление, в реальностихарактеристики насосов обрываются до того, как будет достигнута ось подачи.Рисунок 2.2 - Характеристики насосовРазличная крутизна характеристик насоса при идентичном корпусе и рабочем колесе насосов,[7]которая мож ет зависеть, в частности, от частоты вращ ения мотора, рисунок 2.3.Рисунок 2.3 - Характеристики в зависимости от крутизныХарактеристика насосной системыТрение, имеющее место в трубопроводной сети, ведет к потере давления перекачиваемой жидкости по всей длине.
Кромеэтого, потеря давления зависит от температуры и вязкости перекачиваемой жидкости, скорости потока, свойств арматурыи агрегатов, а также сопротивления, обусловленного диаметром, длиной и шероховатостью стенок труб. Потеря давленияотображается на графике в виде характеристики системы, рисунок 2.4. Для этого используется тот же график, что и дляхарактеристики насоса.Рисунок 2.4 - Характеристика системы[8]Формахарактеристики показывает следующие зависимости:Причиной гидравлического сопротивления, имеющего место в трубопроводной сети, является трение воды о стенки труб,трение частиц воды друг о друга, а также изменение направления потока в фасонных деталях арматуры.
При измененииподачи, например, при открывании и закрывании термостатических вентилей, изменяется также скорость потока и, темсамым, сопротивление.Так как сечение труб можно рассматривать как площадь живого сечения потока, сопротивление изменяется квадратично.Поэтому график будет иметь форму параболы. Эту связь можно представить в виде следующего уравнения[7]:H1H2=(Q1Q2)2 (2.3)Из данного уравнения мож но сделать вывод что,если подача в трубопроводной сети уменьшается в два раза, то напор падает на три четверти. Если, напротив, подачаувеличивается в два раза, то напор повышается в четыре раза.[7]РабочаяТочка, вточка[8]которойпересекаются характеристики насоса и системы, является рабочей точкой системы и насоса, рисунок2.5. Это означает, что в этой точке имеет место равновесие между полезной мощностью насоса и мощностью,потребляемой трубопроводной сетью. Напор насоса всегда равен сопротивлению системы.
От этого зависит также подача,которая может быть обеспечена насосом.Рис.2.5 - Рабочая точкаПри этом следует иметь в виду, что подача не должна быть ниже определенного минимального значения. В противномслучае это может вызвать слишком сильное повышение температуры в насосной камере и, как следствие, повреждениенасоса. Во избежание этого следует неукоснительно соблюдать инструкции производителя.Рабочая точка за пределами характеристики насоса может вызвать повреждение мотора. По мере изменения подачи впроцессе работы насоса также постоянно смещается рабочая точка.
Найти оптимальную расчетную рабочую точку всоответствии с максимальными эксплуатационными требованиями входит в задачи проектировщика.Такими требованиями являются: для циркуляционных насосов систем отопления - потребление тепла зданием, дляустановок повышения напора - пиковый расход для всех мест водоразбора. Все остальные рабочие точки находятся слеваот данной расчетной рабочей точки.На рисунке 2.6 показано влияние изменения гидродинамического сопротивления на смещение рабочей точки. Смещениерабочей точки по направлению влево от расчетного положения неизбежно вызывает увеличение напора насоса. Врезультате этого возникает шум в клапанах. Регулирование напора и подачи в соответствии с потребностью можетпроизводитьсяприменениемнасосовсчастотнымпреобразователем.Приэтомсущественносокращаютсяэксплуатационные расходы.Рисунок 2.6 - Смещение рабочей точки2.3[7]Технологическая схема насосной станц ииНа чертеж е БР 13.03.02.025.Г.001 представлена технологическая схема насосной станц ии.Вода поступает в резервуары чистой воды (РЧВ) по трубам диаметром 1000 мм, от головных очистных сооруж ений водопровода(ГОСВ) через ��одяные камеры (ВК) ВК 9,ВК10.
На станц ии располож ены два РЧВ объёмом 7000 м3 и 10000 м3 соответственно.Далее вода из РЧВ поступает в коллектор низкого давления. Следует отметить, что РЧВ находятся под землей в непосредственнойблизости от здания ВНС, а коллектор низкого давления, насосы, двигатели и коллектор высокого давления находятся в здании ВНС,в одном зале. Вода из коллектора низкого давления поступает на всос насоса, повышается двигателем до нуж ного давления иподается в коллектор высокого давления. Оттуда вода поступает на напорные станц ии и подается непосредственно конечномупотребителю. Расход воды повышенного давления учитывается расходомерами.
На схеме мож но заметить, что от РЧВ к коллекторунизкого давления ведет несколько не зависящ их друг от друга трубопроводов, э то сделано для повышения надеж ности. Если наодном из трубопроводов произойдет авария, то вода будет протекать по другой трубе, без долгосрочной остановки насоснойстанц ии. Такж е на схеме, рядом с насосами, мож но заметить обратные клапаны (по одному на каж дый насос)- они предназначеныдля предотвращ ения раскрутки насоса и, следовательно, оттока воды обратно в РЧВ, когда двигатель останавливается.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
