Материал: Канализационная насосная станция

Dhдоп - допустимый кавитационный запас, м, определяется по кавитационной характеристике насоса для наибольшей подачи.

. Определение емкости приемного резервуара

При определении емкости резервуара следует учитывать следующие рекомендации:

а) при производительности насосной станции до 5000 м3/сут емкость резервуара рассчитывается примерно на 20 минут максимального притока; до 15000 м3/сут - на 10 минут; более 15000 м3/сут - на 5 минуты;

б) во избежание загнивания воды и выпадения из нее осадка емкость приемного резервуара должна быть по возможности меньшей, но не менее 5 минутной максимальной производительности одного из насосов (наибольшего по параметрам) [1];

в) максимальное число включений насосов в час принимается равным трем.

Так как подача насосной станции равна 25000 м3/сут, то емкость приемного резервуара рассчитывается на 5 минут наибольшего притока:

= 5,8 * 5/60 = 0,48% WP = 20000*0,48/100 = 96м3

Полученной емкости достаточно для 15 минут работы одного насоса с максимальной подачей 186 л/с.

Исходя из полученной емкости и графика притока сточных вод рассчитывается график работы насосов и продолжительность работы насосных агрегатов в каждом режиме. При расчете графика необходимо учитывать следующее:

а) приток в течение часа принимается равномерным;

б) включение насосов происходит только при заполнении резервуара в последовательности, соответствующей увеличению подачи, т.е. АIII, АII, АI, АIV;

в) выключение насосов происходит только при сработке емкости до нуля в последовательности, соответствующей уменьшению подачи, т.е. АIII, АII, АI, АIV.

Таблица 8. Расчет графика работы насосов

. Подбор оборудования приемного резервуара

Для защиты насосов от засорения приемный резервуар следует оборудовать решетками с механизированными граблями типа РМВ и МГТ или решетками дробилками типа РД или КРД.

Ширину прозоров решеток необходимо принимать на 10 мм менее диаметров проходных сечений устанавливаемых насосов [9].

Подбор решеток производится по расчетной площади живого сечения рабочей части решетки:

= QМАКС/VNP (9)

где QМАКС - максимальный расход, м/с; - скорость жидкости в прозорах решетки 0,8 м/с, для решеток-дробилок - 1,2 м/с; - количество рабочих решеток, принимается минимальным, с учетом, что одна из решеток может находиться в ремонте, а на другой - авария.

= 322,2/0,8*5 = 80,55м2

Количество резервных решеток следует определить в соответствии с рекомендациями п. 5.12 [1].

. Подбор вспомогательного оборудования

Для измерения подачи насосной станции необходимо запроектировать расходомеры. Наибольшее распространение нашли расходомеры переменного перепада давления (сужающее устройство и дифманометры индукционные расходомеры.

Сужающее устройство расходомера (сопло или труба Вентури) устанавливается на прямолинейном участке напорного трубопровода длиной 20+50 Д трубы до водомера и не менее 5 Д трубы за водомером в специальном колодце или камере. Дифманометры устанавливаются в камере или машинном заде, а вторичный прибор, самопишущий или показывающий, в щитовой или диспетчерской.

Сужающие устройства расходомеров подбираются по допустимым потерям напора, которые принимаются в соплах и трубах Вентури 0,7-1,5 м.

Расходы до 2500 м/ч могут измеряться с помощью индукционных расходомеров, состоящих из преобразователя расхода (датчика) и измерительного блока. Датчик индукционного расходомера устанавливается на прямолинейном участке напорного трубопровода, а измерительный блок в диспетчерской.

Для подачи воды на охлаждение и гидроуплотнение сальников основных насосов к дробилкам для смыва осадка в машинном зале устанавливаются насосы технического водоснабжения: один рабочий и один резервный. Насосы забирают воду из бака "разрыва струи". Подача насосов определяется суммированием расходов: на охлаждение и уплотнение сальников основных насосов 0,3 - 0,5л/с, на дробилки 6-8л отбросов; на периодическую промывку импульсных трубок дифманметров.

Напор насосов определяется по формуле:

НТВ = Н - (ZБ - Zоси) + DН = 4,56м

. Компоновка насосного оборудования, трубопроводов и арматуры

Выбирается принципиальная схема расположения насосных агрегатов, всасывающих и напорных трубопроводов и арматуры.

Обычно в насосных станциях устраиваются сборные коллекторы на всасывающих и напорных трубопроводах. На сборных коллекторах и трубопроводах устанавливаются задвижки для переключения подачи воды в

разные водоводы, а также для отключения любого насоса для ремонта.

Количество и место расположения арматуры должны обеспечивать требуемую надежность работы насосной станции, п.5.1 [1]. Из каталогов [13, 14] или справочника [9] выписываются размеры и вычерчивается "монтажное пятно" насосного агрегата - план фундамента с нанесенным на него контуром фундаментной плиты, вы ступающими патрубками и габаритами насосов и электродвигателя.

Фундаменты под насосные агрегаты устраиваются в виде подушек из бетона марки не менее 90. Размеры фундамента в плане принимаются из расчета, что расстояние от края фундаментной плиты или рамы агрегата до края фундамента было не менее 50 мм. Фундамент должен возвышаться над уровнем чистого пола машинного зала на высоту не менее 200 мм. Глубина заложения подошвы фундамента за висит от мощности агрегата и принимается не менее 500мм.

Намечаются места расположения насосных агрегатов на плане машинного зала с учетом минимальных допустимых расстояний между агрегатами, трубопроводами, арматурой и строительными конструкциями.

При этом можно руководствоваться рекомендациями раздела [2].

Определяются диаметры всасывающих и напорных трубопроводов внутри станции в соответствии с рекомендациями п. 7.9 [2]. Трубопроводы внутри насосной станции выполняются из стальных труб.

Производится компоновка всасывающих и напорных трубопроводов. Размеры стандартных монтажных патрубков, переходов, труб, задвижек, клапанов определяются по справочнику [8]. Расстояние от стенок труб до фундаментов под агрегаты при диаметре труб до 400 мм 0,7 м, при диаметре от 450 до 800 мм. Расстояние от плоскости фланцевого соединения до стен при диаметре труб до 500 мм 0,3 м, .

Напорная линия каждого насоса должна быть оборудована запорной арматурой и обратным клапаном. Обратный клапан устанавливается между насосом и задвижкой.

Запорная арматура диаметром более 400 мм, а также арматура всех диаметров при дистанционном или автоматическом управлении должна иметь механизированный привод.

В пояснительной записке приведено "монтажное пятно" насосного агрегата и компоновочные схемы (план и поперечный разрез) насосной станции. На компоновочной схеме плане машинного зала должны быть проставлены основные размеры с привязкой к внутренним поверхностям капитальных стен:

а) между осями насосных агрегатов в продольном и поперечном направлениях;

б) между осями всасывающих и напорных коллекторов.

На компоновочной схеме разрезе проставляются основные абсолютные отметки:

а) осей насосов;

б) осей всасывающих и напорных трубопроводов и коллекторов;

в) фундамента под насосный агрегат;

г) пола машинного зала;

д) монтажной площадки;

е) пола помещения решеток.

. Электроснабжение насосной станции

Электроснабжение насосной станции обычно осуществляется от кольцевой энергосистемы или двух независимых источников.

В разделе электроснабжения решаются следующие задачи:

а) определяется электрическая нагрузка по методу коэффициента спроса;

б) составляется однолинейная схема электроснабжения;

в) подбирается тип силовых трансформаторов;

г) подбирается аппаратура высоковольтного и низковольтного распределительных устройств и станции автоматического управления;

д) определяются размеры камер трансформаторов, помещений высоковольтных и низковольтных распределительных устройств, помещений диспетчерской службы.

Таблица 9. Расчет электрической нагрузки

Силовые трансформаторы устанавливаются для преобразования высокого напряжения в рабочее. Потребная мощность силовых трансформаторов должна быть достаточной для обеспечения максимальной нагрузки.

На насосных станциях 1-й и 2-й категорий надежности устанавливается два рабочих трансформатора такой мощности, чтобы при выходе из строя одного из них перегрузка работающего не превышала 40 % номинальной мощности. Принимаем трансформатор ТМ40.

Подбор трансформаторов следует производился по каталогам электрооборудования [12]. Размеры кабин и дверей для размещения трансформаторов мощностью не более 1000 кВА принимаются с учетом минимально допустимых расстояний от них до стен и дверей.

Кабины встраиваются в здание насосной станции и имеют двери наружу. При мощности трансформатора 630 кВА и более в кабине в полу устраивается приямок для аварийного слива масла.

Однолинейная схема электроснабжения дает представление о соединении электрических аппаратов, обозначенных условными символами, начиная от питающих фидеров до токоприемников. Схема сопровождается надписями напряжения на шинах, указанием типа, мощности и величины понижения силового трансформатора, указанием но мера насосных агрегатов, мощности установленных эл. двигателей. На шинах высокого напряжения пунктирными прямоугольниками указывается, какое электрооборудование размещается в камерах. По числу этих прямоугольников определяется необходимое количество камер в высоковольтном устройстве РУ. Обычно на каждый ввод предусматривается четыре камеры плюс по одной камере для каждого высоковольтного потребителя, кроме силовых трансформаторов.

. Компоновка помещений насосной станции

Насосные станции водоотведения, как правило, устраивают заглубленными (>4 м). Приемный резервуар и машинный зал устраиваются совмещенного типа круглой формы в плане. Размеры подземной части диктуются емкостью резервуара и компоновкой оборудования.

. Расчет и подбор оборудования на 1-ю очередь

Исходя из минимальных параметров подобранной станции принимается, что модернизировать станцию на понижение характеристик - нельзя

. Технико-экономические показатели работы насосной станции

Таблица 10. Технико-экономические показатели работы станции

Список использованной литературы

Карелин В. Я., Минаев А. В. Насосы и насосные станции. - М.: Строииздат, 1986. - 320с.

Залуцкий Э. В., Петрухно А. И. Насосные станции. Курсовое проектирование. - Киев: Вища шк,, 1987. - 167с.

Карасев Б. В. Насосные и воздуходувные станции. - Минск: Вышейшая шк., 1990. - 326с.

Конструкции водопроводно-канализационных сооружений /Под ред. Б. Ф. Белецкого. - М.: Строииздат, 1989. - 448с.

Лукиных А. А., Лукиных Н. А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле академика Н. Н. Павловского. - М.: Строииздат, 1978. - 156с.

Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации /Под ред. А. К. Перешивкина. - М.: Строииздат, 1988. - 653с.

Насосные станции водоотведения: методические указания к курсовому проектированию / Попов В. С. - Хабаровск : изд-во Хабар. Гос. Техн. Ун-та, 1997. - 40с.

Водопроводные насосные станции: методические указания к курсовому проектированию / В. С. Попов, С. Д. Ганичев - Хабаровск : Хабар. Изд-во гос. Техн. ун-та, 1998. - 48с.

Николадзе Г. И. Сомов М. А. Водоснабжение. - М. : Стройиздат, 1995. - 688с.

Оборудование водопроводно-канализационных сооружений (справочник) / Под ред. А. С. Москвитина. - М.: Стройиздат, 1979. - 430с.

СНИП 2.04.02. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 136с.

СНИП 2.04.03. Канализация. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 72с.

Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий / Под ред. В. И.Самохина. - М.: Строй

издат, 1981. - 639с.

Динамические насосы для сточных жидкостей: Каталог. - М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1986 - 32с.

Насосы динамические сточномассные: Каталог. - М,: Сантехпроект, 1991. - 90с.

Шаповалов Б.Т. Электрооборудование насосных станций. - М : Агропромиздат, 1986. - 223с.

Шевелев Ф. А., Шевелев А. Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб: Справочное пособие. - М.: Стройиздат, 1984. - 116с.

Приложение 1

Рис. 1. Сводные поля работы насосов

Рис. 2. Параметры насосного оборудования

Приложение 2

А250S2 У3