Канализационная насосная станция

Состав системы водоотведения, классификация насосных станций по назначению и виду управления. Определение количества насосов и трубопроводов, их гидравлический расчет. Анализ работы канализационной насосной станции, вычисление размеров машинного зала.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

19

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский Национальный Технический Университет

Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»

Курсовой проект

по курсу «Насосные и воздуходувные станции»

Канализационная насосная станция

Исполнитель:

студент гр. 110219

Градуша А.В.

Руководитель:

Майорчик А.П.

Минск 2003

Содержание

Введение

Определение подачи и количества насосов. Определение регулирующей емкости бака

Определение количества напорных трубопроводов и их диаметра

Определение полного напора насосов, подбор насосов и электродвигателей

Гидравлический расчет трубопроводов насосной станции

Графоаналитический расчет совместной работы насосов и водоводов. Анализ работы насосной станции

Определение размеров машинного зала и здания насосной станции

Подбор вспомогательного оборудования

Определение экономических показателей насосной станции

Требования техники безопасности

Литература

Введение

Водоотведение - это комплекс мероприятий и инженерных сооружений, предназначенных для отведения требуемого количества сточных вод от различных потребителей.

Система водоотведения состоит из приёмников сточных вод, выпусков и магистральных и разводящих канализационных коллекторов, насосных станций и водоочистных комплексов, резервуаров и других устройств.

Состав сооружений, их конструкторские особенности, тип и число основного и вспомогательного оборудования определяется исходя из принципов и охраны природы и водных ресурсов с учетом назначения насосной станции и предъявляемых к ней технологических требований.

По своему назначению и расположению в общей схеме водоотведения насосные станции подразделяются на главные /городские/, районные и повысительные канализационные насосные станции.

Городские насосные станции подают воду на городскую очистную станцию из приёмных резервуаров в которые поступает сточные воды из главного городского канализационного коллектора. Их производительность изменяется в течение суток и зависит от режима водоотведения города или населенного пункта. На городской канализационной станции число одновременно работающих насосов в течение суток изменяется.

По размещению оборудования относительно поверхности земли насосные станции подразделяют на наземные, заглубленные, шахтного типа.

По характеру оборудования насосные станции могут быть центробежными или вертикальными насосами.

По виду управления различают насосные станции:

· с ручным управлением;

· автоматические;

· с дистанционным управлением;

· полуавтоматические.

Определение подачи и количества насосов. Определение регулирующей емкости бака

Расход воды по часам суток в населенных пунктах зависит от режима ее потребления. Его можно представить ступенчатым графиком. Неравномерность потребления воды населения в отдельные часы суток характеризуется коэффициентом часовой неравномерности K_ч.

Число рабочих насосов определяется путем сравнения максимальных и минимальных расходов:

=> 2 насоса

Подача воды насосами может быть равномерной или ступенчатой. Мы принимаем ступенчатую работу насосной станции.

Максимальная подача насосной станции:

м³/с

Уточняем подачу одного насоса:

%Q_сут

2,6+0,1*2,6=2,86%

Q_сут = 1430 м³/ч =0,397 м³/с

Максимальный остаток воды в баке P_ост. Емкость бака:

W_бака = 6,9%

Q_сут = 3450 м³

Определение количества напорных трубопроводов и их диаметра

Количество напорных водоводов определяется на основе технико-экономического расчета.

Расчетный расход одного трубопровода:

м³/c

где n - число напорных трубопроводов.

Экономически наивыгоднейший диаметр водовода определяется по формуле:

D = Э^0.14 ·Q^0.42

где Э - экономический фактор;

где G - стоимость электроэнергии.

b - величина, принимаемая в зависимости от материала труб(b = 150 для пластмассовых труб).

0,0029

D = 0,287 м.

Принимаем диаметр пластмассового напорного водовода D = 350 мм, а диаметр всасывающего принимаем на сортамент больше - D = 400 мм.

Определение полного напора насосов, подбор насосов и электродвигателей

Полный напор определяется:

H = H_ст + Уh

H_ст = H_г + H_св

где H_г - геометрическая высота подъема

H_г = Z_{приемн.камеры} - Z_дна^пр.рез. = 177,000-153,000=24 м.

H_св - свободный напор, м ; H_св =1,7 м

H_ст = 24+1,7=25,7 м.

У h = h_вс + h _нс+ h_н,

где h_вс - потери напора во всасывающих трубопроводах;

h _нс - потери напора в насосной станции;

h_н - потери в напорных водоводах, м;

h_н = h_м + h_l = 1.1·i·l

(h_l = i·l и h_м = 0.1h_l)

1000i =7

l - длина напорного водовода, l = 1,6 км

h_н = 1,1?7?1,6=12,32

h_вс +h _нс = 2…2.5 м

У h =2,5+2,32=14,82 м.

H = 40,52 м.

Насос выбирается по свободным графикам полей Q-H. В нашем случае насос марки СД. Затем по известной марке насоса в каталоге находим графики характеристики насоса и проверяем правильность выбора. Режимная точка (Q_н,H_н) должна находиться по характеристике Q-H или несколько ниже характеристики приведенной для насоса с максимально обточенным колесом.

По каталогу насосов:

· частота вращения рабочего колеса n = 750 об/мин;

· D_вс =400 мм;

· D_нап = 350 мм.

Подбираем электродвигатель по мощности насоса:

, кВт

где с = 1000 кг/м³, g = 9.8 м/с²;

Q_н - производительность насоса, м³/с

H_н - напор насоса, м

з_н - КПД насоса (80%)

k - коэффициент запаса мощности.

333,83 кВт

Выбор марки электродвигателя зависит от мощности насоса, частоты вращения, компоновки агрегата, напряжения питающей сети, особенностей среды производственных помещений. Выбираем электродвигатель типа А3-13-52-8, мощность N =500 кВт, m =8460 кг.

Гидравлический расчет трубопроводов насосной станции

водоотведение трубопровод канализационный насосный

При гидравлическом расчете трубопроводов насосной станции определяют их диаметры и величины потерь напора. Результат гидравлического расчета используется при графоаналитическом расчете совместной работы насосов и водоводов и определении размеров насосной станции в плане.

Кроме рабочих насосов на насосной станции подлежит предусмотреть

установку резервных насосов. Принимаем 2 рабочих, 2 резервных.

Потери напора в местных сопротивлениях во всасывающей линии:

Потери напора в местных сопротивлениях в напорном соединительном трубопроводе:

Скорости движения воды:

· во всасывающей линии:

3.16 м/с

· во всасывающем патрубке:

3.16 м/с

· в напорном патрубке:

5.69 м/с

· в напорном водоводе:

4,13 м/с

Коэффициенты местных сопротивлений:

· на входе:

о_вх = 0.5

· в колене:

о...