Проектирование насосной станции

∆h_доп – дополнительный кавитационный запас, h_доп = 10,5 м (берется из графических характеристик насоса);

∆h_п.вс. = 0,24 м – давление, при котором при t = 20°С вода закипает;

∆кав. = 0,2 м – потеря на всасывание.

 

Высота всасывания оказалась  недостаточной, поэтому принимаем  значение H_sгеом = -2,5 м.

 

 

8.2. Определение высоты подземной части здания насосной станции.

 

Изобразим минимальный и  максимальный уровни воды в нижнем бьефе и проведем ось насоса.

где

d – расстояние между максимальным уровнем воды в нижнем бьефе и отметкой пола надземной части здания, d = 3,43 м;

A – разность между максимальным и минимальным уровнями воды в нижнем бьефе, A = 1,92 м;

H_s – высота всасывания насоса, H_s = 2,5 м;

c – расстояние от оси насоса до нижней точки всасывающего трубопровода; c = 3,16м;

h_ф – высота фундамента - по конструктивным соображением принимаем высоту фундамента. h_ф  = 1,5 м

 

Таким образом

 м

 

 

8.3. Определение ширины подземной части здания насосной станции.

 

Ширина подземной части здания насосной станции определяется по формуле:

где

L_ТР – длина всасывающей трубы, L_ТР = 6,234 м;;

И = 2,5м – расстояние от оси, проходящей через середину насоса до стены

δст = 1,1 м – толщина стены подземной части станции.

 м

Ширина подземной части насосной станции должна соответствовать  стандартным характеристикам, поэтому  длина должна в осях быть кратной 3 м.

 

Шаг колонн не должен превышать 6 м.

Сдвигаем левую стенку на 0,834м, достигая м

 

8.4. Определение высоты надземной части здания насосной станции.

 

Надземная часть насосной станции  проектируется в виде одноэтажного каркасного промышленного здания.  В качестве стоек каркаса приняты  железобетонные колонны согласно ГОСТ 25628-90 « Колонны железобетонные для  одноэтажных зданий предприятий».

 

Высота надземной части здания насосной станции определяется по формуле:

где

h_стат и h_рот – параметры электродвигателя;

h_рот = 2,54м, h_стат = 2,21 м

h_заз = 0,5 м – высота зазора, необходимого при монтаже электродвигателя;

h_сц = 0,4 м (гибкая сцепка) – высота сцепки (захватного устройства);

h_кр – высота подъемного устройства;

h_п = 0,2 м – потолочный запас.

Грузоподъемность крана определяется по самому тяжелому элементу. Если самый  тяжелый элемент < 5 тонн, то в качестве подъемного устройства – кран-балка, в противном случае – мостовой кран.

В нашем случае самый тяжелый  элемент – ротор  (m_ротора = 6 т); h_кр = 1,9 м.

 м

 

 

 

8.5. Определение длины диффузора.

 

диаметр внутристанционного трубопровода примем D_{вн.ст.тр} = 2200 мм.

Определяем диаметр внутристанционного трубопровода:

Диффузор не требуется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Водоприемное сооружение.

 

Водоприемное сооружение состоит из двух элементов: аванкамеры и водоприемника.

Аванкамера – расширение подводящего канала, которое соединяет  подводящий канал с водоприемником достаточной ширины. В пределах аванкамеры происходит сопряжение дна канала и  дна водоприемника с уклоном  ≤0,2 во избежание гидравлического  прыжка.

Водоприемник содержит рыбозащитные сооружения, сороудерживающие решетки и затворы насосной станции.

 

9.1 Водоприёмник.

 

Водоприёмное сооружение разделено  быками толщиной 1,50 м на четыре камеры пролётом 3,92 м, ведущие к насосам.

 

Водоприёмник состоит из следующих эл-тов:

 

1. Затворы:

Рабочий высотой  5 м, шириной 0,7 м.

Ремонтный первый высотой 6 м, шириной 0,9 м. Между затворами установлена забральная балка.

Ремонтный второй высотой 10 м, шириной 1,1 м.

 

2) Рыбозащитное сооружение:

Конусный сетчатый рыбозаградитель диаметром конуса 3,92м с водоструйной флейтой.

 

3) Сороудерживающая решетка:

Расстояние между стержнями  решетки 60 мм

Угол наклона решётки 70⁰.

 

Принято длина водоприёмника: 29,08 м.

 

Для поднятия затворов, рыбозащиты, сороудерживающей решетки установлен козловой кран.

Для очистки решётки установлена  решетко-очистительная машина РН-2000. 

 

9.2  Аванкамера.

 

Аванкамера предусмотрена для  перехода от подводящего канала шириной 4,5 м к водоприёмному фронту шириной 17,7 м. 

Заложение откоса m=2.

Длина аванкамеры 15,3 м

Аванкамера облицована камнем.

 

 

 

 

 

 

10. Водовыпуски.

 

Водовыпуски – это сооружения , сопрягающие напорные трубопроводы насосной станции с сооружениями, подводящими воду потребителю.

Водовыпуск  в применении к оросительным насосным станциям – это напорные бассейн, который соединяет напорный трубопровод с магистральным каналом.

Водовыпуски с запорными механическими утройствами (прямоточные) делятся на 3 группы:

- с механическим быстросбрасывающим затвором

- с клапанами - захлопками

- с клапанами – затворами

10.1 Определение основных параметров водовыпуска с механическим быстросбрасывающим затвором.

 

Определим минимальное заглубление  верха выходного отверстия под  минимальным уровнем воды в верхнем  бьефе:

где:

- выходная скорость.

D_вых = (1,1¸ 1,2)×d_ТР = 3×1,167 = 3,5м – диаметр выходного отверстия.

Далее определяем минимальную глубину  колодца:

Определим максимальное заглубление  верха выходного отверстия под  минимальным уровнем воды в верхнем  бьефе:

 

 

Далее определяем длину колодца:

 

 

Конструктивно назначаем 

Водосливной фронт разделён  одним быком толщиной 1,5 метра на 2 камеры пролётом 3,5 метра. В каждой камере установлен рабочий плоский затвор, шириной 0,7 м, высотой 4 м, глубина паза 0,4 м.

При остановке насоса и закрытии рабочего затвора для предотвращения обратного тока воды в трубопровод  перед рабочим затвором устанавливается  забральная балка шириной 0,5 м, отметка  верха балки на 0,4 м выше УВБ_{max .}

На расстоянии 1  метра от рабочего затвора устраиваются пазы для забрального  заграждения шириной 0.7 м, глубина паза 0.4 м.

Пролёт подземной части водовыпуска принят 6 м.

Для подъёма затворов, в надземной  части водовыпуска предусмотрена мостовой кран, грузоподъёмностью 10 т с электроприводом.

Высота надземной части 9,25, м. Здание каркасное с железобетонными колоннами высотой 8м и поперечным сечением  400х400 мм.

 

Переходной участок сопрягается  с каналом наклонным участком с заложением откоса

m = 2. Длина сопрягающего участка  5,32 м.

 

Расстояние от забральной балки  до перекрытия подземной части принимаем  равным 1,4м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11. Паспорт насосной станции.

 

Элемент	Марка	Штук
Насос	ОПВ10-145	3
Двигатель	ВСДН-17-49-16	3
Мостовой кран 10т	----	1
Мостовой кран 10т	----	1
Козловой кран.	----	1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы.

 

1. В.Ф. Чебаевский, К.П. Вишневский, Н.Н. Накладов «Проектирование насосных станций и испытание насосных установок», Москва, « Колос», 2000 г.

 

2. ГОСТ 20213-89 Фермы железобетонные. Технические условия. 1989г.

 

3. ГОСТ 28042-89 Плиты покрытий железобетонные для зданий предприятий. Технические уловия. 1989г.

 

4. ГОСТ 25628-90 Колонны железобетонные для одноэтажных зданий предприятий. Технические условия. 1990г.

 

5. Пособие по выбору основного насосного оборудования крупных насосных станций. С.Я.Павлов, М.Ю.Патрина, Санкт-Петрербург, 2011 г.