Курсовая работа (т): Гидравлический расчет трубопроводов насосной станции

Гидравлический расчет трубопроводов насосной станции

Содержание

1. Определение подачи и количества насосов

. Определение емкости приемного резервуара, притока сточных вод и расчетной производительности канализационной насосной станции

. Гидравлический расчет трубопроводов насосной станции

.1 Расчет всасывающего трубопровода

.2 Расчет напорного трубопровода

.3 Аварийный режим

. Определение полного напора насосов, подбор насосов и электродвигателей

. Графоаналитический расчет совместной работы насосов и водоводов. Анализ работы КНС

. Определение размеров машинного зала и здания КНС

. Определение отметки оси насоса

. Подбор вспомогательного оборудования

. Определение экономических показателей КНС

. Требования техники безопасности

Список литературы

1. Определение подачи и количества насосов

гидравлический трубопровод резервуар насосный

В канализационных насосных станциях наиболее целесообразно применять однорядную схему с параллельным расположением агрегатов в ряду и расположением осей насосов перпендикулярно стене, отделяющей приемный резервуар от машинного зала.

В состав помещений насосной станции входят: приемный резервуар с решетками и дробилками, машинное отделение, отделенного от приемного резервуара глухой водонепроницаемой перегородкой, помещения электроподстанции, производственные и бытовые помещения.

Подземная часть насосной станции круглая в плане , запроектирована на глубину подводящего коллектора 3,5м считая от чистого пола подземного сооружения.

Подземная часть насосной части разделена глухой водонепроницаемой перегородкой на два отсека в одном из которых расположен приёмный резервуар и помещение решёток- дробилок, в другой- машинный зал.

В надземной части насосной станции расположены механические мастерские, венткамера, кладовая, санузел, предусмотрено место установки электрощита.

Во избежание затопления насосной станции на подводящем коллекторе должны устанавливаться задвижка с электроприводом, управляемая автоматически от аварийного уровня в приёмном резервуаре.

Рис.1.1. Расчётная схема главной канализационной станции

2. Определение емкости приемного резервуара, притока сточных вод и расчетной производительности канализационной насосной станции

Исходными данными являются коэффициент общей неравномерности и график притока сточных вод.

Суммарный среднесуточный приток сточных вод, поступающий от населения и промпредприятий по подводящему коллектору на станцию, принимается по данным расчета канализационной насосной сети.

Среднесуточная производительность станции принимается равной среднесуточному притоку сточных вод.

По величине среднесуточного притока определяется среднесекундный приток стоков:

ср.с=(Qср.с*1000)/86400, л/с, (2.1)

где qср.с-среднесекундный приток в л/с;

Qср.с-среднесуточный приток в м3/сут.

ср.с=(21564,44 *1000)/86400=249,58 л/с.

Среднесуточный приток от промышленных предприятий составляет 4,2% от общего:

п.п.=0,042∙21564,44 =906,53 м3/сут.

Хозяйственно бытовые стоки:

х.б.= 21564,44 - 906,53 =20657,91 м3/сут.

Приток стоков от населения по часам суток определится в зависимости от величины коэффициента общей неравномерности, который определяется по СНиП 2.04.03-85 в зависимости от среднесуточного притока стоков от населения. Результаты расчета сведены в табл.2.1.

Таблица 2.1 - Сточные воды на насосную станцию

Таблица 2.2 - Приток и откачка по часам суток

Максимальный часовой приток в табл.2.1 является расчетной часовой подачей канализационной насосной станции, Qмах.ч.

мах.ч. =1454,39м3 /ч

По графику притока сточных вод определим сколько часов у вас будет работать два насоса (t1)

два насоса работает 8 часов (0-1, 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, 5-6, 22-23, 23-24)

следовательно, три насоса работают 16 часов.

б) Определение подачи одним насосом (Qн), м3/ч

сут. = Qн*t1*2+3*Qн*t2н = Qсут/( 2*t1+3*t2 )н = 336,94 м3/ч

подача двух совместно работающих насосов равна 673,88 м3/ч

3. Гидравлический расчет трубопроводов насосной станции

По условиям надежной эксплуатации схему коммуникаций канализационной насосной станции принимают с учетом возможности выключения любого насоса на ремонт без нарушения работы станции.

Всасывающие трубопроводы выполняют индивидуально для каждого насоса и прокладываются с подъемом не менее 0,005 к насосу. Входная воронка принимается диаметром 1,3…1,5 от диаметра всасывающего трубопровода, а высота до 1,7 диаметра всасывающего трубопровода.

Трубопроводы в пределах насосной станции выполняют стальными на сварке с применением фланцев лишь для присоединения арматуры и насосов.

На напорном трубопроводе каждого насоса необходима установка задвижки и обратного клапана, а на всасывающем трубопроводе насоса, работающего под заливом - задвижки.

Количество напорных трубопроводов от насосной станции принимают не менее двух и при протяженности более 2 км устраивают переключатели. При этом диаметр трубопроводов должен обеспечивать при аварии на одном из них: не менее 70% расчетной подачи при наличии аварийного выпуска и 100% при его отсутствии. Это может быть обеспечено включением резервных насосов и переключений между трубопроводами.

.1 Расчет всасывающего трубопровода

1)  Расчетная подача насосной станции:

Qр = Qмак.ч/3,6 , л/с, (3.1)

где Qмак.ч - максимальный часовой приток в м3/ч.

р = 1454,39/3,6 =403,99л/с.

2)  Расчетный расход:

q = Qр/n , л/с, (3.2)

где q - расчетный расход в л/с;р - расчетная подача станции в л/с;- число водоводов.

= 403,99/ 2=201,99 л/с.

) Диаметр трубопровода находим по формуле:

, м, (3.3)

где q - расчетный расход по одному трубопроводу, л/с;- рекомендуемая скорость, м/с.

СНиП 2.04.03- 85 рекомендует принимать )

Принимаем тубы стальные электросварные прямошовные ГОСТ 10704-76*вс наружн.=530 мм, 7 мм.вс гост.=530-2*7= 516 мм

) Определяем действительную скорость воды:

, м/с, (3.4)

где dвн - внутренний диаметр трубопровода, м.

 м/с

) Определяем число Рейнольдса:

, (3.5)

) Коэффициент сопротивления трения по длине определяем по формуле:

вс= 0,11*(68/Re + Kэ/dвн)0,25 (3.6)

где  -кинематический коэффициент вязкости сточной воды, м/с.

Можно принимать  м2/с, что соответствует температуре 10С.

) Определяем эквивалентные длины местных сопротивлений

= 54,68 мм

) Определяем приведенную длину трубопровода= l + l =56,68 мм

) Потери напора в трубопроводе определяются:=0,074 м

.2 Расчет напорного трубопровода

) Расчетный расход:

= 403,99/2 = 201,99 л/с

) Диаметр трубопровода находим по формуле:

(м)<dав=0,438м

СНиП 2.04.03- 85 рекомендует принимать

Для расчетов принимаем диаметр трубопровода при аварийном режиме.

По ГОСТ 10704-76 наружный диаметр принимаем :нап. наружн.=426 мм, 7мм.нап. гост.=426-2*7= 412 мм

) Действительная скорость воды:

, м

 м/с,

) Число Рейнольдса:

,

) Коэффициент сопротивления трения по длине:

) Определяем эквивалентные длины местных сопротивлений:=102,95 м

) Находим приведенную длину трубопровода:

= l + l = 132,95 м

) Потери напора в трубопроводе:=0,529м.

.3 Аварийный режим

) Расчетный расход:

= 21564,44*0,7*1000/86400 = 174,71 л/с

) Диаметр трубопровода находим по формуле:

 м,

3)  Действительная скорость воды:

 м/с,

) Число Рейнольдса:

) Коэффициент сопротивления трения по длине:

) Определяем эквивалентные длины местных сопротивлений:= 100,89 м

) Находим приведенную длину трубопровода:

= l + l = 130,89 м

) Потери напора в трубопроводе:= 0,397м.

4. Определение полного напора насосов, подбор насосов и электродвигателей

Напор, развиваемый насосами канализационной насосной станции, может быть определен по формуле:

Н = Нг + hвс + hн + hз , м, (4.1)

где Нг - геометрическая высота подъема жидкости, м;

Нг = Zп - Zр , м, (4.2)