Курсовая работа (т): Насосная станция внутрихозяйственной оросительной сети

Расходомер. Расходомеры предназначены для автоматического пуска и остановки насосных агрегатов в зависимости от расхода воды в трубопроводе, измерения расхода воды, определения количества работающих дождевальных машин на сети, проверки состояния трубопровода.

Обычно расходомер устанавливают на напорном коллекторе насосной станции. В большинстве случаев на насосных станциях применяются индукционные (ИР) или ультразвуковые (УРЗ) расходомеры. Расходомеры подбираются по максимальному расходу сети.

Расходомер устанавливается или внутри здания станции, или снаружи в специальном колодце.

4.4 Водозаборное сооружение

Для насосных станций малой и средней подачи, оборудованных горизонтальными насосами, обладающими положительной высотой всасывания, и амплитудах колебаний уровней воды в реке, не превышающих 8…10 м, обычно устраивают водоприемник - береговой колодец раздельно от здания станции.

Вода из канала в береговой колодец поступает через водоприемные отверстия, устраиваемые в передней стенке колодца. Устраивают обычно несколько ярусов отверстий. Одноярусное расположение водоприемных отверстий возможно при заборе воды из относительно чистых рек с малой амплитудой колебаний уровней воды в них. Водоприемные отверстия оборудуют: грубыми сороудерживающими решетками; ремонтными затворами - стандартными укороченными задвижками или дисковыми затворами, плоскими гидротехническими затворами; рыбозащитными устройствами.

Вертикальную всасывающую трубу размещаем у задней стенки камеры, диаметр входного отверстия всасывающей трубы Dвх =300 мм. Ширина водоприемной камеры составит 3Dвх=900 мм. Длину водоприемной камеры определяем из условия создания в ней необходимого объема воды м3, где Q - расчетная подача насоса, м3/с.

Определяем длину камеры:

, м (4.1)

где bкам, hкам - ширина камеры и глубина воды в ней при минимальном уровне, м.

Заглубление входного отверстия вертикальной всасывающей трубы под минимальный уровень воды камере принимают (1…1,5) Dвх, но не менее 0,5 м; расстояние от дна камеры - (0,8…1) Dвх.

м.

Ширину водоприемного отверстия согласовывают с шириной камеры и размерами ремонтных затворов, устанавливаемых в камерах. Верх берегового колодца должен возвышаться над максимальным уровнем воды с учетом высоты волны, не менее чем на 0,6…0,8 м.

В связи с жесткими требованиями, предъявляемыми к качеству воды при ее подаче к дождевальным машинам, на водозаборных сооружениях, кроме решеток, предусматривается установка мелких сеток или кассетных фильтров.

5. Конструкция здания насосной станции

.1 Выбор типа здания насосной станции и определение его размеров

Конструкция здания насосной станции зависит от ее назначения, типа и размера основных агрегатов, рельефа местности, геологии, строительных материалов и т.д.

Для закрытой оросительной сети применяют стационарные здания насосных станций двух типов: наземный и камерный, а также передвижные и плавучие насосные станции.

В моей курсовой работе, на основании полученных результатов применяем наземный тип здания насосной станции.

В задании насосной станции предусматриваем только систему для заполнения насосов перед пуском.

Основные насосные агрегаты размещаем на отдельно стоящих фундаментах, а пол здания располагаем выше уровня земли пристанционной площадки на 20 см. Фундамент стен здания ленточный.

Определяем ширину здания по формуле:

Вр = 2δст + ℓф.с + ℓк + ℓм.в + ℓн + ℓм.в +ℓвс + ℓо.к +ℓвс + ℓз + ℓд +ℓф.с, (5.1)

м

где δст - толщина стен здания, м; ℓф.с - расстояние от стены здания до фланцевого соединения, м; ℓк - длина конфузора от всасывающего трубопровода к всасывающему патрубку насоса, м; ℓн - расстояние между фланцами всасывающего и напорного патрубков насоса, м; ℓм.в - длина монтажной вставки, м; ℓвс - длина вставки для присоединения обводной линии к обратному клапану, м; ℓо.к - длина обратного клапана, м; ℓз - длина задвижки, м; ℓд - длина диффузора, м.

Расчетную ширину здания Вр увязываем со стандартной длиной балки перекрытия, равной 9 м.

Расстояния от стен до насоса и до двигателя должны быть не менее 1м для низковольтного двигателя и 1,2м для высоковольтного.

Расчетная длина внутренней части здания насосной станции, м

р =  + nнℓагр + (nн - 1)ℓпр +ℓм.п, м, (5.2)

м,

где  - расстояние между торцовой стеной здания и насосным агрегатом, =1м; nн - число установленных насосных агрегатов; ℓагр - осевые размеры насосного агрегата, м; ℓпр - расстояние между агрегатами, м; ℓм.п - длина монтажной площадки:

ℓм.п=bагр++ℓпр, м;

м,

bагр - ширина агрегата, м.

Длину внутренней части здания увязывают с шагом колонн, равный 6 м. С учетом толщины торцовых кирпичных стен окончательная общая длина здания насосной станции:

Lнч=L′+2δст (5.3)

м,

где L′          - стандартное значение длины здания насосной станции, м.

Определяем высоту здания насосной станции по формуле:

, м, (5.4)

м,

где  - расстояние от чистого пола до верха насосного агрегата, м; h3 - запас на пронос детали над установленным оборудованием, равный 0,7м;  - максимальная высота проносимого оборудования, м; hстр - размер строп для захвата поднимаемой детали или узла, равный 0,3м; hкр - высота подвесного крана при стянутой тали от крюка до низа монорельса, м; hмон - высота монорельса, м; hз.м - запас монорельса, равный 0,15м.

Расстояние от продольных разбивочных осей здания до оси подкранового рельса принимаем равным 750мм.

Используем здания каркасного типа, состоящее из сборных железобетонных элементов промышленного изготовления. Каркас верхнего строения выполняем в виде рам, колонны которого защемлены в отдельно стоящих фундаментах. Стены верхнего строения выполнем из сборных ребристых железобетонных панелей.

Основные лестницы, проектируем из стандартных сборных ж/б маршей. Уклон марша принимаем 1:2 соответствующие им высота ступеней 15 см ширина 30 см. Ширина марша 100 см, площадка 100см.

Для подачи оборудования на монтажные площадки устанавливаем раздвижные ворота размером 4х3 м

Ширину оконных проемов в Машином зале принимаем 3м при высоте окна 1,8м.

5.2 Вспомогательное оборудование насосной станции

К вспомогательному оборудованию насосной станции, работающей на закрытую оросительную сеть, можно отнести: пневматическое оборудование, трубопроводная арматура, грузоподъемное оборудование, контрольно-измерительная аппаратура, электротехническое оборудование.

5.2.1 Арматура внутристанционной камеры насосной станции

На внутристанционных коммуникациях насосной станции устанавливают запорную арматуру - задвижки, дисковые поворотные затворы, вентили, пробковые и шаровые краны; запорно-предохранительную - обратные клапаны; монтажную - вставки и сальниковые компенсаторы.

Арматура на внутристанционных коммуникациях подбирается по условному диаметру водоводов для следующих условных давлений pу: 0,1; 0,25; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6,4; 10 и 16 МПа. При определении условного давления для подбора необходимой арматуры допускается превышение до 5% фактического рабочего давления над указанным выше.

Запорная арматура принимается: при Dтр≥100 мм - параллельные задвижки с выдвижным (Dзад=100…400 мм) шпинделем, клиновые задвижки для небольших значений ру= 0,25…0,6 МПа, дисковые фланцевые затворы с гидравлическим, ручным и электрическим приводом.

Задвижки с ручным приводом применяют на небольших неавтоматизированных насосных установках на трубопроводах диаметром не более 400 мм.

Таблица 5.1

Основные размеры и масса параллельной задвижки

Для предотвращения перетекания жидкости из напорного трубопровода в насос при его внезапной остановке, т.е. для предотвращения опорожнения трубопроводов при отключении насосов и реверсивного вращения роторов насосных агрегатов применяют обратные клапаны (табл.5.2)

Таблица 5.2

Основные размеры и масса обратного клапана

В качестве монтажных вставок используют как сальниковые компенсаторы, так и специально изготовленную арматуру (табл.5.3)

Таблица 5.3

Основные размеры и масса сальниковых компенсаторов

При рассмотрении надежности работы закрытых оросительных систем необходимо рассматривать как их отдельные элементы (насосные станции, закрытые оросительные сети), так и системы в целом.

Противоударные мероприятия предусматривают установку арматуры на сети определяемыми топографическими условиями местности, взаимным расположением магистральных, распределительных и полевых трубопроводов, а также эксплуатационными режимами сети.

Средства защиты от гидроудара можно разделить на две большие группы:

- средства защиты, предназначенные для сброса воды из напорных трубопроводов;

2 - средства защиты, препятствующие развитию значительных скоростей движения воды в обратном направлении.

Воду из напорных трубопроводов сбрасывают через насосы во всасывающую линию и далее в водоисточник при отсутствии на напорных линиях обратных клапанов, а также через насосы по обводным линиям.

. При внезапной остановке насосных агрегатов в трубопроводе, давление на насосной станции начинает снижаться, а также снижается и скорость движения воды в трубопроводе. В какой-то момент вода остановится и далее начнет двигаться с ускорением в обратном направлении с уже повышенным давлением. Вода встречает на пути обратный клапан - происходит гидравлический удар. Для предотвращения этого явления перед обратным клапаном устраивают обводную линию. Диаметр обводных линий принимают равным 1/3…1/5 диаметра обратного клапана. Обводная линия должна быть оборудована автоматически закрывающейся запорной арматурой.

Воду помимо насосов сбрасывают и через обычные предохранительные клапаны или специальные клапаны гасители, открывающиеся еще до повышения давления сверх рабочего, через кольцевые задвижки и разрывные мембраны.

. К средствам защиты от гидравлического удара, препятствующим развитию значительных скоростей, относятся:

Впуск воздуха в места образования разрывов сплошности потока в трубопроводе с последующим сжатием воздуха, для этого на трубопроводе устанавливают аэрационные клапаны (клапаны для впуска и защемления воздуха-КВЗВ) или универсальные вантузы. Его применяют при небольших статических напорах (15…20м).

-        При больших напорах используют комбинированную защиту от гидроудара: установка водовоздушной емкости (осуществляется впуск воды) 1 с устройством для впуска воздуха через обратный клапан 3 при образовании в трубопроводе вакуума соединенного с напорным трубопроводом

-        При нормальном режиме тарель обратного клапана закрыта давлением воды в трубопроводе, при уменьшении давления в трубопроводе ниже уровня воды в резервуаре обратный клапан открывается и вода поступает в трубопровод.

         Разделение трубопровода на несколько частей и установка на нем дополнительных обратных клапанов. В результате гидроудара вода начинает двигаться в обратном направлении, клапаны закрываются и разделяют трубопровод на несколько частей, в пределах каждой из которых статический напор невелик. Это средство защиты может быть эффективно использовано при значительном геометрическом подъеме воды.

5.2.2 Выбор подъемно-транспортного оборудования

Для машинных залов насосных станций подъемно-транспортное оборудование выбирают в зависимости от габаритов зданий и массы монтируемых агрегатов.

Вид грузоподъемного оборудования принимается по весу наиболее тяжелой монтажной единицы с учетом 10%-ной надбавки, массы траверс и строп. За монтажную единицу принимают насос или двигатель, для малых насосов - по весу агрегата с фундаментной плитой.

Определяем вес наиболее тяжелой монтажной единицы с учетом 10%-ной надбавки:

Масса агрегата равна 1022 кг с 10%-ной надбавкой 1124 кг.

Определяем длину перекрываемого пролета по формуле:

= ℓф.с + ℓк + ℓн + ℓм.в +ℓвс + ℓо.к +ℓвс + ℓз + ℓд ; (5.5)

м,

где ℓф.с - расстояние от стены здания до фланцевого соединения, м; ℓк - длина конфузора от всасывающего трубопровода к всасывающему патрубку насоса, м; ℓн - расстояние между фланцами всасывающего и напорного патрубков насоса, м; ℓм.в - длина монтажной вставки, м; ℓвс - длина вставки для присоединения обводной линии к обратному клапану (используется в качестве средства защиты от гидроудара и свободного открытия диска обратного клапана с эксцентрично расположенной осью), м; ℓо.к - длина обратного клапана, м; ℓз - длина задвижки, м; ℓд - длина диффузора, м.

По найденным значениям определяем подъемно-транспортное оборудование:

Принимаем подвесной ручной кран (технические характеристики табл. 5.4)

Таблица 5.4

Технические характеристики подвесных ручных кранов