Дипломная (вкр): Водоснабжение поселка

- полный напор насоса, м;

 - геодезическая высота всасывания, м;

 - геодезическая высота нагнетания, м;

 - сумма потерь напора в напорной и во всасывающей линии соответственно, м.

Геодезическая высота всасывания определяется по формуле (9.4)

;                (9.4)

 - геодезическая отметка оси рабочего колеса насоса, м;

 - минимальная отметка уровня воды в резервуаре, м.

Определяем геодезическую высоту всасывания

.

Так как , то следовательно, насос находится под заливом.

Геодезическая высота нагнетания будет определяться по формуле (8.5)

                            (8.5)

 - высота водонапорной башни, м;

 - максимальная высота столба воды в резервуаре водонапорной башни, м.

Определяем геодезическую высоту нагнетания

.

Суммарные потери напора во всасывающей и напорной линиях трубопровода определяются по формуле (9.6)

; (9.6)

 - удельное сопротивление трубопровода, с2/м6;

 - поправочный коэффициент к удельному сопротивлению;

 - длина участка трубопровода, м;

 - подача насосной станции II - го подъема, л/с.

Для насосной станции II - го подъема длина всасывающей линии равна 20,00 м, а напорной линии 60,00 м.

Определяем потери напора во всасывающей линии трубопровода

.

Определяем потери напора в напорной линии трубопровода

.

Определяем полный напор насоса

.3 Насосное силовое оборудование

Тип насоса выбирают в соответствии с расходом и напором, видом водоисточника, типом двигателя и условием эксплуатации.

Для подачи воды из резервуара непосредственно в водонапорную башню и разводящую сеть с расходом 0,052 м3/с и напором 31,49 м, потребуется 3 насоса (два рабочий и один резервный) марки Д 200-36 с частотой вращения 1450 об/мин (ГОСТ 22247-96).

Полная мощность двигателя определяется по формуле (9.8)

;                (9.8)

 - полная мощность электродвигателя, Вт;

 - удельный вес воды, кг/м2;

 - подача насоса, м3/с;

 - напор насоса, м.

Определяем полную мощность электродвигателя для насоса Д 200-36

.

Эффективная мощность электродвигателя определяется по формуле (9.9)

                  (9.9)

 - полная мощность электродвигателя, Вт;

 - коэффициент полезного действия, %.

Определяем эффективную мощность электродвигателя для насоса Д 200-36

.

Однако, учитывая возможности перегрузки, необходимо иметь некоторый запас мощности электродвигателя. Мощность двигателя с учетом коэффициента запаса мощности определяется по формуле (9.10)

               (9.10)

 - мощность двигателя, с учетом коэффициента запаса, Вт;

 - коэффициент запаса мощности.

Определяем мощность двигателя с учетом коэффициента запаса для насоса Д 200-36

.

Итак, для погружного насоса необходим двигатель с минимальной мощностью на валу 26077,40 Вт. Согласно ГОСТ 10428-89* выбирается электродвигатель номинальной мощностью 16,00 кВт.

Для насосной станции II-го подъема мощность электродвигателей определяется аналогично предыдущему расчету, и должна составлять не менее 15000 Вт для каждого двигателя.

На рисунке 8.1 представлена характеристика насоса Д 200-36

Рисунок 8.1 - Характеристика насоса Д 200-36

9.4 Размеры и конструктивные элементы здания насосных станций I-го и II-го подъемов

В насосной станции II - го подъема установлено три насоса марки

Д 200-36.

Размеры насосной станции II - го подъема:

-        длина равна 12000 мм;

         ширина равна 6000 мм;

         высота равна 4000 мм.

В здании сблокированы машинный зал (6000 х 6000 мм), электрощитовая, слесарная, санузел (душевая), комната обслуживающего персонала и коридор.

Фундаменты здания ленточные из монолитного железобетона. Фундаменты под насосные агрегаты выполнены толщиной 80,00 см. Переходные площадки, площадки обслуживания и лестницы металлические.

Стены здания из обыкновенного глинистого кирпича на цементном растворе. Кладка стен по наружной стороне ведется с подбором кирпича и расшивкой. Внутри стены штукатурятся, затираются и покрываются известью или краской.

Перекрытие из сборных железобетонных плит размером в плане 1500 х 6000 мм по сериям ПК 0.1 - 111 и ПК 0.1 - 119.

Все металлические и деревянные конструкции окрашиваются масляной краской два раза. Вокруг здания насосной станции устраивается асфальтная отмостка шириной 1,00 м. Для естественного освещения машинного зала устраивают окна в соотношении площади окон и пола 1,4 - 1,6.

Размеры насосной станции I-го подъема:

-        длина равна 4000 мм;

         ширина равна 2500 мм;

         высота равна 3000 мм.

В помещении располагается запорно-регулирующая арматура (задвижки, вентили), предохранительная арматура (обратные клапаны), а также пульты дистанционного управления насосными агрегатами. Также на напорной линии установлено водомерное устройство, предназначенное для определения и контроля пропускаемой воды и манометр - за наблюдением давления.

9.5 Вспомогательное оборудование насосных станций

К вспомогательному оборудованию насосных станций относится: подъемно-транспортное оборудование, вакуум-системы, система вентиляции, противопожарная система, система отопления, система смазки и др.

Применительно к данному проекту подбирается ручной подвесной кран со следующими характеристиками:

- грузоподъемность равна 0,50 т;

длина крана 3,60 м;

пролет крана 3,00 м;

масса крана 274,00 кг.

Система вентиляции в здании насосной станции естественная.

Система хозяйственно-питьевого водоснабжения предназначена для подачи воды на бытовые нужды насосной станции, то есть:

- для питьевых и гигиенических целей;

для уборки помещений и полива тротуаров и зеленых насаждений.

Здание насосной станции оборудуется хозяйственно-фекальной канализацией. Сточные воды в количестве 0,09 м3/сут из здания отводятся канализационной сетью из керамических труб в септик с последующей откачкой и вывозом в места, отведенные санитарными органами.

В качестве системы отопления используются: в машинном зале - ребристые трубы, в помещении обслуживающего и в щитовой - радиаторы М - 140А0.

Температуры воздуха приняты следующие: в машинном зале +5 оС, в комнате обслуживающего персонала +18 оС; в санузле +14 оС; в щитовой + 14 оС.

Для противопожарных целей предусматривают на насосной станции пожарные гидранты и огнетушители.

Заливку насосов, установленных выше уровня воды в водоисточнике, с помощью роторных вакуум-насосов рекомендуется применять на насосных станциях любой мощности. На данной насосной станции предусматривается один вакуум-насос.

9.6 Автоматизация насосной станции

Основными процессами, которые могут выполняться на насосной станции приборами автоматики, являются:

- прием к подаче управляющего импульса на пуск и остановку насосных агрегатов;

- выдержка времени, как перед пуском, так и между отдельными процессами;

- открытие и закрытие задвижки на трубопроводе в заданные моменты при пуске, работе и остановке агрегата;

включение и отключение дренажного насоса, подающего воду на охлаждение сальников.

В водонапорной башне устанавливается два реле типа РДК-3 в качестве датчиков верхнего и нижнего уровней воды в резервуаре. Одно реле присоединяется непосредственно к вводу трубопровода в башню с настройкой на срабатывание при нижнем уровне воды в баке. Другое реле присоединяется к нижнему концу воздушной трубы, установленной в баке с колпаком поверху. Оба указанных реле давления устанавливаются в колодце водонапорной башни и являются сигнализатором предельных уровней воды.

10 ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ПО УКЛАДКЕ НАПОРНОГО ТРУБОПРОВОДА

10.1 Организация временной базы строительного участка

В подготовительный период создают строительное хозяйство - комплекс временных зданий и сооружений, необходимых для размещения рабочих, строительных материалов и т.д., в период строительства системы водоснабжения. На базе устанавливают инвентарные подсобно - вспомогательные и обслуживающие здания: полевые вагончики для жилья и отдыха рабочих, ремонтные мастерские, душевые и другие помещения.

Классификация и назначения временных зданий и сооружений приведена в таблице 10.1.

Для хозяйственно - питьевого водоснабжения и душевых, на эстакадах устанавливают емкости, которые периодически заполняют водой. Качество воды должно отвечать требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Вода питьевая».

Таблица 10.1 - Состав объектов временной базы строительства

10.2 Строительные операции при прокладке напорного трубопровода

В дипломном проекте будут рассматриваться строительные операции, применяемые при строительстве стального напорного трубопровода по участку 1 - 2 ().

Технологический процесс производства работ при прокладке стальных напорных трубопроводов состоит из следующих основных строительных операций:

Разработка грунта в траншее под трубопровод.

Подвоз и раскладка труб.

Монтаж стальных труб в звенья.

Укладка звеньев труб в траншею.

Устройство колодцев на уложенном трубопроводе.

Частичная засыпка траншеи,

Предварительное испытание трубопровода на герметичность.

Полная засыпка траншеи.

Окончательное испытание трубопровода на герметичность.

10.3 Разработка траншеи под трубопровод

Глубина траншеи, ширина по дну, заложение откосов, должны устанавливаться проектом, а при отсутствии расчетов и указаний в соответствии со СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».

Ширина траншеи определяется по формуле

                   (8.1)

 - диаметр траншеи, м;

 - диаметр трубы, м.

Определяем ширину траншеи

.

При устройстве траншеи глубиной до 2,00 м целесообразно выполнять работу роторным многоковшовым экскаватором, а при глубине более 2,00 м одноковшовым экскаватором с обратной лопатой.

Глубину траншеи согласно СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» принимаем равной 1,20 м.

Определяем крутизну откосов траншеи. Так как грунт - суглинок, то угол между направлением откоса и горизонталью будет равен 90º.

Так как стальные трубы будут укладываться в естественных условиях укрупненными секциями длиной 40,00 м, то приямки необходимы только в местах соединения укрупненных секций. Размеры приямков приведены в таблице 3.4 [20]. Принимаем длину приямка 1,00 м; ширину приямка 0,70 м; высоту приямка 1,45 м. Трубы будут укладываться на естественное основание.

10.4 Технология укладки и монтажа стальных трубопроводов

Работы по укладке и монтажу стальных труб начинается с пониженных точек трассы. Трубы всех диаметров будут укладываться с помощью кранов. Трубопроводы, укладываемые в траншеях, монтируют укрупненными секциями. Перед опусканием труб в траншею необходимо выполнить гидроизоляцию труб битумной мастикой.

Изолированные секции укладывают на деревянные брусья. Перед укладкой трубопроводов траншеи принимают под монтаж: проверяют соответствие размеров и отметок проектным, правильность устройства откосов и состояние креплений и др. подчистка дна траншеи до проектных отметок, а также рытье приямков для сборки и сварки соединений производят непосредственно перед укладкой труб. Укладка трубопроводов в траншеях - это ответственная операция, так как в процессе подъема с бровки и опускания на дно траншеи в стенках труб и сварных швах в случае несоблюдения принятой технологии могут возникнуть механические напряжения, способные вызвать перелом трубопровода и другие повреждения.