МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНБАССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Кафедра «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов»

Методические указания

к выполнению курсового проекта «Водопроводная насосная станция» по дисциплине «Насосные и воздуходувные станции»

(для студентов специальности 7.092601 “Водоснабжение и водоотведение” дневной и заочной форм обучения)

Утверждено

на заседании кафедры «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов»

Протокол №7 от 10.12.2002 г.

Макеевка ДонГаса, 2003 г.

УДК 628.12.

Методические указания к выполнению курсового проекта «Водопроводная насосная станция» по дисциплине «Насосные и воздуходувные станции» (для студентов специальности 7.092601 “Водоснабжение и водоотведение” дневной и заочной форм обучения)/ Сост.: В.И. Нездойминов, Т.Н. Полетаева. – Макеевка: ДГАСА, 2003,-35с.

В методических указаниях изложена методика проектирования и расчета водопроводной насосной станции: расчет ступенчатого графика работы насосов, определение диаметров трубопроводов, требуемого напора насоса, выбор насосного агрегата и т.д. Данные указания могут быть использованы при выполнении соответствующего раздела дипломного проекта.

Составители: В.И. Нездойминов, доц., к.т.н.

Т.Н. Полетаева, асс.

Ответственный

за выпуск В.И. Нездойминов, зав. кафедрой, доц., к.т.н.

Рецензент С.Б. Никиша, доц., к.т.н.

Введение

Водопроводные насосные станции представляют собой сложный комплекс инженерных сооружений и технологического оборудования, обеспечивающий бесперебойную работу различных систем водоснабжения. При выполнении курсового проекта студенты используют знания, приобретенные ими при изучении курса «Гидравлические и аэродинамические машины». Основным нормативным документом, на базе которого выполняют расчеты и проектирование насосных станций, является СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

цель курсового проекта - углубить теоретические познания студентов при изучении курса «Насосные и воздуходувные станции» и приобрести навыки основ проектирования.

Общая часть.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки (не более 25с.) и графической части (1 лист формата А 1).

В состав пояснительной записки входят: задание на проектирование, содержание, реферат, введение, расчетно-пояснительная часть и список литературы.

Пояснительная записка оформляется в соответствии с требованиями ЕСКД (бумага формата А 4, внешняя рамка и штамп).

1.Почасовой график водопотребления и подачи насосной станции второго подъема.

1.1.Построениние почасового графика водопотребления и его анализ.

Режим работы насосов, установленных в машинном зале насосной станции, зависит от режима водопотребления, который учитывает: наличие, либо отсутствие на водопроводной сети регулирующих емкостей; режим работы промышленных предприятий и т.д.

В задании на курсовой проект приведено значение коэффициента часовой неравномерности . В прилож. 1 дано типовое распределение суточного расхода воды в населенных пунктах по часам суток в зависимости от значения . По данным распределения, в координатах Q-t строится ступенчатый график, представленный на рис.1.1.

В дипломном проекте график строится на основании данных сводной таблицы часового водопотребления города и промышленных предприятий.

При ступенчатой работе насосной станции объем регулирующих емкостей не должен превышать 6% от Q _сут.

Для насосных станций с суточной подачей до 15тыс м³ , рекомендуется равномерный режим работы насосов, при этом объем регулирующей емкости не должен превышать 15% от суточной подачи.

Режим работы насосов и их количество выбирается по соотношению максимального и минимального водопотребления на основании результатов технико-экономического сравнения вариантов, так как работа насосов, сети и регулирующих емкостей взаимосвязана.

Рекомендуется принимать при отношении:

n = 3 – трехступенчатый режим работы насосной станции,

n = 1,5...2,0 – двухступенчатый,

n ≤ 1,5 – одноступенчатый, режим работы.

Обычно число ступеней назначают не более трех, т.к увеличение их числа приводит к увеличению общего числа насосов, что снижает экономические показатели работы насосной станции.

При безбашенной системе водоснабжения график подачи насосов должен совпадать с графиком водопотребления. Совпадение может быть достигнуто установкой насосов, включаемых в работу поочередно, и регулированием подачи.

1.2.Определение производительности ступеней насосной станции.

В качестве примера рассматривается система водоснабжения с водонапорной башней в начале сети. При наличии башни максимальная подача насосной станции принимается меньше максимального часового водопотребления на величину не превышающая регулирующий объем воды в баке башни (700…750 м³). В первом приближении максимальная часовая подача насосной станции может приниматься на 5…10% меньше, чем максимальное часовое водопотребление, т.к. водопроводная сеть одновременно питается от насосной станции и водопроводной башни.

Согласно графику, представленному на рис.1.1., соотношение максимального и минимального водопотребления равно:

n = ≈ 4.

При таком значении n рекомендуется трехступенчатый режим работы станции: на верхней ступени работают - три, на средней – два и на нижней – один насос.

Одновременная работа трех насосов обеспечивает максимальную часовую подачу насосной станции:

от Q_сут.

Производительности средней и нижней ступеней определяются с учетом коэффициента снижения подачи насосов, работающих параллельно (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Значения коэффициента снижения подачи насосов при параллельной работе

Число одновременно работающих насосов.
2	1,08…1,11
3	1,15…1,18
4	1,2…1,25
5	1,3…1,35

Производительность средней ступени, м³/ч:

от Q _сут

Производительность нижней ступени (подача одного насоса), м³/ч:

от Q _сут

После наложения графика подачи насосов на график водопотребления определяется регулирующий объем бака башни. Расчет выполняется в табличной форме (табл.1.2).

Таблица 1.2. Определение регулирующего объема бака водонапорной башни.

Часы суток	Водопо- требление ,%	Производительность ступеней станции, %			Поступление воды в бак, %	Расход из бака, %	Остаток в баке, %
		верхняя ступень	средняя ступень	нижняя ступень
0 – 1
1 – 2
…
…
22…23
23…24
	 100%						

Величина регулирующего объема бака башни определяется как сумма взятых по модулю, наибольшего положительного и отрицательного значений из табл.1.2.

Время работы ступеней корректируется зависимостью:

,

где t_1, t₂, и t₃ – время работы каждой ступени в часах.

Если в результате проверки Q _сут >100%, то необходимо перераспределить время работы ступеней от большей величины к меньшей, если же Q _сут < 100% - следует увеличить время работы верхней или средней ступеней.

в соответствии с требованием [1 п.2.21], подача насосной станции в час максимального водопотребления, должна обеспечивать расход воды на наружное пожаротушение, без учета расхода воды промпредприятием на хозяйственно-бытовые нужды, м³/ч:

Q_max =Q_н.с. + Q_пож + Q_п.п. - .

где Q _пож. – расход воды на наружное пожаротушение, принимается по заданию, м³/ч; Q_п.п. – расход воды на промпредприятии, м³/ч; - расход воды на прием душа, мытье пола, технологического оборудования и др., м³/ч.

Подача воды на наружное пожаротушение может обеспечиваться группой основных насосов, при этом согласно [1, п.2.30] допускается снижение свободного напора до 10м, либо установкой отдельной группы противопожарных насосов, обеспечивающих подачу воды в сеть на противопожарные нужды.

При разработке дипломного проекта в машинном зале насосной станции предусматривается установка промывных насосов, для подачи воды на регенерацию фильтров. Расход промывной воды равен, м³/ч:

где F – расчетная площадь одного фильтра, м²;

q – интенсивность промывки, м³/ч м²;

N – число фильтров, остановленных на промывку.