Тема: Определение расчетной подачи и числа установленных насосов

Расчетная максимальная подача мелиоративной НС определяется:

1. при поверхностном поливе – максимальной ординатой укомплектованного графика водопотребления, умноженной на коэффициент форсировки:

,

где = 1,2-1,3 при Q < 1м³/с

= 1,15-1,2 при Q = 1-10 м³/с

= 1,1-1,15 при Q > 10 м³/с

2. при дождевании – графиком полива с учетом числа одновременно работающих дождевальных машин и их параметров (форсированная подача НС для дождевальных систем не предусматривается);

3. при подаче воды в каналы рисовых оросительных систем – максимальной ординатой укомплектованного графика водопотребления, умноженной на коэффициент запаса 1,1;

4. при осушении – максимальной ординатой графика откачки с учетом использования регулирующей емкости системы (форсированная подача осушительных НС не предусматривается).

Как правило, число рабочих агрегатов НС определяют из условия лучшего покрытия графиков водопотребления (откачки) с учетом получения при этом максимальной экономической эффективности.

При этом график водопотребления, как правило, перестраивают в график водоподачи со ступенчатым характером изменения подачи во времени при сохранении общего объема подаваемой воды.

В практике проектирования оросительных НС встречается несколько способов выбора числа основных агрегатов:

1 способ: Число основных агрегатов n выбирают по максимальной Q_max и минимальной Q_min подачам НС (по максимальной и минимальной ординатам укомплектованного графика водопотребления):

Для форсированной подачи и замены при аварии одного из насосов устанавливают дополнительно такой же агрегат или два на меньшую подачу, так называемые разменные агрегаты. Установка разменных агрегатов дает возможность сократить непроизводительные сбросы воды, хотя и создает некоторые неудобства из-за разнотипности оборудования.

2 способ: Число основных агрегатов n выбирают по форсированной Q_ф и минимальной Q_min подачам НС: .

Для водохозяйственных организаций рекомендуют более универсальный способ выбора основных и резервных агрегатов:

- тип и число рабочих агрегатов следует выбирать по расчетной максимальной или по форсированной подаче (если она имеется);

- насосы должны обеспечивать безкавитационную работу во всем расчетном диапазоне подач;

- максимальный КПД установки желательно иметь при средневзвешенном напоре;

- по возможности на НС должно быть установлено однотипное оборудование;

- предпочтение отдается центробежным насосам горизонтального исполнения типа Д, при Q>2 м³/с – вертикальные центробежные насосы; на понтонах плавучих НС – горизонтальные агрегаты;

- минимальное число агрегатов на мелиоративных НС и НС систем водоснабжения:

при Q = 1м³/с – 2-4 агрегата;

при Q = 1-5 м³/с – 3-5 агрегатов;

при Q = 5-30 м³/с – 4-6 агрегатов;

при Q > 30 м³/с – 5-9 агрегатов;

на оросительной НС III категории надежности допускается установка 1 основного агрегата Q<400 л/с и N < 150кВт;

- разменные агрегаты устанавливают при расходе Q основных агрегатов более 1,5 м³/с;

- желательно, чтобы число основных агрегатов было кратным 2 или 3.

На мелиоративных НС должны быть установлены резервные агрегаты:

- на НС I категории надежности подачи при числе основных агрегатов 1-4 – 1шт.; > 4 – 2шт.;

- на НС II категории – при числе основных агрегатов 1-8 – 1 шт; > 8 – 2 шт;

- на НС III категории резервные агрегаты, как правило, не предусматривают.

На НС для подачи воды в закрытую сеть, как правило, устанавливают 2 группы насосов: бустерные и основные.

Бустерные насосы предназначены для заполнения водой закрытой сети и поддержания давления в ней на минимальном уровне, обеспечивающем пуск основных насосов.

Тема: Насосные станции для закрытой оросительной сети

Закрытая оросительная сеть – это система трубопроводов на оросительном участке, которая обеспечивает подачу воды от НС и распределяет ее между точками выделений, оборудованных гидрантами. Размеры участка, который обслуживается одной НС, составляет 1-1,5 тыс. га, подача такой НС – 0,8-1,2 м³/с.

Бустерные насосы дополняют истечение воды из сети.

На станции устанавливают водовоздушные баки, которые служат для пополнения расхода воды в сети при неработающих дождевальных машинах и сглаживания колебаний давления, которые вызывают увеличение или уменьшение отбора воды из сети.

Вода из НС подается к дождевальным машинам по трубопроводам, которые образуют закрытую оросительную сеть.

Подача насосной станции определяется по формуле:

,

где - сумма расходов воды всех подключенных дождевальных машин;

- утечки в сети, = (0,05-0,07)Q_max

Расчетный напор НС определяют для наиболее напряженного режима работы закрытой сети, то есть при максимальном количестве одновременно работающих дождевальных машин. Работу дождевальных машин на гидрантах обеспечивает свободный напор Н_св, который составляет для «Волжанки» Н_св=40м, «Фрегата» Н_св=49-65м, «Днепр» Н_св=45м.

Состав гидромеханического оборудования

Непрерывность подачи воды обеспечивается основными и бустерными насосами, а также водовоздушным баком объемом 6,3 м³ и 10м³. Применяют насосы марки Д и ЦН. Основные насосы подбирают по расчетному напору сети и подаче, соответствующей максимальной подаче сети, которая обеспечивается 2-6 агрегатами.

Бустерные насосы, их подача составляет половине подачи основного насоса. Рекомендуется устанавливать по 2 бустерных насоса на НС.

Пуск и остановка бустерных насосов выполняется «по давлению», пуск 1 основного насоса также «по давлению» после остановки бустерного насоса, а дальше пуск и остановка следующих основных насосов выполняется «по расходу» сети.

Напор бустерного насоса принимают равным необходимому минимальному напору основного насоса или превышающим его.

Водовоздушный бак автоматически поддерживает подачу и напор НС при малых нагрузках сети и кратковременных остановках насосных агрегатов.

Емкость водовоздушного бака определяется по необходимому регулирующему объему:

,

где - напор, при котором включаются основные насосы;

- минимальный напор в сети;

- необходимый регулирующий объем для поддержания давления в сети при включении и выключении дождевальных машин:

,

где К=0,7 – коэффициент, учитывающий интенсивность роста подачи воды в дождевальную машину при открытии гидранта;

q – подача дождевальной машины

«Волжанка» q = 24-64 л/с

«Фрегат» q = 50-100 л/с

«Днепр» q = 120 л/с

t = 7-10 c – время прохождения сигнала при автоматическом пуске или остановке насоса.

Воздух в водовоздушном баке постепенно растворяется в воде. Для поддержания объема воздуха в заданных пределах предусматривается компрессор.