Насосная станция второго подъема (стр. 3 из 3)
cosφ – коэффициент мощности электродвигателя, cosφ =0,85-0,9; cosφ =0,9;
10…50 – нагрузка от вспомогательного оборудования и освещения
кВ·А.Принимается два силовых маслонаполненных трансформаторов ТСМ 1000/6-10 с массой каждого 3300кг, длиной 1660мм, шириной 2570мм и высотой 2570мм.
Подача дренажных насосов определяется по формуле
, (13)где
- суммарные утечки через сальники, q1=0,1 на один сальник, сальников 12; =0,1*12=1,2л/с;q2 – фильтрация через стены и пол, определяется
q2= 1,5+0,001W, (14)
где W - объем заглубленной части МЗ = 18*20*12=4320м3;
q2= 1,5+0,001*4320=5,82л/с,
л/с.Принимается два дренажных насоса, марки ВКС 10/45, характеристики насоса приведены в таблице 9.
Таблица 9 – Дренажный насос
| Марка | Подача, л/с | Напор, м | Мощность, квт | Габариты в плане | Нвакдоп, м | Масса,кг |
| ВКС 10/45 | 5,0-11,1 | 85-30 | 30 | 1200´430 | 3 | 315 |
7 Расчет параметров насосной станции
Потери напора на участках сети в машинном зале сведены в таблицу 10.
Таблица 10 – Потери напора на участках
| Участок сети | Поз. На рис. 5 | Q, л/с | dу, мм | V, м/с | x | hуч, м |
| AB | 1 | 840 | 1000 | 1,31 | 0,13 | |
17  2 | - | - | - | 1,2 | ||
| 7 | - | - | - | 0,2 | ||
| 10 | - | - | 1,5 | |||
| BC | 10 | 840 | 1000 | 1,31 | 1,5 | 0,22 |
| 7 2 | - | - | - | 0,2 | ||
| 12 | - | - | - | 0,2 | ||
| 2 | - | - | - | - | ||
| 20 | - | - | - | - | ||
| 10 2 | - | - | - | 1,5 | ||
| CD | 13 | 420 | 800 | 1,07 | 0,2 | 0,2 |
| 8 | - | - | - | 0,2 | 0,2 | |
| 14 | - | - | - | 0,1 | 0,09 | 0,1 |
| 3 | - | - | - | - | ||
| EF | 15 | 420 | 800 | 1,07 | 0,25 | 0,24 |
| 9 | - | - | - | 1,7 | ||
| 8 | - | - | - | 0,2 | ||
| 4 | - | - | - | 1,5 | ||
| 11 | - | - | - | 1,5 | ||
| FM | 11 2 | 420 | 800 | 1,07 | 3 | 0,18 |
| 8 2 | - | - | - | 0,4 | ||
| 5 | - | - | - | - | ||
| 21 | - | - | - | - | ||
| 13 | - | - | - | 0,2 | ||
| MN | 8 | 420 | 800 | 1,07 | 0,2 | - |
| 18 | - | - | - | 0,5 | ||
| 16 | - | - | - | - |
Σhуч=0,86м это значительно больше hмз=3м, поэтому данные таблиц требуется пересчитать.
Уравнение характеристик водопроводной сети при максимальном водопотреблении, работы станции на один или полтора водовода:
=18,3+0,3+0,86+15,1+3,84=38,4 м,Shп = Sh(Qп/Qмакс)2 = 38,4*(915/840)² = 45,5 м,
Shтр = Sh(Qтр/Qмакс)2 = 38,4*(458/840)² = 11,4 м,
Shав1 = (Sh-hн)+4*hн = (38,4-18,3)+4*18,3 = 73,3 м,
Shав1,5 =(Sh-hн)+2,5*hн =(38,4-18,3)+2,5*18,3 = 64,15 м.
Кр=38,4/0,8402= 54,4л/с,
Кпож=45,5/0,9152=54,4 с2/м5 ,
Ктр=11,4/0,4582=54,3 с2/м5,
Кав 1=73,3/0,5882=212,1с2/м5.
Кав 1,5=64,15/0,5882=194,5 с2/м5.
Hр =46,1+54,4Q2 м,
Hп =32,5+54,4Q2 м,
Hтр =42,8+54,3Q2 м,
Hав 1 =46,1+212,1Q2 м,
Hав 1,5 =46,1+194,5Q2 м.
Таблица 11 – Работа насосной станции
| Q, л/с | HН, м | КПД,% | HН(1+2) м | HС.ДП м | HС.ТР м | HС.П м | HС.АВ1 м | HС.АВ1,5 м |
| 0 | 100,0 | 100,0 | 46,1 | 42,8 | 32,5 | 46,1 | 46,1 | |
| 50 | 99,8 | 19 | 100,0 | 46,2 | 42,9 | 32,6 | 46,5 | 46,4 |
| 150 | 98,3 | 43 | 99,6 | 47,3 | 44,0 | 33,7 | 49,7 | 49,2 |
| 250 | 95,3 | 60 | 98,8 | 49,5 | 46,2 | 35,9 | 56,2 | 54,7 |
| 350 | 90,8 | 70 | 97,7 | 52,8 | 49,5 | 39,2 | 65,9 | 63,0 |
| 450 | 84,8 | 75 | 96,2 | 57,1 | 53,8 | 43,5 | 78,9 | 74,0 |
| 550 | 77,3 | 73 | 94,3 | 62,6 | 59,3 | 49,0 | 95,1 | 87,8 |
| 650 | 68,3 | 68 | 92,1 | 69,1 | 65,8 | 55,5 | 114,5 | 104,4 |
| 750 | 57,8 | - | 89,4 | 76,7 | 73,4 | 63,1 | 137,2 | 123,7 |
| 850 | 45,8 | - | 86,4 | 85,4 | 82,1 | 71,8 | 163,1 | 145,8 |
| 950 | 32,3 | - | 83,1 | 95,2 | 91,9 | 81,6 | 192,3 | 170,6 |
| 1050 | 17,3 | - | 79,4 | 106,1 | 102,8 | 92,5 | 224,7 | 198,2 |
Рисунок 11 - График работы насосной станции
График работы насосной станции (рисунок 11) выражает зависимость напоров, подач и КПД от характеристик водопроводной сети.
Таблица 12 -Расчёт графика водопотребления, л/с
| Часы суток | Qрасч | Qн1 | Qн2 | К | ||||
| 0 - 1 | 500,01 | 420 | 840 | 3 | ||||
| 1 – 2 | 533,344 | 3,2 | ||||||
| 2 – 3 | 416,675 | 2,5 | ||||||
| 3 – 4 | 433,342 | 2,6 | ||||||
| 4 – 5 | 583,345 | 3,5 | ||||||
| 5 – 6 | 683,347 | 4,1 | ||||||
| 6 – 7 | 733,348 | 4,4 | ||||||
| 7 – 8 | 816,683 | 4,9 | ||||||
| 8 – 9 | 816,683 | 4,9 | ||||||
| 9 – 10 | 933,352 | 5,6 | ||||||
| 10 – 11 | 816,683 | 4,9 | ||||||
| 11 – 12 | 783,349 | 4,7 | ||||||
| 12 – 13 | 733,348 | 4,4 | ||||||
| 13 – 14 | 683,347 | 420 | 840 | 4,1 | ||||
| 14 – 15 | 683,347 | 4,1 | ||||||
| 15 – 16 | 733,348 | 4,4 | ||||||
| 16 – 17 | 716,681 | 4,3 | ||||||
| 17 – 18 | 683,347 | 4,1 | ||||||
| 18 – 19 | 750,015 | 4,5 | ||||||
| 19 – 20 | 750,015 | 4,5 | ||||||
| 20 – 21 | 750,015 | 4,5 | ||||||
| 21 – 22 | 800,016 | 4,8 | ||||||
| 22 – 23 | 800,016 | 4,8 | ||||||
| 23 – 24 | 533,344 | 3,2 | ||||||
График водопотребления (рисунок 12) выражает зависимость
Qрасч = QсутPt, (15)
где Qрасч – расчётное водопотребление в разные часы суток; Pt – доля водопотребления в каждый час от Qсут
Рисунок 12 - Графика водопотребления
По рабочим точкам рисунка 11 определяются подачи Qнi, напоры Hнiи hнiпри работе одного, и двух насосов в рабочих режимах, а по графику рисунка 12 – сколько часов в сутки tiзаняты эти насосы. По этим значениям вычисляются удельный расход электроэнергии, квт-ч/м3.
Таблица 13 – Данные проекта насосной станции
| Параметры | Рабочие режимы | авария (одна перемычка) | пожар | |||||||
| Q максимальный | Q минимальной | |||||||||
| расчет | график | расчет | график | расчет | график | расчет | график | |||
| Число рабочих насосов | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Q, л/с | 420 | 840 | 630 | 850 | 458 | 870 | 588 | 550 | 915 | 950 |
| H, м | 56 | 86 | 69 | 87 | 84 | 85 | 114 | 96 | 78 | 82 |
| η, % | 73 | - | 64 | 73 | - | 73 | - | 60 | - | 75 |
| t, ч/сут | 1 | 23 | ||||||||
Действительная подача станции составляет
Q=(1*0,63+23*0,85)*3600=72650 м3/сут.
Расход электроэнергии определяется по формуле
, (16)где Н1, Н2, – напоры, создаваемые при работе 1-го, 2-х насосов, м3;
ŋ1, ŋ2 – КПД при работе 1-го, 2-х насосов;
ŋдв – КПД двигателя, принимается ŋдв=0,95.
кВт-ч.Удельный расход электроэнергии, кВт-ч/м3 определяется
, (17) 
кВт-ч/м3.Список использованных источников
1 Любовский З.Е. Гидравлика и насосы. Новокузнецк, 2005.
2 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования: СНиП 2.04.02-84*. М.: Стройиздат, 1985.
3 Шевелёв Ф. А., Шевелёв А. Ф. Таблицы для гидравлического расчёта водопроводных труб. М.: Стройиздат, 1984.
4 Карасёв Б. В. Насосные и воздуходувные станции.- Минск. «Высшая школа», 1990.