Проектирования водопроводной насосной станции с водонапорной башней (число жителей - 65000 чел., суточная подача - 50000 куб.м/сут)

средний расход:Q _ср=50000/24=2083,3 м³/ч=578,7 л/с = 0,578 м³/с

-минимальный расход:

Q_min=1,6%от Q _сут =1,6*50000/100=800 м³/ч = 222л/с =0,222м³/с

-максимальный расход:

Q_мах= 1,5*578,7м³/ч=867л/с=3100м³/с

-максимальный расход в период пожаротушения:

 л/с=0,94 м³/с где Q_пож. – заданный расход наружного пожаротушения;

n_пож. – количество наружных пожаров.

Расход на один водовод определяется по максимальному расходу – Q_макс :

 867/2=433,5л/с =0,43 м³/с.

Исходя из экономически наивыгоднейшей скорости v_эк = 1,0 м/с, вычисляем диаметр   напорного водовода:

где V_эк – экономически наивыгоднейшая скорость, зависящая от диаметра:

V_эк=0,8÷2 м/с      при d<300 мм;

V_эк=1÷3 м/с         при 300<d<800 мм;

По таблицам Шевелева принимаем трубы стальные водопроводные, диаметром

d_вод =500 мм;             v = 2,19 м/с;              1000i = 12,6;              Ат = 0,06778с²/м⁶.

Определение полного напора насосов

Полный напор насосов определяют по формуле:

, где

H_г. – геометрический напор (подъем), м;

h_вод. – потери напора в напорных водоводах, м;

h_нс. – потери напора в соединительных напорных коммуникациях насосной станции, м;

h_вс. – потери напора во всасывающих трубопроводах, м.

При подборе насосов определяется приближенное значение полного напора, поэтому величину суммы (h_нс. + h_вс.) принимаем в пределах (2÷5) м, в дальнейшем гидравлический расчет всасывающих и напорных коммуникаций насосной станции покажет точное значение величин h_нс и h_вс.

При подаче воды в сеть с водонапорным баком величина геометрического напора H_г. - это сумма высоты водонапорного бака – H_б. и разности отметок поверхности земли в конце водоводов - Z_кон. и расчетного минимального уровня воды в резервуарах чистой воды – Z_мин.ур., то есть:

Т.к. при пожаре Н_своб=12 м  Н_б=12 м, то башня не отключается при пожаротушении и Н_гпол=Н_г=38 м

Для определения потерь напора в водоводах находим удельное сопротивления водовода:

Для подбора принимаем сумму потерь напора во всасывающей и напорной линиях = 2,5 м, тогда

Потери напора в водоводах  при max режиме определяем по формуле:

Полный напор насосов при max подаче определяем по формуле:

Результаты определения расчетных расходов и полных напоров для подбора насосов сводим в таблицу 1.

3. Подбор насосов и двигателей

3.1. Подбор насосов

По расходу и полному напору для различных режимов работы насосной станции производим подбор количества и типа насосов, пользуясь, сводными графиками, приложение 6, [3].

При подборе необходимо руководствоваться следующими соображениями:

1) при подаче воды в сеть с водонапорным баком суммарная подача рабочих насосов - Q_рн. должна быть меньше максимального расхода водопотребления Q_макс на (5÷10)%, достаточность максимальной подачи - Q_рн обеспечивается определением емкости водонапорного резервуара;

2) подача пожарного расхода в период максимального водопотребления может быть обеспечена рабочими насосами, или пожарным насосом того же типа, что и рабочие насосы, (пожарный насос включается в число рабочих насосов), или специальными пожарными насосами, если водонапорный бак не обеспечивает требуемый напор (водонапорный бак при этом отключается).

Определяем количество рабочих насосов:

К установке принимаем 3 рабочих насоса. Требуемую подачу одного насоса определяем, исходя из максимального водопотребления:

Для заданных условий наиболее подходящими являются насосы Д800-57 с рабочим колесом Д=393 мм с частотой вращения вала n = 1450