Курсовая: Насосная станция системы водоотведения производительностью 80000 м3/сут - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Насосная станция системы водоотведения производительностью 80000 м3/сут

Банк рефератов / Архитектура и строительство

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 416 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Министерство образования Российской Федерации




























Выполнила ст. гр. В00-1

Колмакова О.С.

Проверила

Максимова С.В.






Тюмень – 2002г

    1. Оглавление

Введение. 3

Определение режима работы насосной станции. 4

Определение напора насосной станции. 5

Выбор основного насосного оборудования 7

Построение графика совместной работы насосов и трубопровода. 9

Выбор электродвигателя и определение размеров фундамента насосного агрегата. 11

Электрическая часть насосных станций. 15

Размещение оборудования в машинном зале 17

Составление спецификации оборудования, трубопроводов, арматуры и фасонных частей. 20

Приемный резервуар и его оборудование. 21

Выбор подъемно-транспортного оборудования и определение высоты верхнего строения здания насосной станции. 26

Конструкции и стандартные размеры частей зданий насосных станций. 31

Выбор вспомогательного насосного оборудования. 32

Технико-экономические показатели. 34

Технико-экономические показатели. 35

Используемая литература. 40




  1. Введение.


Насосные станции являются важным элементом систем водоснабжения и водоотведения. Они представляют собой сложный комплекс сооружений и оборудования. Правильный выбор технико-экономических параметров этого комплекса во многом определяет надежность и экономическую эффективность подачи или отведения воды.

Целью курсового проекта является запроектировать насосную станцию системы водоотведения с технико-экономической точки зрения.

Данная канализационная насосная станция запроектирована для перекачки сточных вод к очистным сооружениям. Она включает в себя систему основных и резервных насосов, дренажную систему, технического водопровода.

Станция рассчитана на перекачку 80 000 м3/сут сточной жидкости в двухступенчатом режиме работы.

Машинный зал оборудован двумя рабочими и двумя резервными насосами основного насосного оборудования типа СДВ 2700/26,5., одним рабочим и одним резервным насосами технического водопровода типа

ВКС – 2/26, одним рабочим и одним резервным насосами дренажной системы типа ВКС – 1/16.

Приемный резервуар оборудован двумя рабочими и одной резервной решеткой типа МГ10Т, одной рабочей и одной резервной дробилкой типа Д – 3.

Все установленное оборудование электрифицировано, что облегчает его обслуживание.




  1. Определение режима работы насосной станции.


Расчет насосной станции системы водоотведения начинают с построения графика часового притока сточных вод. Подача насосной станции должна быть равна или несколько превосходить максимальный часовой приток стоков:

В остальное время приток сточной жидкости меньше, и вода откачивается не всеми, а только частью установленных насосов. Насосы могут полностью отключаться на некоторое время, в течение которого стоки накапливаются в приемном резервуаре. Режим работы насосной станции зависит от его емкости. Размеры приемного резервуара в плане назначают после разработки схемы размещения насосных агрегатов и трубопроводов. Построение графика работы канализационной насосной станции трудоемко, следовательно, расчет удобно вести на компьютере.

  1. Определение напора насосной станции.


  1. Определяем расчетную подачу насосной станции, переходя от подачи в процентах от суточной производительности насосной станции к подаче, выраженной в л/с.

Согласно СНиП, число напорных трубопроводов от насосной станции первой категории необходимо принимать не менее двух. => n=2


  1. По расчетному расходу трубопровода определяем диаметр напорных трубопроводов D, скорость движения воды в них V и гидравлический уклон I, пользуясь таблицами Лукиных. Согласно СНиП, скорости движения сточных вод во всасывающих и напорных трубопроводах должны исключать осаждение взвесей. Для бытовых сточных вод наименьшие скорости следует принимать согласно требованиям СНиП или по таблице 1.

Таблица 1.

Диаметр, мм

150-250

300-400

450-500

600-800

900-1200

1500

Св.1500

Скорость, м/с

0,7

0,8

0,9

1

1,15

1,3

1,5


D=800мм

V, м/с

q, л/с

i

1,10

559,4

0,0018

1,18

597

0,00196

1,20

606,9

0,0020






D=1000мм

V, м/с

q, л/с

i

0,75

578,9

0,00058

0,77

597

0,000608

0,80

630,4

0,00066

Принимаем диаметр трубопроводов D=800мм.


  1. Определяем потери напора в напорных трубопроводах. Потерями напора во всасывающих трубопроводах пренебрегаем из-за их малой величины.

  2. Определяем напор насосной станции по формуле:

  1. Выбор основного насосного оборудования


На канализационной станции можно устанавливать насосы типов СМ, СМС, СДВ, Гр. Марка насоса определяется из сводных графиков полей по подаче одного насоса и напору насосной станции. При выборе насосов рассматриваются варианты с одним, двумя, тремя и четырьмя насосными агрегатами. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Количество рабочих насосных агрегатов

Подача одного насоса, л/с

Напор насосной станции, м

Марка насоса

1

1194

21,12

СДВ 4000/28

2

597

21,12

СДВ 2700/26,5

3

398

21,12

ГрУ 1600/25

4

298,5

21,12

ГрУ 1600/25


Рассмотрение нескольких вариантов связано с необходимостью выбора оптимального.

Число резервных насосов следует принимать по СНиП или по таблице 3.

Таблица 3.

Число рабочих насосов

Число резервных насосов при категории надежности действия насосных станций

I

II

III

1

2

1

1

2

2

1

1

3 и более

2

2

1 и 1 на складе









Так как проектируемая насосная станция I категории, следовательно, на ней будет установлено 2 рабочих и 2 резервных насоса марки СДВ 2700/26,5.


Технические данные насоса типа СДВ 2700/26,5:


Подача – 2700 м3/час=750 л/с

Напор – 26,5 м

Частота вращения – 740 об/мин

Коэффициент полезного действия – 75%

Допускаемый кавитационный запас – 8 м

Мощность насоса – 260 кВт

Размер проходного сечения – 200 мм

Диаметр рабочего колеса – 675 мм

  1. Построение графика совместной работы насосов и трубопровода.


Насосы, установленные на насосных станциях, работают, как правило, параллельно, т.е. одновременно подают жидкость в один или несколько параллельно соединенных трубопроводов.

  1. Переносим из каталога на миллиметровую бумагу характеристики насоса Q-H, Q-N, Q-, Q-hдоп


Характеристики насоса СДВ 2700/26,5

Расход Q

Напор Н

Q , л/с

Q , л/с

Q , л/с

, %

N, кВт

hдоп, м

м3/час

л/с

0

0

38,57

0

0

0

0

88,6

-

500

138,89

38,86

277,78

416,64

555,56

35,7

128,6

-

1000

277,78

37,71

555,56

833,34

1111,12

59,1

171,4

-

1500

416,67

35,43

833,34

1250,01

1666,68

70,0

214,3

5,14

2000

555,56

32,00

1111,12

1666,68

2222,24

74,3

242,9

5,99

2500

694,44

28,57

1388,88

2083,32

2777,76

77,1

271,4

7,14

3000

833,33

24,86

1666,68

2500,02

3333,32

72,9

285,7

9,14

3500

972,22

20,57

1944,44

2916,66

3888,88

67,4

285,7

11,43

4000

1111,11

16,57

2222,24

3333,33

4444,44

60,0

278,6

-


  1. Построим характеристику двух одинаковых параллельно работающих насосов. Для этого выберем на напорной характеристике три произвольные точки и удвоим их абсциссы. Полученные точки соединим плавной кривой и получим характеристику для двух параллельно работающих насосов.

  2. Аналогично строим кривую для трех и четырех насосов.

  3. Рассчитаем характеристики трубопроводов. Результаты занесем в таблицу 4.


Таблица 4

№ п/п

Значение напоров и потерь

Расход Q’, л/с

900

1000

1100

1194

1300

Два водовода

1

Hст=(Zо.с.-Zв)+hзап

15,1

15,1

15,1

15,1

15,1

2

h’нап=hнап(Q’/Qн.с.)2

1,72

2,12

2,56

3,02

3,58

3

h’н.с.=hн.с.(Q’/Qн.с.)2

1,70

2,10

2,55

3,00

3,56

4

H2d=(1)+(2)+(3)

18,52

19,32

20,21

21,12

22,24

Один водовод

5

h’нап 1d=4 h’нап

6,86

8,47

10,25

12,08

14,32

6

H1d=(1)+(3)+(5)

23,67

25,68

27,90

30,18

32,98

Два водовода и одна перемычка

7

h’нап 1п= h’нап=2,5 h’нап

4,29

5,30

6,41

7,55

8,95

8

H1п=(1)+(3)+(7)

21,09

22,50

24,05

27,61

36,49

Два водовода и две перемычки

9

h’нап 2п= h’нап=2 h’нап

3,43

4,24

5,13

6,04

7,16

10

H2п=(1)+(3)+(9)

20,24

21,44

22,77

24,14

25,82






По данным таблицы 4 построены характеристики трубопроводов. Координаты режимной точки I I H1+2=25,8м Q1+2=1582л/с, что больше, чем требуемые значения напора и подачи насосной станции. Подача насосной станции на один водовод (режимная точка 2) Q2=1223л/с оказалась больше аварийного расхода Qав=Qн.с.=1194л/с. Поэтому необходимость в перемычках не возникла.

  1. Выбор электродвигателя и определение размеров фундамента насосного агрегата.


Обычно заводы-изготовители поставляют насосы, укомплектованные электродвигателями. Необходимо проверить правильность комплектации.

Для горизонтальных насосов используются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором единой серии 4А мощностью от 1 до 400 кВт (напряжением 380В при мощности до 110кВт и 6000В при больших мощностях). Для привода вертикальных насосов выпускают асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии ВАН мощностью 315-2500кВт и напряжением 6000В. Для крупных насосных агрегатов с горизонтальным валом применяют синхронные электродвигатели серии СД2, СДН-2, СДН-3, СД3 высокого напряжения. Для привода вертикальных насосов изготовляют две серии синхронных двигателей ВСДН и ВДС напряжением 6000 и 10000 В.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором просты, компактны, надежны, но характеризуются относительно большим пусковым током (в 3-7 раз больше номинального). У синхронных электродвигателей cos равен или больше единицы, что улучшает коэффициент мощности сети и экономит электроэнергию; при колебаниях напряжения в сети этот вид двигателей работает более устойчиво. Недостатком синхронных двигателей является их большая масса и большие габариты из-за наличия дополнительной пусковой обмотки. При выборе электродвигателя необходимо обращать внимание на вид исполнения.

Мощность насоса вычисляют по формуле:



Мощность электродвигателя к насосу определяется по формуле:


Таблица 5

Мощность на валу насоса, кВт

До 20

20-60

60-300

Более 300

Коэффициент запаса k

1,25

1,2

1,15

1,10


Подбор электродвигателя производится по каталогам насосов «Комплектация электродвигателями». Из электродвигателей, указанных для данного насоса, принимаем двигатель с ближайшей большей мощностью. Из каталога выписываем марку, номинальную мощность, номинальную частоту вращения, номинальное напряжение, массу электродвигателя и размеры к габаритному чертежу насосного агрегата, зависящие от типа двигателя.


По каталогу подошел электродвигатель типа ВАН 118/23 – 8

Мощность – 400кВт

Частота обращения – 750об/мин

Напряжение – 6000В



Подобрав насос и электродвигатель, скомпонуем их в один агрегат, определив его размеры, размеры и конструкцию фундамента, на котором он устанавливается, положение всасывающего и напорного патрубков, т.е. вычерчиваем монтажное пятно насоса.

  1. На миллиметровой бумаге в масштабе 1:20 по размерам вычерчиваем план фундаментной плиты или рамы с указанием расположения крепежных отверстий.

  2. Добавляем к размерам фундаментной плиты по 50мм с каждой стороны, таким образом получаем минимальные размеры фундамента в плане Lф и Bф. При этом от оси до крепежных отверстий должно быть не менее 100 – 150мм.

  3. Проводим горизонтальную ось симметрии – ось насосного агрегата. Отложив вправо от вертикальной оси симметрии расстояние L3 – получаем ось корпуса насоса.

  4. Отложив вправо от вертикальной оси симметрии расстояние L1 – получаем положение напорного патрубка. Отложив от него влево расстояние L – получаем положение всасывающего патрубка.


Монтажное пятно насоса служит основным элементом при компоновке оборудования и определения размеров машинного зала.

  1. Электрическая часть насосных станций.


Насосные станции, как правило, подключаются к линиям электропередач (ЛЭП) с напряжением 6 – 35 кВ. Насосные станции I категории должны снабжаться электроэнергией от двух независимых источников. Приводные двигатели основных насосов, в зависимости от их напряжения, подсоединяются к ЛЭП через понизительные трансформаторные подстанции или без них.

Электрическая подстанция, как правило, располагается в общем здании насосной станции, и в нее входят следующие помещения: помещение распределительных устройств высокого напряжения (РУ), трансформаторные камеры и щитовые помещения низкого напряжения. Помещения для электрооборудования компонуют так, чтобы камеры трансформаторов примыкали к помещениям, в которых расположены распределительные щиты.

Трансформаторные и распределительные устройства, как пожароопасное и находящееся под высоким напряжением оборудование, размещают в отдельных помещениях с капитальными стенами и наружным выходом.

Размеры помещения РУ зависят от количества и вида ячеек. Принимаем площадь РУ 20 – 30 м2. Площадь щитовой назначаем из условия 4 – 6 м2 на один установленный насос (включая резервные).

Необходимая для насосной станции мощность трансформаторов определяется по формуле:

kс – коэффициент спроса по мощности, зависит от числа рабочих насосов.

Определяется по таблице 6.

Таблица 6

Количество рабочих насосов

2

3

4

5 и более

kс

1

0,9

0,8

0,7


дв – коэффициент полезного действия электродвигателя

cos – коэффициент мощности электродвигателя

(1050) – мощность электродвигателей вспомогательного оборудования


Количество трансформаторов принимается не менее двух. При выходе из строя одного из установленных трансформаторов допускается временная перегрузка оставшихся в работе, которая не должна превышать 20-40% номинальной мощности трансформатора. В зависимости от компоновки помещений камеры трансформаторов бывают двух типов: с катанием узкой стороной и с катанием широкой стороной. Минимальные размеры приведены в таблице 7.





Таблица 7

Мощность трансформатора, кВА

Высота, м

Катание узкой стороной

Катание широкой стороной

Глубина камеры А, м

Ширина камеры В, м

Глубина камеры А, м

Ширина камеры В, м

160;250

3,6

3,0

2,3

2,4

2,9

400;630

3,6

3,5

2,9

3,0

3,5

750;1000

4,2

3,7

2,9

3,0

3,9

1350;1800

4,8

5,1

3,5

4,0

4,6




H=4,2м

А=3,7м

В=2,9м

Н=4,2м

А=3,0м

В=3,9м


Мощность трансформаторов 750кВА






  1. Размещение оборудования в машинном зале


  1. Определим заглубление насосной станции, которое определяется отметкой оси насосов и условиями размещения всасывающих трубопроводов.

Включение насосов автоматизируется в зависимости от уровня сточной жидкости в резервуаре. При подъеме воды до отметки установки датчика уровня подается импульс на включение первого насоса. Если после включения первого насоса уровень воды в приемном резервуаре повышается, включается второй насос и т.д. Расстояние между уровнями включения и выключения насосов принимается 0,2м. Минимальный уровень воды в приемном резервуаре при включении насосов (отметка включения первого насоса):

Насосы, как правило, необходимо устанавливать под заливом. Верх корпуса насоса должен быть расположен на 0,6-0,4м ниже отметки включения первого насоса.

Пользуясь габаритным чертежом насоса определяем отметку оси насоса, отметку пола в машинном зале.

Глубина рабочей части приемного резервуара принимается равной 2,5м, т.е. минимальный уровень воды в приемном резервуаре.

Отметка пола в наземной части принимается выше уровня земли на 0,15-0,2м.


Произведем проверку на возникновение кавитации. Отсутствие кавитации в насосе определяется условием:





Hs – геометрическая высота всасывания, определяется по формуле: Hs=Zон-Zmin =1,425

Ра – атмосферное давление

Рнас.пар. – давление насыщенных паров







Условие выполнено => кавитации не возникнет

2. Составим схему размещения насосных агрегатов, трубопроводов, арматуры и фасонных частей. В канализационных насосных станциях применяется однорядная схема, с параллельным расположением агрегатов в ряду, оси насосных агрегатов перпендикулярны стене, отделяющей приемный резервуар от машинного зала. К каждому насосу предусматривается самостоятельный всасывающий трубопровод, напорные линии от насосов объединяются в один напорный коллектор. Вычерчиваем схему расположения насосных агрегатов и трубопроводов в аксонометрии.

Определяем диаметры внутристанционных трубопроводов по таблицам исходя из скоростей движения воды в пределах, указанных в таблице 8.


Таблица 8

Диаметр труб, мм

Скорости движения воды в трубопроводах насосных станций, м/с

Всасывающие

Напорные

До 250

0,7 – 1

1 – 1,5

250800

1 – 1,5

1,2 –2,0

Свыше 800

1,2 – 1,5

1,8 – 2,5


Результаты расчета приведены в таблице 9.


Таблица 9


Наименование трубопровода

Q, л/с

d, мм

V, м/с

i

1

Всасывающий трубопровод

597

800

1,18

0,00196

2

Напорный трубопровод

597

800

1,18

0,00196

3

Общие напорные трубопроводы

597

800

1,18

0,00196

4

Напорный коллектор

800

1,18

0,00196


На схему расположения насосных агрегатов и трубопроводов выписываются диаметры, и определяем места установки арматуры и фасонных частей.

3. По справочникам по диаметрам условного прохода и рабочему давлению выполняем выборку арматуры и фасонных частей.