ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Стр 1 из 3Следующая ⇒

ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Кафедра водного хозяйства и технологии воды

Курсовая работа

Проектирование насосной станции водоотведения

Д.С.080301.340037.20.КР-9

Руководитель Аникин Ю.В.

Студент Крохалев В.А.

Группа СТ-340037

г. Екатеринбург, 2017

Оглавление

1. Введение……………………………………………………………………………...3

2. Определение производительности насосной станции…………………...………3

3. Определение вместимости приемного резервуара станции……………………..4

4. Подбор решеток-дробилок…………………………………………………………7

5. Определение расчетных напоров насосной станции…………………….……….8

6. Выбор насосных агрегатов………………………………………………….………9

7. Компоновка насосных агрегатов, трубопровода и арматуры…………………10

8. Определение потерь напора……………………………………………………….11

9. Графоаналитический расчет насосов и водоводов……………………….…...…13

10. Размещение оборудования в машинном зале…………………………….…….15

11. Выбор вспомогательного оборудования…………………………………..……17

12. Выбор подъемно-транспортного оборудования…………………………….…20

13. Электрическое оборудование насосной станции………………………….…...22

14. Автоматизация насосной станции…………………………………………….…24

15. Конструирование насосной станции……………………………………………24

16. Эксплуатация насосной станции…………………………………………….…..26

17. Библиографический список………………………………………………….…..27

18. Приложения…………………………………………………………………….…28

Введение

В зависимости от перекачиваемой жидкости насосные станции подразделяются на водопроводные станции и станции систем водоотведения (канализационные). Насосные станции систем водоотведения предназначены для подачи сточных вод на очистные сооружения. Районные насосные станции водоотведения часто перекачивают стоки не непосредственно на очистные сооружения, а из одного бассейна канализования в другой, когда соединение бассейнов самотечными коллекторами нецелесообразно.

Цель курсового проекта - освоение методики расчета и проектирования насосных станций. В курсовом проекте необходимо подобрать насосные агрегаты, электродвигатели и другое оборудование, произвести гидравлический расчет трубопроводов, подобрать правильную компоновку оборудования насосной станции и определить ее размеры. Также нужно проанализировать совместную работу насосов и водоводов в различных режимах работы.

В проекте разработана канализационная насосная станция для перекачки хозяйственно-бытовых сточных вод. Здание станции разделено на 2 части: приёмный резервуар и машинный зал.

Определение производительности насосной станции

Поступление сточных вод в систему хозяйственно-бытовой канализации и характер распределения их суточных расходов неравномерны и зависят от степени благоустройства и от числа жителей населенного пункта.

В условиях неравномерного притока для обеспечения нормальной работы насосов на канализационных станциях устраивают приемные резервуары, позволяющие обеспечить периодическое включение насосов. Суммарная подача насосов при этом назначается равной максимальному часовому притоку сточных вод.

Подача канализационной насосной станции определена в соответствии с рекомендациями СП [1, пп.2.1-2.7] и исходными данными без учета расхода воды на полив территории и зеленых насаждений.

Среднесуточный приток сточных вод составит:

Q_mid=( N*q)/1000= 14700*250/1000=3675 м³/сутки

где N - количество жителей, чел.,

q - удельное водоотведение бытовых сточных вод, л/чел.*сутки.

Объём производственных сточных вод по заданию принят: Q_f = 1400 м³/сутки

Неучтенные расходы и объем сточных вод от предприятий местной промышленности приняты согласно [1, п.2.5.] в размере 9 % и 5% от суммы (Q_mid+ Q_f) и составят:

= (3675+1400)*0, 09 = 456, 75 м³/сутки

= (3675+1400)*0, 05 = 253, 75 м³/сутки

Среднесекундный приток сточных вод составит:

q_s _mid= ) / (24*3, 6) = 66, 97 л/с (куда исчезло 1400 м³/сутки)

K_max1%= 2, 17, K_min1%= 0, 31

q_{h max =} q_{s mid *}K _max1%= 66, 97 * 2, 17 = 145, 31 л/с

q_{h min =}q_{s mid *}K_min1%= 66, 97 * 0, 31 = 20, 76 л/с

Подбор решеток-дробилок

В канализационных станциях стоки перед попаданием в насосы должны пройти через специальные сороудерживающие решетки. Задержанный на решетках крупный мусор измельчается на дробилках и опять сбрасывается в лоток со сточной жидкостью. В настоящее время наиболее прогрессивным решением для предварительной очистки сточных вод считается установка решеток-дробилок - механизмов, совмещающих в себе задержание и измельчение крупного мусора.

Скорость движения сточных вод в прозорах механизированных решеток принимают 0.8-1 м/с, в прозорах решеток-дробилок - 1.2 м/с. Число резервных решеток принимают в соответствии со СНиП [1, табл.22].

Для монтажа решеток-дробилок предусматривают необходимое подъемно-транспортное оборудование. Зная отметку пола помещения решеток и габариты оборудования, проверяют можно ли устроить на отметке пола первого этажа перекрытие над помещением решеток или его следует проектировать по полузаглубленной схеме.

При проектировании необходимо решить вопрос подачи в помещение решеток монтируемого оборудования и соединить помещение лестницей с первым этажом. В помещении решеток следует предусмотреть принудительную приточную вентиляцию.

Количество решеток-дробилок определяем по из [2, табл. 25, стр120], исходя из этого принимаем, что их количество равно 2, (1 рабочая, 1 резервная). Марка решеток-дробилок РД-400.

Выбор насосных агрегатов

При подборе насосов руководствуются следующими условиями:

- общая подача рабочих насосов должна равняться максимальному расчетному притоку сточных вод или несколько превышать его;

- число и подача насосов должны обеспечить устойчивый режим работы станции при периодических колебаниях притока воды;

- насосы целесообразно принимать однотипные.

- необходимо обеспечить работу насосов с высоким к.п.д. не только при максимальном притоке, но и при средних и минимальных притоках;

- за производительность насоса может быть принят минимальный часовой приток.

Выбор марки насосов производим по рабочим характеристикам или сводным графикам полей насосов типа СД или СДВ. При назначении числа рабочих агрегатов следует учитывать, что крупные насосные агрегаты имеют более высокий КПД. Поэтому желательно устанавливать меньшее количество агрегатов, но более мощных. Однако установка малого числа агрегатов влечет за собой увеличение мощности резерва насосного оборудования станции и снижение его маневренности. Необходимо учитывать суточный объем перекачиваемых стоков, равномерность их притока и очередность строительства насосной станции. Кроме рабочих на станциях предусматривают установку резервных агрегатов [1, табл.21]. В данном проекте потребуется 3 рабочих и 2 резервных насосных агрегатов.

По расчётам более подходящий для нас насос марки СД 420/22, 5 со следующими характеристиками: тип электродвигателя 4А250M6У3, масса насоса 520 кг, масса агрегата 1186 кг, мощность 75 кВт и диаметром рабочего колеса 410 мм.

*График характеристики насоса приведен в приложении 2.

Определение потерь напора

1. Потери в насосной станции. Согласно схеме, определяем самый невыгодный для расчета потерь путь воды, на нем нумеруем местные потери. Вычисление потерь сводится в таблицу 1. Коэффициенты сопротивлений принимаются по книге Б.В. Карасева [3].

Таблица 1

Определение потерь напора внутри насосной станции

Номер позиции

Наименование местных сопротивлений

d, мм

Q, л/c

V, м/c

Всасывающий раструб

48, 43

0, 1

0, 99

0, 00

Отвод

48, 43

0, 6

0, 99

0, 03

Задвижка

48, 43

0, 2

0, 99

0, 01

Переход сужающийся

48, 43

0, 1

1, 54

0, 01

Переход расширяющийся

48, 43

0, 25

2, 01

0, 05

Обратный клапан

48, 43

1, 7

1, 54

0, 21

Отвод

48, 43

0, 6

1, 54

0, 07

Задвижка

48, 43

0, 2

1, 54

0, 02

Тройник

48, 43

1, 54

0, 12

Задвижка

48, 43

0, 2

1, 54

0, 02

Тройник

48, 43

1, 5

1, 54

0, 18

Задвижка

96, 87

0, 2

1, 37

0, 02

Тройник

48, 43

1, 5

1, 54

0, 18

Отвод

145, 31

0, 6

2, 06

0, 13

Отвод

145, 31

0, 6

2, 06

0, 13

Задвижка

145, 31

0, 2

2, 06

0, 04

Обратный клапан

145, 31

1, 7

2, 06

0, 37

Σ h(н.ст.)=

1, 61

2. Потери в водомере.Водомеры устанавливаются на напорных водоводах. Водомером служит труба Вентури.

Сужающие устройства характеризуются относительным сужением потока:

m = ,

где d и D - диаметры сужающего устройства и подводящего трубопровода. Потери в водомере определяются по формуле:

Выбор тали

Грузоподъемность тали определяется максимальной массой поднимаемого груза, в нашем случае это решетки-дробилки массой 2600 кг. Следовательно, выбираем таль грузоподъемностью 3 тонны. Выбираем таль марки ТРШБК-1, 0-У1ТУ24.09.78500.

Высота верхнего строения считается по формуле:

Hстр.=h_пл+ 0, 4 + h_г + h_с + h₁+ H + 0, 24 = 1, 5 + 0, 4 + 1, 324 + 1 + 0, 65 + 0, 28 + 0, 24 =5, 4 м

где h_пл.- высота погрузочной платформы автомобиля, принимаемая 1500 мм

h_{г –}высота груза ( задвижка 1324 мм)

h_с- высота строповки, принимаемая 1000 мм

h₁ - размер подъемно-транспортного оборудования при максимальном поднятии крюка: 650 мм

0, 24 м – размер двутавра.

Исходя из рассчитанной величины принимаем ближайшее стандартное значение 6 м.

Выбор крана

Грузоподъемность подъемно-транспортного оборудования следует назначать по массе наибольшей монтажной единицы с учетом 10% надбавки.

Грузоподъемность = задвижка Ø 300 + 10% = 310 + 31 = 341кг = 0, 341 т

Из стандартных значений принимаем грузоподъемность равной 1 т.

Зная грузоподъемность, можем определить пролет крана L. В данном случае L=6, 2 м, l=600 мм.

Зона обслуживания = L - 2l = 5 м

Высота работы подвесного крана:

H= hтр+ hг+ hс+ h1+ Н+ 0, 1+ 0, 3= 1, 5 + 1, 324 + 1 + 0, 89 + 0, 24 + 0, 1 + 0, 3 = 5, 354 м

где hтр.- высота погрузочной платформы автомобиля, принимаемая 1500 мм

hг - высота переносимого груза =1324мм

hс – высота строповки, принимаемая 1000 мм

h1+ -размер подъемно-транспортного оборудования при максимальном поднятии крюка: 890 мм

H – размер двутавра, 240 мм

Исходя из рассчитанной величины принимаем ближайшее стандартное значение 6 м.

ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Кафедра водного хозяйства и технологии воды

Курсовая работа

Проектирование насосной станции водоотведения

Д.С.080301.340037.20.КР-9

Руководитель Аникин Ю.В.

Студент Крохалев В.А.

Группа СТ-340037

г. Екатеринбург, 2017

Оглавление

1. Введение……………………………………………………………………………...3

2. Определение производительности насосной станции…………………...………3

3. Определение вместимости приемного резервуара станции……………………..4

4. Подбор решеток-дробилок…………………………………………………………7

5. Определение расчетных напоров насосной станции…………………….……….8

6. Выбор насосных агрегатов………………………………………………….………9

7. Компоновка насосных агрегатов, трубопровода и арматуры…………………10

8. Определение потерь напора……………………………………………………….11

9. Графоаналитический расчет насосов и водоводов……………………….…...…13

10. Размещение оборудования в машинном зале…………………………….…….15

11. Выбор вспомогательного оборудования…………………………………..……17

12. Выбор подъемно-транспортного оборудования…………………………….…20

13. Электрическое оборудование насосной станции………………………….…...22

14. Автоматизация насосной станции…………………………………………….…24

15. Конструирование насосной станции……………………………………………24

16. Эксплуатация насосной станции…………………………………………….…..26

17. Библиографический список………………………………………………….…..27

18. Приложения…………………………………………………………………….…28

Введение

12 3 Следующая ⇒