Расчет параметров подводящего и магистрального каналов.

Содержание

1.	Введение…………………………………………………………………………………
2.	Предварительное определение расчетного расхода………………………………….
3.	Расчет параметров подводящего и магистрального канала…………………………
4.	Определение средневзвешенного геометрического напора…………………………
5.	Определение положения насосной станции…………………………………………..
	5.1. Построение продольного профиля………………………………………………..
	5.2. Определение числа ниток трубопровода…………………………………………
	5.3. Определение экономически выгодного диаметра трубопровода………
	5.4. Определение местоположения насосной станции……………………………….
6.	Проектирование здания насосной станции……………………………………………
	6.1. Определение высоты всасывания…………………………………………………
	6.2. Определение высоты подземной части здания…………………………………..
	6.3. Определение длины диффузора…………………………………………………...
	6.4. Определение высоты надземной части здания насосной станции……………...
	6.5. Определение длины здания насосной станции…………………………………..

Введение

В соответствии с назначением насосные станции подразделяются на станции водоснабжения, орошения, осушения и дренажные насосные станции. По производительности насосные станции делятся на 3 группы: малые (Q< 1м³/с), средние
(1 < Q< 10 м³/с) и уникальные (Q> 100 м³) в зависимости от расхода, который они должны подавать.
Для подачи воды от водоисточника до орошаемой территории используются следующие сооружения:

1. Водозаборные сооружения, предназначенные для забора воды из водоисточника.

2. Подводящий канал – используется для подведения воды от водозаборных сооружений к аванкамере и водоприемнику.

3. Аванкамера предназначена для равномерного перехода от подводящего канала к водоприемнику.

4. Водоприемник – коробчатое сооружение, разделенное быками на секции, число которых равно числу агрегатов. Предназначен для подвода воды из аванкамеры к всасывающим трубам насосов.

5. Здание насосной станции, включающее в себя все насосы, электродвигатели, задвижки и внутристанционные трубопроводы.

6. Напорные трубопроводы. Предназначены для перекачки воды из насосной станции (от насосных агрегатов) к водовыпуску.

7. Водовыпуск расположен на отметке земля, на которую надо подавать воду для орошения. Предназначен для сопряжения трубопроводов с магистральным каналом, для предотвращения обратного тока воды.

8. Магистральный канал – предназначен для доставки воды до орошаемой территории.

 

Предварительное определение расчетного напора

Определяем напор насосной станции для того чтобы, подобрать насосные агрегаты, которые нужно установить в насосной станции.

Рабочий напор определяется по формуле:

H_p = H_г + Δ h;

Где H_г – геометрический напор;
Δ h – потери напора по длине.

H_г = ,

Где - отметка максимального уровня воды в магистральном канале;
– отметка минимального уровня в реке.

Потери напора по длине в трубопроводе составляют 2 м на 1км.

Где - отметка максимальной горизонтали,
- отметка минимальной горизонтали,
– разница между max и min уровнем воды в реке.

Тогда:
H_г = 55, 5-42= 13, 5м

Длина трубопровода в данном проекте составляет 0, 65 км в предположении, что насосная станция расположена по центру между водозаборным сооружением и водовыпуском, значит потери напора по длине:

= 0, 65х2=1, 3 м

Определяем рабочий напор:

H_p = H_г + Δ h = 13, 5+1, 3= 14, 8 м

По найденному рабочему напору подбираем насосный агрегат из каталога [1].
В данной насосной станции будем использовать насосы осевые вертикальные марки ОПВ10-145
Q_p= 8, 5м³/с; H_p = 14, 8 м; n_об = 365об/мин.

Число насосных агрегатов подбираем по графику водоподачи. В данном проекте используем 3 насосных агрегата.

Построение продольного профиля.

Предварительно располагаем насосную станцию посередине участка, крайние точки которого соответствуют глубинам выемки 5 и 8 метров. В соответствии с получившимся положением насосной станции, определяем, что длина трубопровода будет больше 300 м.

Определение числа ниток трубопровода.

Число трубопроводов выбираем по следующим условиям:

• При длине трубопровода более 300 м число ниток трубопровода должно быть меньше числа насосов;
• На 1 трубопровод должно приходиться не более 3 насосов;
• При максимальных расходах более 10 м³/с трубопроводов должно быть не менее двух;

В нашем случае предварительная длина трубопровода больше 300 м, при этом используется 3 насосных агрегата. Учитывая эти данные принимаем число нитей равным n_тр = 2.

 

Первый способ.

Изобразим минимальный и максимальный уровни воды в нижнем бьефе и проведем ось насоса.

Где d = 1м – волновой запас;
A = 2 м – разность между максимальным и минимальным уровнями воды в нижнем бьефе;
H_s – высота всасывания насоса;
С = 2, 28 ∙ D =2, 28 ∙ 1, 45 = 3, 3м – расстояние от оси насоса до нижней точки всасывающего трубопровода, вычисляется в зависимости от диаметра рабочего колеса;
h_ф – высота фундамента.

Найдем высоту всасывания по формуле:

Н₀ = 10 м – атмосферное давление,
= 13 м - кавитационный запас, берется из графических характеристик насоса,
= 0, 20 м – потеря на всасывание,
= 0, 24 м – давление, при котором при t = 20⁰С закипает вода,

Определяем высоту фундамента по формуле:

= 0, 97
принимаем 1м

Таким образом:
10, 7 м

Второй способ.

Определяем высоту подземной части здания насосной станции из условия размещения необходимого оборудования.

Где А = 0, 8м– высота вала двигателя;
В = 6, 85м – высота вала насоса;
С =3, 3м – расстояние от оси насоса до нижней точки всасывающего трубопровода; h_ф = 1м– высота фундамента.

 

6.2. Определение ширины подземной части здания насосной станции.

Ширина подземной части здания насосной станции определяется по формуле:

где И = 2, 5м – параметр насоса, определяемый по [1];
δ _ст = 0, 8м– ширина стены;
L_тр – длина всасывающей трубы;

где D = 1, 45м – диаметр рабочего колеса насоса;
м

Ширина подземной части насосной станции должна соответствовать стандартным характеристикам, поэтому длина должна в осях быть кратной 3 м. Шаг колонн не должен превышать 6 м.
Принимаем ширину подземной части .

6.3. Определение длины диффузора.

Длина диффузора определяется по формуле:

где D_вн.ст - диаметр внутристанционного трубопровода, рассчитываемого из условия обеспечения в нем скорости 2, 5 ÷ 3 м/с;
D_н.ф.= 1, 7м – диаметр напорного фланца.

=

= = 1, 9м

 

Литература.

1. Насосы. «Каталог-справочник». – Москва, 1970
2. СНиП 2.06.03-85 «Мелиоративные системы».
3. Методическое пособие по расчету мелиоративных насосных станций, - Ленинград, 1986.
4. ГОСТ 25628-90 «Колонны железобетонные для одноэтажных зданий предприятий»
5. Электродвигатели. Каталог-справочник. – Ленинград, 1986.
6. Водоснабжение и водоотведение/ И.И. Павлинова. – М.: Издательство Юрайт, 2012. – 472 с.
7. Проектирование насосных станций и испытание насосных установок/Чебаевский В.Ф., - М.: «Колос», 2000.
8. Насосы и насосные станции. Рычагов В.В., Флоринский М.М., - М.: «Колос», 2003.

 

 

Содержание

1.	Введение…………………………………………………………………………………
2.	Предварительное определение расчетного расхода………………………………….
3.	Расчет параметров подводящего и магистрального канала…………………………
4.	Определение средневзвешенного геометрического напора…………………………
5.	Определение положения насосной станции…………………………………………..
	5.1. Построение продольного профиля………………………………………………..
	5.2. Определение числа ниток трубопровода…………………………………………
	5.3. Определение экономически выгодного диаметра трубопровода………
	5.4. Определение местоположения насосной станции……………………………….
6.	Проектирование здания насосной станции……………………………………………
	6.1. Определение высоты всасывания…………………………………………………
	6.2. Определение высоты подземной части здания…………………………………..
	6.3. Определение длины диффузора…………………………………………………...
	6.4. Определение высоты надземной части здания насосной станции……………...
	6.5. Определение длины здания насосной станции…………………………………..

Введение

В соответствии с назначением насосные станции подразделяются на станции водоснабжения, орошения, осушения и дренажные насосные станции. По производительности насосные станции делятся на 3 группы: малые (Q< 1м³/с), средние
(1 < Q< 10 м³/с) и уникальные (Q> 100 м³) в зависимости от расхода, который они должны подавать.
Для подачи воды от водоисточника до орошаемой территории используются следующие сооружения:

1. Водозаборные сооружения, предназначенные для забора воды из водоисточника.

2. Подводящий канал – используется для подведения воды от водозаборных сооружений к аванкамере и водоприемнику.

3. Аванкамера предназначена для равномерного перехода от подводящего канала к водоприемнику.

4. Водоприемник – коробчатое сооружение, разделенное быками на секции, число которых равно числу агрегатов. Предназначен для подвода воды из аванкамеры к всасывающим трубам насосов.

5. Здание насосной станции, включающее в себя все насосы, электродвигатели, задвижки и внутристанционные трубопроводы.

6. Напорные трубопроводы. Предназначены для перекачки воды из насосной станции (от насосных агрегатов) к водовыпуску.

7. Водовыпуск расположен на отметке земля, на которую надо подавать воду для орошения. Предназначен для сопряжения трубопроводов с магистральным каналом, для предотвращения обратного тока воды.

8. Магистральный канал – предназначен для доставки воды до орошаемой территории.

 

Предварительное определение расчетного напора

Определяем напор насосной станции для того чтобы, подобрать насосные агрегаты, которые нужно установить в насосной станции.

Рабочий напор определяется по формуле:

H_p = H_г + Δ h;

Где H_г – геометрический напор;
Δ h – потери напора по длине.

H_г = ,

Где - отметка максимального уровня воды в магистральном канале;
– отметка минимального уровня в реке.

Потери напора по длине в трубопроводе составляют 2 м на 1км.

Где - отметка максимальной горизонтали,
- отметка минимальной горизонтали,
– разница между max и min уровнем воды в реке.

Тогда:
H_г = 55, 5-42= 13, 5м

Длина трубопровода в данном проекте составляет 0, 65 км в предположении, что насосная станция расположена по центру между водозаборным сооружением и водовыпуском, значит потери напора по длине:

= 0, 65х2=1, 3 м

Определяем рабочий напор:

H_p = H_г + Δ h = 13, 5+1, 3= 14, 8 м

По найденному рабочему напору подбираем насосный агрегат из каталога [1].
В данной насосной станции будем использовать насосы осевые вертикальные марки ОПВ10-145
Q_p= 8, 5м³/с; H_p = 14, 8 м; n_об = 365об/мин.

Число насосных агрегатов подбираем по графику водоподачи. В данном проекте используем 3 насосных агрегата.

Расчет параметров подводящего и магистрального каналов.

При расчете магистрального и подводящего каналов необходимо учитывать следующие основные принципы проектирования:

- потеря на фильтрации должна быть минимальной;
- площадь отчуждения земель должна быть минимальной;
- обеспечение комплексной механизации производства работ;
- эксплуатационные затраты при функционировании системы должны быть минимальны;
- канал проектируется в основном выемки, полувыемки и полунасыпи (в крайнем случае насыпи) ,

Где – производительность одного насоса,
n– количество насосов.

Для необлицовочного какнала расходом Qmax=25, 5 м3/с превышение гребня дамбы и коэфф шероховатости составляют

а=0, 4 м, n=0, 0225 СНиП 20603-85 прил 14 т.3 т.5

В зависимости от вида руслослагающего грунта выбираем максимальную неразмывающую скорость и коэфф. заложения откоса. В данном случае для супеси

Vг.н.= 0, 57 м/с, СНиП m=1, 5 м из условия,

Ѡ г.н.=Qmax/vг.н.=25, 5/0, 57=44, 7=45м2

Максимальная допускаемая не размывающая скорость в канале для суглинков υ ₀=1, 0м/с.

Найдём коэффициент изменения глубин:

 

где R -гидравлический радиус,

смоченный периметр

Глубину канала будем находить табличным методом. Задаемся значениями h и находим для каждого значения величину Q. Строим график зависимости h = f(Q).

m = 1, 5 - коэффициент заложения откосов;

i =0, 0003- уклон;

n = 0, 0225- коэффициент шероховатости;

b = 8, 2 м - ширина канала по дну.

; ; C = ; R = ; .

 

 

Табл. 1. Расчет зависимости глубины h = f(Q) и уровня воды в канале от расхода.

h	b	ω	χ	R	C		i	Q
м	м	м²	м	м			0, 0003	м³ /с
2, 25	8, 2	26, 04	16, 31	1, 60	43, 11	1, 26	0, 0003	24, 57
	8, 2	22, 40	15, 41	1, 45	42, 47	1, 21	0, 0003	19, 86
1, 75	8, 2	18, 94	14, 51	1, 31	41, 74	1, 14	0, 0003	15, 65
1, 5	8, 2	15, 68	13, 61	1, 15	40, 92	1, 07	0, 0003	11, 92
1, 25	8, 2	12, 59	12, 71	0, 99	39, 94	1, 00	0, 0003	8, 67
	8, 2	9, 70	11, 81	0, 82	38, 76	0, 91	0, 0003	5, 90
2.5	8, 2	29, 88	17, 21	1, 74	43, 69	1, 32	0, 0003	29, 78

 

По рис. 1 определяем глубины потока в канале для соответствующих расходов:

Q_max = 25, 5 м³/с Q_min = 8, 5 м³/с
h_max = 2, 28 м h_min = 1, 28 м

 

Считаем отметки уровня воды в канале:

45+0, 5=45, 5 м

45, 5-1, 28=44, 28 м
44, 28+2, 28=46, 56 м

 

12Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Аналитический метод расчета параметров разноритмичных потоков
2. Б. Заголовок процедуры со списком формальных параметров.
3. Бурение нефтяных и газовых скважин. Система контроля технологических параметров бурения. Конструкция скважин.
4. Вход в информационно-поисковую систему, определение параметров поиска
5. Выбор теплоносителя и его параметров.
6. Генеральная и выборочная совокупность. Способы отбора. Статическая функция распределения. Статические оценки параметров распределения.
7. Глава 29. Фантом «нормальной» экономики и мираж «магистрального пути»
8. Глава VI. 10 ПАРАМЕТРОВ И 70 ОЧКОВ
9. Единицы измерения параметров ионизирующих излучений и радиоактивности
10. Зависимость параметров кристаллизации от степени переохлаждения.Кр.Таммана.
11. ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЗДУХА С ВЫСОТОЙ.
12. Изменение параметров изображений