2.Проектирование насосной станции.

2.1. Определение типа станции

Заглубление машинного зала относительно поверхности земли зависит от расположения насоса. Для облегчения автоматизации насосной станции и обеспечения надёжности в работе корпус насоса располагаем под заливом от расчётного уровня воды в приёмном резервуаре. При установке насоса под заливом определяется отметка оси насоса, которая вычисляется по формуле:

z_бк-(h_вс+0.4) – отметка верхней точки корпуса насоса

49,12-(0,3+0.4)=48,406м.

Из отметки верхней точки корпуса насоса вычитаем расстояние до оси насоса и получаем отметку оси насоса.

ОН=48,406-0,39=48,016м.

2.2. Установка насосов и определения размеров фундамента.

Насос и электродвигатель устанавливаются на плите или раме заводского изготовления. Ширину и длину принимают на 0,150,20 метров больше ширины и длины плиты или рамы.

Т.к. НС должна отвечать требованиям будущей эксплуатации, принимают размер фундамента на 0,30,4м. больше рекомендуемого размера фундамента.

Высоту фундамента над уровнем чистого пола 0,3м., исходя из удобства монтажа всасывающих и напорных трубопроводов. Глубина заложения 0,5м.

2.3.Трассировка внутристанционных трубопроводов и размещение оборудования.

Размещение насосных агрегатов и трубопроводов в здании НС должно отвечать требованиям надёжности основного и вспомогательного оборудования, удобства, простоты и безопасности его эксплуатации.

Минимальную ширину проход между выступающими частями насосов следует принимать не менее: между агрегатами - 1,2м; между агрегатами и стеной - 1,0м; между неподвижными частями оборудования - 0.7м.

На всасывающих линиях в пределах здания НС устанавливают переход эксцентрический, задвижку, монтажную вставку и тройник в точке, примыкающей к коллектору.

Задвижки на всасывающих линиях подбираются на давление Р=0,25МПа.

На напорной линии устанавливают: переход концентрический, обратный клапан, монтажную вставку, задвижку, колено или тройник.

Всасывающие и напорные трубопроводы в здании НС проектируются из стальных труб и прокладываются по полу на опорах с устройством переходных мостиков.

2.4.Расчёт на гидравлический удар.

Подбор вспомогательного оборудования.

Основными очагами возникновения гидравлических ударов являются насосы, установленные на НС и запорная арматура на линиях трубопроводов. Проверяется возможное повышение давления при гидроударе, связанное с внезапной остановкой насосов.

Модуль гидравлического удара ∆Н определяется по формуле:

∆Н=(С*V₀)/g ,[м]

где С – скорость распространения ударной волны в м/c

V₀ – первоначальная скорость движения воды в трубопроводе, м/с

где ,- модуль упругой деформации жидкости и материала трубы;

Д – диаметр трубы, мм;

δ – толщина стенки трубы, мм;

∆Н=(1203,91*1,086₀)/9,8=133,41м.

Гидроудар происходит с разрывом сплошности, т.к.

С*V_o/g>H₀+H_в

H_c=H_o=H_г=41,04м.

H_в=7,5

∆Н>41,04+7.5=48,54

Для ориентировочных расчётов при прямом гидроударе максимальное повышение напора может быть найдено по формуле:

Н_max=C*V_o/g+3H_c ,[м]

Н_max=1203,91*1,086/9,8+3*41,04=256,53м.

Полное время пробега ударной волны двойной длины трубопровода:

Т=2*L/C ,[сек]

Т=2*1600/1203.91=2.66сек.

Чтобы предотвратить повышение давления в трубопроводе, предусматриваем установку поршневого клапана – гасителя гидроударов конструкции ЛИИЖТ.

Клапан – гаситель реагирует только на значительную разницу давлений, клапан установлен в камере после насосной станции. Объём воды, сбрасываемый клапаном как правило невелик – несколько десятков м³.

К вспомогательному оборудованию НС относятся дренажные насосы и подъёмно-транспортное оборудование. Дренажные насосы выбираются без расчёта.

Пользуясь техническими характеристиками, подбираю два насоса (1 рабочий+1 резервный) марки ВКС-5/24 с подачей Q=0,6-18,5 л/с и напором Н=20-70м. Электродвигатель для дренажного насоса А 02-62-4, мощность Р=7,5кВт. Размеры 1350х1200.

Для сбора фильтрационных вод у стены устанавливается сборный дренажный колодец. Объем дренажного колодца принимаем равным 10-15 минутной подаче дренажного насоса.

W_сдк=300*10=3000л=3м³

Объём приямка принимаем 3м³, размером 1,8х1,8х0,85. Вода к олодцу подводится дренажными лотками, а пол делается с уклоном в сторону лотков (0,0020,005).

Включение и выключение насосов выполняется автоматически и зависит от уровня воды в дренажном колодце. Для монтажа и демонтажа насосов, двигателей, трубопроводов и арматуры на НС должна предусматриваться установка подъёмно - транспортного оборудования. Следует принимать по массе наиболее тяжёлой монтажной единицы с учётом 10% надбавки массы и строповки.

В подземной части здания устанавливаем кран мостовой радиальный, грузоподъёмностью 5т. Несущая балка имеет вид 2 опоры: одну в виде центральной цапфы и другую в виде торцевой балки с приводным и холостым колёсами, передвигающимися по круговому рельсу. Радиальный кран обслуживает помещение машинного зала.

В перекрытии подземной части предусмотрен монтажный люк для подъёма груза на монтажную площадку, расположенную на уровне чистого пола с помощью крана подвесного ручного однобалочного.

Из вспомогательного электрооборудования подбираем силовые трансформаторы.

Подбор силового трансформатора производится по мощности S, которая определяется по формуле:

S=K_c*∑N_h/(ŋ_дв*cosα)+N_осв ,[кВ*А]

где K_c - коэффициент спроса по мощности, зависит от числа рабочих агрегатов и их загрузик (при двух K_c=1);

N_h - мощность электродвигателя рабочего насоса и вспомогательного механизма (1020кВт);

ŋ_дв – КПД соответствующего двигателя;

cosα – коэффициент мощности (при асинхронных двигателях можно принимать cosα=0,750,85);

N_осв – мощность осветительной нагрузки (1020кВт).

S=1*2*(160+15)/(0,95*0,8)+15=475,5кв*А

Принимаем два трансформатора по 400кВ*А

Перегрузка составляет:

(475,5-400)/400*100%=18,87%