Наосные и воздуходувные станции
Содержание материала
- Наосные и воздуходувные станции
- Принципиальные схемы насосных станций
- Основные требования к их сооружениям и оборудованию
- Конструкции и типы насосных станций
- Определение производительности и напора водопроводных насосных станций первого подъема
- Определение производительности и напора насосов водопроводной станции второго подъема
- Особенность расчета подачи и напора пожарных насосов
- Категории надежности действия водопроводных насосных станций первого и второго подъемов
- Расположение насосного оборудования на станциях первого и второго подъемов
- Трубопроводы насосной станции первого и второго подъемов
- Проектирование насосных станций систем водоотведения
- Приемный резервуар и его оборудование
- Оборудование приемного резервуара
- Вспомогательное оборудование насосных станций
- Дренажные насосные установки
- Насосные установки хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения
- Контрольно-измерительная аппаратура
- Виды и модификации счетчиков
- Подъемно-транспортное оборудование
- Запорно-регулирующая арматура трубопроводов
- Фундаменты под насосные агрегаты
- Графоаналитический расчет трубопроводов насосной станции
- Графоаналитический расчет совместной работы насосов и трубопроводов
- Анализ графика работы насосной станции
- Электрооборудование и электроснабжение насосных станций
- Силовые трансформаторы
- Низковольтные распределительные щиты
- Графоаналитический расчет совместной работы насосов и водоводов с помощью электронных таблиц Excel
- Результаты расчета
- Данные для построения переходной параболы
- Результаты графоаналитического расчета
- На третьем этапе работы
- Воздуходувные станции
- В машинном зале станции
- Расчет диаметров трубопроводов и потерь напора в них
- Все страницы
Графоаналитический расчет совместной работы насосов и водоводов с помощью электронных таблиц Excel
Выбор насосов сводится к определению необходимого расчетного напора Hн и подачи насоса Qн. Затем по сводным графикам полей насосов соответствующего типа выбирают конкретную марку насоса. Определив марку насоса, подробные сведения о его характеристиках отыскивают в каталогах. Зачастую на этом этапе подбора оборудования останавливаются. Это в корне не верно. Необходимо учитывать, что необходимый напор насоса равен
H = Hcт+∑hw, м, (38)
где Hcт – статический напор, м;
∑hw – потери напора, обусловленные местными гидравлическими сопротивлениями и потерями напора по длине трубопровода, м.
Эти потери напора ∑hw зависят от подачи, а подача (расход) насосов, в свою очередь, зависит от развиваемого ими напора, то есть и от ∑hw. Математически это сводится к решению системы уравнений с двумя неизвестными
Наибольшее распространение получил графический метод решения данной системы. Таким образом, окончательные параметры (подача, напор) работающих насосов определяются после построения графика совместной работы насосов и водоводов. Этот график отображает, какой напор должен развивать насос для того чтобы подать через систему трубопроводов расчетный расход Qн расч.
В качестве инструмента решения задачи были выбраны электронные таблицы Excel, входящие в пакет программ Microsoft Office, как наиболее доступные и простые в понимании и использовании. Они позволяют обеспечить постоянный диалог между пользователем и компьютерной программой, что также является целью данной работы.
На первом этапе работы был разработан лист графо – аналитического расчета канализационной насосной станции. Это дает возможность расчета, как насосных станций, так и отдельных насосных установок.
Исходными данными для расчета являются, прежде всего, рабочие характеристики ориентировочно выбранного насоса Q – H; Q – N; Q – η. Они снимаются с каталога производителя следующим образом: выбираются 5 характерных точек и вводятся в таблицы (Рис. 42).
Рис. 42– Исходные данные для рабочих характеристик
Затем вводится значение статического напора в соответствующую графу. Это необходимо не только для расчетов, но и для отображения Hст на графике. Следующими исходными данными являются наличие фасонных частей и запорно-регулирующей арматуры. Сведения о их количестве вводятся в соответствующую таблицу (Рис. 43 ).
Рис. 43–Исходные данные для определения коэффициентов местных сопротивлений.
Для расчета гидравлических сопротивлений трубопроводов условно принято, что в связи с относительно малой протяженностью трубопроводов внутри станции, их потерями по длине пренебрегаем и учитываем только потери напора на местные сопротивления:
где g – ускорение свободного падения, м/с2;
– площадь живого сечения трубопровода, м2;
d – диаметр трубопровода, м;
– сумма коэффициентов местных сопротивлений.
А для определения гидравлических сопротивлений напорного внестанционного трубопровода использована формула:
где – потери напора по длине, вычисленные по формуле Дарси – Вейсбаха, м;
где – коэффициент гидравлического трения, зависящий от материала трубопровода. Считается автоматически в зависимости от выбранного материала трубопровода;
– скорость воды в трубопроводе, регламентированная [3], м/с;
Qнв – расход воды, проходящий через трубопровод, м3/с;
– потери напора в водомерном устройстве, м (в современных ультразвуковых расходомерах = 0).
Все необходимые данные вводятся в соответствующие ячейки (рис. 44).
Рис. 44. Исходные данные для определения гидравлических сопротивлений трубопроводов.
Характеристика трубопроводов строится по уравнению
(44)
где – приведенный коэффициент сопротивления системы, учитывающий сопротивление в коммуникациях насосной станции и в напорных водоводах, отнесенный к расходу одного насоса, с2/м5;
– количество насосов, работающих на данной ступени, шт;
– количество напорных водоводов насосной станции, шт.
В общем виде потери напора в системе трубопроводов определяются по формуле
(45)
где S1,S2,S3,S4 – гидравлические сопротивления соответствующих участков трубопровода, с2/м5.
В ячейки вводится количество рабочих насосов на каждой из ступеней и количество напорных водоводов (Рис. 44).Также предусматривается расчет аварийного режима, когда один из водоводов выходит из строя.