Расчет насосной станции для перекачки сточных вод.

Максимальный часовой приток к насосной станции:

Q1 = 918.87 м3/ч.

По данной максимальной производительности насосной станции Q1 назначаем количество напорных трубопроводов n = 2.

Расход по каждому трубопроводу q1, л/с, найден по формуле:

1000 * Q1

q1 = ¾¾¾¾, л/с (4.1)

3600 * n

1000 * 918.87

q1 = ¾¾¾¾¾¾ = 127.62 л/с.

3600 * 2

При известном расходе q1, исходя из экономических соображений и рекомендуемой скорости движения сточных вод в напорных трубопроводах Vн=1 - 2.5 м/с, [2], назначаем диаметр труб d=400мм.

При этом V = 1.02 м/с; i = 0.004.

Потери напора в наружных напорных трубопроводах hн, м, определены по формуле:

hн = 1.05 * iн * lн, м (4.2)

где iн - гидравлический уклон, определен по [16];

lн - длина напорных линий, м;

1.05 - коэффициент, учитывающий местные сопротивления.

hн = 1.05 * 0.004 * 2225 = 9.35 м.

Требуемый напор насосов определен по формуле:

H = Hг + hнс + hн + hзап, м, (4.3)

где Hг - геометрическая высота подъема жидкости, м.

Геометрическая высота подъема Hг определена как разность между отметкой L2, на которую производится подъем сточной жидкости, и расчетной отметкой жидкости в приемном резервуаре L1.

L1 = Lк - a = 55.87 - 2 = 53.87 м,

где Lк - отметка дна подводящего коллектора;

Lк = 55.87 м;

a = 2 м - расстояние от дна коллектора до среднего уровня жидкости в резервуаре.

Hг = L2 - L1 = 70.19 - 53.87 = 16.32 м.

hнс - потери напора в пределах насосной станции; hнс = 2м;

hзап - запас на излив жидкости из трубопровода; hзап = 1м.

H = 16.32 + 2 + 9.35 + 1 = 28.67 м.

В данном проекте предусмотрена установка трех однотипных насосов: 2 рабочих и 1 резервный.

Подбор рабочих насосов осуществлен на расход:

Q1 918.87

¾¾ = ¾¾¾ = 459.4 м3/ч

2 2

и на H = 28.7 м.

По [ ] выбран насос 8НФ со следующими характеристиками:

Q = 864 м3/ч;

H = 29 м;

Частота вращения n = 960 об/мин;

КПД = 60%;

Мощность электродвигателя 115 кВт;

Диаметр рабочего колеса 540 мм;

Масса 1000 кг.

Возможны следующие режимы работы насосной станции:

A) Нормальный режим работы - наружные трубопроводы и оборудование станции исправны. Производительность насосной станции Qнс = Q1 = 918.87 м2/ч. Расчетный расход во всасывающей и напорной линиях каждого насоса равен соответственно qвс1 и qн1:

1000 * Q1 1000 * 918.87

qвс1 = qн1 = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾ = 127.62 л/с.

3600 * m 3600 * 2

Расчетный расход в наружных напорных трубопроводах:

qр1 = q1 = 127.62 л/с,

H1 = 28.7 м.

B) Аварийный режим работы насосной станции - авария на одном из наружных напорных трубопроводов.

Производительность насосной станции Q2 = Q1 = 918.87 м3/ч.

При аварии на одной из напорных линий и ее отключении, расход, проходящий по другой линии изменится, вследствие чего изменятся скорости движения, и, следовательно, местные потери и потери по длине. Поэтому выполнен перерасчет величины требуемого напора H2 для случая аварии.

H2 = Hг + hнс + hна + hни + hзап, м

где hна - потери напора на аварийном участке напорных трубопроводов, рассчитаны по формуле:

hна = 1.05 * ia * la = 1.05 * 0.012 * 750 = 9 м,

ia - гидравлический уклон при пропуске расчетного расхода qр.а. по одной линии аварийного участка; iа = 0.012; V = 2 м/с.

Расчетный расход на аварийном участке:

qр.а. = Q1 = 918.87 м3/ч;

la - длина аварийного участка; la = 750 м.

hни - потери напора в наружных напорных трубопроводах, рассчитаны по формуле:

hни = 1.05 * iи * lи = 1.05 * 0.004 * 1475 = 6.2 м

Таким образом, требуемый напор при работе насосной станции в аварийном режиме составляет:

H2 = 16.32 + 2 + 9 + 6.2 + 1 = 34.52 м.

Уточненные расчетные параметры для режимов работы насосной станции:

- нормального Qнс = Q1 = 918.87 м3/ч, H = 28.7 м;

- аварийного Qнс = Q1 = 918.87 м3/ч, H = 34.52 м.

После реконструкции системы водоотведения в полураздельную, во время дождя, расход сточных вод, поступающих в приемный резервуар насосной станции резко возрастает. Во время расчетного дождя он составляет: Ql = 1803.2 м3/ч. Поэтому необходимо установить группу насосов, которая включается во время дождя. Принимаем к дополнительной установке один насос 8НФ. Данные насосы не обеспечат требуемый напор при диаметре напорных трубопроводов 400 мм. Поэтому необходимо заменить существующие трубопроводы, уложив трубы диаметром 550 мм.

Потери напора в наружных напорных трубопроводах во время дождя hн.д, м, определены по формуле (4.2):

hн.д = 1.05 * 0.0028 * 2225 = 6.54 м

где iн.д - гидравлический уклон, определен по [16] при d = 550 мм и

1000 * 1803.2

Еще статьи по теме

Воздействие горного производства на окружающую среду
Горное производство технологически взаимосвязано с процессами воздействия человека на окружающую среду с целью обеспечения сырьевыми и энергетическими ресурсами различных сфер хозяйственной деятельности. Элементы природы, которые могут быт ...

Зоны ЧС
Еще 20-25 лет назад слова "экология", "экосистемы", "биоценозы" встречались только на страницах научной и научно-популярной литературы. С тех пор они успели перекочевать в газеты, на телевизионные и киноэкраны ...