Выбор режима работы насосной станции и определение количества рабочих насосов

Согласно графику поступления сточных вод (рисунок 3.1) принят неравномерный режим работы канализационной насосной станции.

Предварительно определяем число рабочих насосов по формуле 2.1:

            КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     = . Принято три рабочих насоса.     3.3 Определение производительности насосов Производительность насосной станции определена по формуле: Q_кнс = , (3.2) где q_мах – максимальный приток сточных вод, %; Q_{сут.макс} = 30060 м³/сут; Q_кнс = м³/ч = 0,522 м³/с. Производительность насосов определена по формуле 1.7: м³/ч=0,174 м³/с.   3.4 Определение требуемого напора насосов Требуемый напор насосов определяется по формуле 1.2   3.4.1 Определение геометрической высоты всасывания   Геометрическая высота подъема стоков определена по формуле: H_Г =G – F, (3.3) где G - отметка выливного отверстия напорного канализационного коллекто- ра, м (G = 213,3 м); F - отметка минимального уровня воды в приемном резервуаре, м (F = 200 м ). H_Г =213,3 – 200 = 13,3 м.                     КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата         Рисунок 3.2 – Высотная схема сооружений     3.4.2 Определение потерь напора Суммарные потери напора определяются по формуле: åh_w= h_нап + h_вс+нс, (3.4) где h_нап – потери напора в напорном трубопроводе, м; h_вс+нс – потери напора во всасывающих трубопроводах и в коммуникациях внутри насосной станции, м (т.к. всасывающие трубы имеют малую протяжённость, то потери напора в них приняты совместно с потеря- ми в коммуникациях внутри насосной станции и равны 4 м).     Определение потерь напора в напорных трубопроводах: Напорные трубопроводы приняты из чугунных неновых труб. Диаметр трубопроводов определяется по формуле: dнап = , (3.5)               КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     где Q_кнс – производительность канализационной насосной станции (п. 3.3); V = 1,6 м/с; dнап = м; Принят стандартный диаметр 700 мм ( мм). Фактическая скорость равна: Vф = м/с; Потери напора определяются по формуле: hнап = K₁×K₂×A×L×Q_кнс², где K₁ = 1,1 /1/; K₂ = 1; А = 0,01154 с²/м⁵; /2/; L = 535 м. hнап = м. Суммарные потери напора определены по формуле 3.4: åh_w= 1,85 + 4 = 5,85 м. Требуемый напор насоса определен по формуле 1.2: H = 13,3+5,85=19,15 м.   3.5 Подбор насосов Насосы подобраны согласно /5/ по требуемому напору Н=19,15 м и требуемой производительности Qнас = 626,25 м³/ч. Принята марка насоса: СД 800/32б с частотой вращения n = 960 об/мин и диаметром рабочего колеса 470 мм. Характеристики насоса представлены на рисунке 3.3.               КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата   3.6 Анализ совместной работы насосов и трубопроводов   Нормальный режим При нормальном режиме работы характеристика системы трубопроводов описана формулой 1.8: Н=Н_Г+S_cQ² , Суммарное сопротивление системы, определено по формуле: S_c = , (3.5) где = 5,85 м; м³/с; S_c = . Уравнение трубопроводов: Н=13,3 + 21,47Q². Расчёты для построения характеристик трубопроводов сведены в таблицу для каждого расчётного случая. Таблица 3.2 – Данные для построения характеристик трубопроводов при нормальном режиме

Напоры	Расходы в долях от Qкнс,
	0,25Qкнс	0,5Qкнс	0,75Qкнс	Qкнс	1,25Qкнс	1,5Qкнс
	0,1305	0,261	0,3915	0,522	0,6525	0,783
Hг	13,3	13,3	13,3	13,3	13,3	13,3	13,3
S∙Q2		0,37	1,46	3,29	5,85	9,14	13,16
Н	13,3	13,67	14,76	16,59	19,15	22,44	26,46

            КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     Анализ совместной работы насосов и трубопроводов представлен на рисунке 3.3. Вывод: Для нормального режима работы, исходя из графика совместной работы насосов и трубопроводов, фактическая подача и напор на- сосов будут равны: 594,44 л/с; Н = 21 м. Из рисунка 3.3 определёны коэффициент полезного действия, мощность и допустимый кавитационный запас насоса: %, N = 67 кВт, м.ст.жидк.     Аварийный режим При аварийном режиме работы канализационной насосной станции суммарное сопротивление системы определено по формуле: = 16,38 . Согласно формуле (1.8) уравнение трубопроводов будет иметь вид: Н=13,3 + 16,38Q². Расчёты для построения характеристик трубопроводов сведены в таблицу для каждого расчётного случая.                 КП1.НВС-ВВ-08-126-2011 Лист               Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата     Таблица 3.3 – Данные для построения характеристик трубопроводов при аварийном режиме  

Напоры	Расходы в долях от Qкнс,
	0,25Qкнс	0,5Qкнс	0,75Qкнс	Qкнс	1,25Qкнс	1,5Qкнс
	0,1305	0,261	0,3915	0,522	0,6525	0,783
Hг	13,3	13,3	13,3	13,3	13,3	13,3	13,3
S∙Q2		0,28	1,12	2,51	4,46	6,97	10,04
Н	13,3	13,58	14,42	15,81	17,76	20,27	23,34

Анализ совместной работы насосов и трубопроводов представлен на рисунке 3.3.

Вывод:

Для аварийного режима работы, исходя из графика совместной

работы насосов и трубопроводов, фактическая подача и напор на-

сосов будут равны:

650 л/с;

Н = 20 м.

Из рисунка 3.3 определёны коэффициент полезного действия, мощность и допустимый кавитационный запас насоса:

%,

N = 74 кВт,

м.ст.жидк.