Подбор арматуры и фасонных частей
Проектируем насосную станцию I подъёма I I категории надёжности с тремя рабочими и одним резервным насосом. Подача воды одним насосом составляет Q = 542,36, м3/ч, диаметр водоподводящей трубы D = 250 мм
Принимаем скорость движения воды в напорном трубопроводе V = 1,99 м/с, [1, п. 7.9]. Принимаем диаметр напорного трубопровода 300 мм, трубопроводы от насоса стальные, [1, п. 7.9]. Принимаем диаметр сборного напорного коллектора 500 мм, [1, п. 7.9]. Производим подбор арматуры и фасонных частей.
2. Обратный клапан поворотный однодисковый подбираем по [2, табл. VI. 21] на давление 2,5 Мпа, Dу = 300 мм, L = 184 мм, m = 45 кг.
4. В местах поворота устанавливаем отводы . На напорный трубопровод отвод бесшовный приварной 90° D y=300 мм, L = 450 мм, m = 54,9кг;на напорный коллектор – отвод бесшовный приварной Dy=500 мм, L = 500 мм, m = 173,3 кг.
5. На напорном трубопроводе для соединения трубопровода с напорным патрубком, устанавливаем концентрический переход Dyxdy=300x250 мм, L = 180 мм, m = 17,2 кг.
Рис. 4. Определение высотных отметок берегового водозаборного сооружения
Отметка уровня воды в приёмной камере определяется как разность между минимальным уровнем воды в источнике и потерями напора при движении воды в водоприёмную камеру.
Z1 = УВмин – hреш = 56,4 – 0,2 = 56,2 м.
hреш = 0,2 м – потери напора в решетке.
Отметка верха водоприёмного окна
Zв.о. = УВмин – h* = 56,4 – (0.2+0.9*hл) =56,4 – (0,2+0,9*1,1) = 55,21м.
Отметка низа водоприемного окна:
Zн.о.= Zв.о. – Hреш = 55,21 – 1,1 = 54,11 м
Отметки пола водоприёмной камеры и всасывающего отделения принимаются одинаковые и определяются следующим образом:
а) минимальная отметка дна водоприёмной камеры
Z’п = Zн.о. – 1,5 = 54,11 – 1,5 = 52,61 м;
1,5 – глубина приямка.
Н1 = Z1 - Z’п = 56,2 – 52,61 = 3,59 м
Н1 – глубина приемной камеры.
Отметка уровня воды всасывающей камеры:
Zвк = Z1 – ∆ hсет = 56,2 – 0,3 = 55,9 м;
∆ hсет – потери напора для плоской сетки.
б) минимальная отметка дна всасывающего отделения устанавливается в зависимости от расположения всасывающих труб насосов
Z3 = Zвк–h1– hнас– h2 = 55,9 – 1 – 1,98 – 1 =51,92м
Окончательно отметку пола водоприемной камеры и всасывающего отделения Z3 принимаем минимальную из вариантов а, б: Z3 = 51,92 м.
Толщина днища принимается конструктивно: hднища = 1,5 м.
Отметка низа днища:
Zднища = Z3 – hднища=51,92-1,5=50,42 м
Отметка ножа:
Zножа = Zднища – 2 = 50,42 - 2 = 48,42 м.
Отметка пола надземной части определяется наивысшим уровнем воды водоёма с учётом высоты волны:
Zпола надз.части = УВмакс + 2hвол + 0,15 = 61,5 + 0,5 + 0,15 = 62,15 м.
Глубина подземной части водозабора определяется:
Нпол = Zпола надз.части – Z3 = 62,15 – 51,92= 10,23 м.
Верх водоприёмных окон верхнего яруса расположен на 2 м ниже УВмакс.
Толщину наружных стен водозабора принимаем конструктивно в зависимости от глубины станции – 0,8м. Толщину перегородок, разделяющих камеры, принимают 0,4 м; камеры и машинный зал – 0,5 м.
Определение размеров водозаборного сооружения в плане
Габаритные размеры сооружения в плане зависят от наличия оборудования, требований техники безопасности и условий эксплуатации. Общие габаритные размеры сооружения определяются после того, как запроектирована технологическая часть проекта. При определении габаритных размеров необходимо соблюдать указания [1] в отношении расстояний между неподвижной и подвижной частью оборудования, по отношению к ограждающим конструкциям. Расстояние между насосами не менее 1 м, между трубопроводами не менее 0,7 м, до ограждающих конструкций - не менее 0,7 м. Водоприёмные и всасывающие камеры должны обеспечивать нормальные условия для движения потока воды, стремясь избежать застойных участков и условий образования обратных течений.
Ширина водоприёмной части камеры всасывания определяется габаритными размерами сеток и решёток.
Ширину камеры всасывания диктует размер сетки.
Пол водоприёмных и всасывающих камер устраивается с уклоном в сторону, где располагается приямок. Приямки проектируются в целях более полного удаления отложившихся в приемной и всасывающих камерах осадков.
Необходимо обеспечить возможность спуска в камеры, для этого предусматривается закладывание в стены ходовых скоб, вокруг скоб устраивается защитное ограждение.
С учетом вышеизложенного принимаем подземную часть водозабора
в плане круглую, диаметром 12,6м. Надземную часть принимаем в
плане прямоугольную со сторонами 12 х 27м.
10. Система удаления осадка и дренажных вод
В колодце происходит накопление осадка за счёт взвешенных веществ, поступающих с водой из источника. При малой производительности водозабора удаление наносов производится чаще всего водоструйными насосами (гидроэлеваторами). Ориентировочная высота осадка Н = 1м. Высота подъема гидроэлеватора h назначается в зависимотси от глубины подземной части водоприемника. Если напор насосов I подъема превышает высоту подъема гидроэлеватора в 3-3,5 раза, то этого напора будет достаточно для создания необходимого давления у сопла гидроэлеватора. В нашем случае напор насосов превышает высоту подъема гидроэлеватора в 80/12,3= 6,5 раз.
Производительность гидроэлеватора определяется по формуле:
, м3/ч,
где W – объём осадка, подлежащий удалению;
, м3,
Sкам – площади водоприёмной и всасывающей камер;
W = 10,75*1= 10,75 м3
t – продолжительность откачки, принимаем t = 2часа;
q =10,75/2 = 5,38 м3/ч.
Высота подъёма осадка равна высоте подземной части сооружения плюс потери напора 2м.
Н = 10,23+ 2 ≈ 12,3 м.
Количество рабочей воды, потребляемой гидроэлеватором, определяется по формуле:
Q = qh/ηH = 5,38*12,3/0,15*67,77 = 6,51 м3/ч
η – КПД гидроэлеватора 0,12 – 0,15;
Н – напор рабочей воды над уровнем излива удаляемого ила, м;
Н = Н0 – h = 80 – 12,3 = 67,7м.
qпульпы = q + Q = 5,38+ 6,51 =11,89м3/ч
Подача воды qp =6,51 м3/ч = 1,8 л/с – Ø 50 мм, v = м/с. Отвод пульпы
Qпульпы =11,89 м3/ч = 3,30 л/с – Ø 50 мм, v = м/с.