Проектирование канализационной насосной станции

Размещено на http://www.allbest.ru/

54

1. Расчет канализационной насосной станции

1.1 Задание и задачи проектирования канализационной насосной станции

Основной задачей при выполнении курсового проекта является усвоение методики проектирования насосных станций водоотведения. Задание на выполнение курсового проекта должно включать: условное число обслуживаемых жителей; удельное водоотведепие; длину напорных водоводов; отметку поверхности земли у насосной станции; отметку заложения самотечного коллектора у насосной станции; электроснабжение насосной станции; максимальную отметку уровня грунтовых вод; геологическую характеристику грунтов.

Разрабатывая насосную станцию в составе дипломного проекта, большую часть исходных данных студент определяет сам:

по принятой схеме водоотведения определяется место и назначение проектируемой насосной станции;

по числу и характеру объектов водоотведения устанавливаются расчетные часовые подачи;

по плану местности определяется положение насосной станции и связанных с ней сооружений (станция очистки сточных вод), соответствующие отметки земли и длина напорных водоводов;

с учетом высоты очистных сооружений (2-4 м над поверхностью земли) устанавливается геометрическая отметка подачи;

по расчету сети определяются уровни в приемном резервуаре насосной станции;

определяется источник энергоснабжения. В курсовом проекте должны быть решены следующие задачи: определены расчетные подачи, выбраны диаметры водоводов и рассчитаны напоры насосной станции;

в результате определения основных параметров выбраны число и марка насосов и подобраны к ним электродвигатели;

составлена схема расположения агрегатов, определены диаметры внутристанционных трубопроводов, подобрана необходимая арматура;

уточнены гидравлические потери в насосной станции, построен график совместной работы насосов и водоводов;

определена емкость приемного резервуара и произведен выбор необходимого оборудования в нем;

подобрано вспомогательное насосное и другое технологическое оборудование;

произведена компоновка оборудования станции;

составлена схема электрических соединений;

определены габариты машинного зала, вспомогательных помещений и помещений для размещения электрооборудования; приняты основные решения по конструкции здания.

1.1.1 Исходные данные для проектирования

1. Условное число обслуживаемых жителей - 70000 чел.

2. Удельное водоотведешге - 200 л/(чел.сут).

3. Отметка земли у насосной станции - 140,0 м.

4. Заложение самотечного коллектора у насосной станции - 4,0 м.

5. Длина напорной линии -- 500 м (принять две нитки напорного трубопровода).

6. Отметка поверхности земли у приемной камеры очистных сооружений - 145,000 м.

7. Электроснабжение осуществляется от закольцованной энергосистемы напряжением 6000 вольт.

8. Характеристика грунтов на территории насосной станции - суглинки.

9. Уровень грунтовых вод от поверхности земли - 8,0 м.

1.2 Выбор марки и количества насосных агрегатов

Насосы, оборудование и трубопроводы следует выбирать в зависимости от расчетного притока на КНС, физико-химических свойств сточных вод, высоты подъема и с учетом характеристик насосов и напорных трубопроводов.

1.2.1 Определение подачи насосов

Максимальную подачу насосной станции принимают равной наибольшему часовому притоку сточных вод qw, м3/ч, или несколько превышающей его.

Сначала определяется суточный расход сточных вод, м3/сут, по формуле

,

где qx - удельное водоотведение на 1 жителя, л/(чел•сут);

Nж - число жителей, чел.

Средний часовой расход qmidl ,м3/ч, определяется:

и средний секундный расход q, л/с, определяется:



где Т - продолжительность работы насосной станции в течение суток, ч. Для населенных пунктов Т=24 ч.

По среднесекундному расходу q из [1, табл.2] принимается общий максимальный коэффициент неравномерности kgen.max.

При q=162 л/c kgen.max=1,584.

Максимально часовой расход q, л/c, определяется: q=qmidl • kgen.max=1,584•583=924 м3/ч.

Максимально секундный расход определяется: qmax=q • kgen.max=162 •1,584=256,6 л/c.

Округление вычисленных значений суточных расходов необходимо выполнять до десятков, часовых расходов до единиц, секундных расходов до десятых долей.

Максимальный секундный расход qmax сточных вод подводится самотечным коллектором, гидравлические параметры которого определяются из [10].

При qmax=256,6 л/с диаметр трубопровода - Д=800 мм, наполнение Н/Д = 0,6, гидравлический уклон i = 0,001.

1.2.2 Определение напора насосов

Требуемый напор Нтр, м, (рис. 2.1), значение которого необходимо для подбора насосов, определяется по формуле:

Нтр=Нг+hвод+hн.с.+hсв, (2.7)

где Hг - геометрическая высота подъема сточных вод; равная разности отметок максимального уровня воды в приемной камере очистных сооружений Z2 и среднего уровня воды в приемном резервуаре насосных станций Z1. Так как в исходных данных нет точной отметки подачи сточных вод на очистные сооружения, то ориентировочно принимаем Z2 на 2 м выше отметки земли в месте расположения приемной камеры очистных сооружений. Отметка Z1 на 1 м ниже отметки лотка подводящего коллектора к приемному резервуару насосной статщии.

Тогда:

Z2=145.000+2,0=147.000 м;

Z1=136.000-1,0=135.000 м;

Hгеом=147.000-135.000=12,0 м.

hвод -- потери напора в напорном трубопроводе, м:

hвод=1,1•i •L,

где i - гидравлический уклон (потери напора на единицу длины трубопровода) [10];

L - длина напорного трубопровода от КНС до КОС, м.

В проекте принимаем 2 нитки напорных трубопроводов от КНС до КОС. По заданию длина каждой нитки L = 500 м. Тогда каждый трубопровод рассчитывается на 50% подачу сточных вод q1, л/с; а при отключении одной нитки трубопровода в соответствии с требованиями [1, п.5.8.] вторая нитка должна пропустить все 100 % расхода сточных вод qmах, л/с.

При подборе диаметра Д, мм, уточненной скорости V, м/с, и гидравлического уклона i по [10] необходимо выполнять требования [1, п.5.10] исходя из допустимых (незаиляющих) скоростей.

Для расхода сточных вод q1=128,3 л/с подбираем: трубопровод из электросварных труб диаметром (ГОСТ 10704-91 и ГОСТ 8696-74) Д=400 мм, скоростью v=0,96 м/с и гидравлическим уклоном i =0,0032 [10];

При отключении (аварии) одной нитки, при

qmax=256,6 л/с и Д=400 мм Vав=1,92 м/с, i=0,0125 [10].

Тогда

hвод=1,1 •0,0032 •500=1,78 м.

hавод=1,1 • 0,0125 •500=6,88 м.

hнс- потери напора по длине и местные во внутренних всасывающих и напорных линиях станции. Предварительно принимаем hнс=2 м. В дальнейшем они уточняются;

1гсв - свободный напор при изливе сточных вод из трубы; Л„ =1.0 м.

Нтр=12,0+1,78+2,0+1,0=16,78 м.

Натр=12,0+6,88+2,0+1,0=21,88 м.

1.2.3 Выбор марки насосов и типового проекта КНС

При выборе марки насосов и определении количества рабочих агрегатов надо руководствоваться следующими положениями:

необходимо устанавливать как можно меньше рабочих и резервных насосов, обеспечивая при этом требуемые режимы работы;

насосы должны работать в области наивысших КПД при длительном режиме их работы. Кратковременные расходы могут подаваться с более низким КПД;

целесообразно па насосных станциях устанавливать однотипные насосы, что обеспечивает их взаимозаменяемость, значительно упрощает эксплуатацию и создает удобства для обслуживания;

суммарная расчетная подача группы рабочих насосов КНС равна максимальному или несколько превышающему часовому притоку сточных вод в приемный резервуар.

Если принять два рабочих насоса в КНС, то подача Q1, м3/ч, одного насоса составит:

По расчетным значениям подачи одного насоса Q1=224 м3/ч и напору Н=21,88 м выбирается марка насоса (прил. 1).

К установке на насосной станции приняты два рабочих насоса марки СМ 250-200-400а/6 (СМ сточно-массный; 250 - диаметр входного патрубка, мм; 200-диаметр выходного патрубка, мм; 400 - диаметр рабочего колеса, мм; 6 - обозначение частоты вращения вала).

Технические данные насоса СМ 250-200-400а/6 приняты из прил.2 и приведены в табл.2.1; характеристика насоса это зависимость основных технических показателей от подачи (рис. 2.2).

Таблица 2.1 Технические данные насоса СМ 250-200-400а/6

Диаметр рабочего колеса, мм	Подача	напор	Допустимый кавитационный запас, dhдоп,м	КПД, %	Частота вращения, об/мин	Мощность N, кВт	Диаметр проходного сечения каналов проточной части, мм
	на расчетном режиме	в рабочей области	Расчетный режим	Рабочая область
	м3/ч	л/c	м3/ч	л/c
400	462	128,3	187-625	51,9-173,6	21	15-23,5	4,50	79	1450	37	68

В состав электронасосного агрегата входят: насос и электродвигатель, смонтированные на одной раме.

В соответствии с требованиями [1] при двух рабочих насосах на КНС устанавливается один резервный.

Следовательно, КНС будет оборудована тремя насосами марки СМ 250-200-400а/6. Технические данные представлены в табл. 2.1.

1.2.4 Выбор и расчет всасывающих и напорных трубопроводов внутри КНС

В соответствии с принятым типовым проектом КНС и ее габаритными размерами приемного резервуара и машинного зала составляется аксонометрическая схема технологических трубопроводов внутри КНС (рис. 2.5).

600x400; 2 - отвод 90° d=400; 3 - задвижка d=250; 4 - эксцентрический переход 400x250; 5 - монтажный патрубок

d=250; 6 - монтажный патрубок d=200;

7 - концентрический переход 200x350;

8 - обратный клапан d=350; 9 - отвод 90° d=350;

10 - задвижка d=350; 11 - тройник 350x400 ;

12 - задвижка d=400; 13-отвод 90° d=400

Каждый насос обвязывается всасывающим и напорным трубопроводами. Из насосной станции предусмотрено два диаметрально противоположных выхода, объединяющие напорные трубопроводы. Обвязка насосов выполняется стальными электросварными трубами (ГОСТ 10704-91) с применением стальных фасонных частей на сварке и фланцевых соединений для присоединения к патрубкам насосов и арматуре (рис. 2.5, 2.6).

Диаметр трубопроводов определяется гидравлическим расчетом с учетом пропуска по трубам расчетных расходов стоков с допустимыми скоростями [1, п.5.10].

Диаметры всасывающих и напорных трубопроводов от каждого насоса принимаются в соответствии с производительностью одного насоса.

Диаметр объединяющего трубопровода принимается исходя из производительности канализационной насосной станции.

Тогда по объединяющему напорному трубопроводу пройдет расход сточных вод драсч=256,6 л/с, а по всасывающему и напорному трубопроводам каждого насоса расход q1, л/с, составит:

,

где N - число рабочих насосов, шт.

л/с.

В соответствии с [ 11 ] диаметр всасывающего трубопровода к каждому насосу принят Двс = 400 мм при скорости VBC = 0,96 м/с, а удельные потери напора i = 0,0032.

Диаметр напорного трубопровода от каждого насоса принят Днап = 350 мм при скорости Vнап= 1,24 м/с, а удельные потери напора i = 0,0061.

Диаметр объединяющего напорного трубопровода принят Добщ=400 мм при скорости Vобщ = 1,92 м/с, а удельные потери напора i = 0,0125.

При определении потерь напора внутри насосной станции выбирается расчетный участок трубопроводов наибольшей протяженности: от приемного резервуара до выхода объединяющего напорного трубопровода из насосной станции.

Потери напора внутри насосной станции определяются по формуле:

hн.с= hвс+hнап,

где

hBC - потери во всасывающем трубопроводе, м, равные:

hнап -потери напора в напорном трубопроводе, м, равные:

здесь i-удельные потери [11]; lвс- длина всасывающей линии, м; lнап- длина напорного трубопровода внутри КНС о- коэффициент местного сопротивления; Vвс- скорость движения жидкости во всасывающем трубопроводе при принятом диаметре и расчетном расходе; Vнап- скорость движения с очных вод в напорном трубопроводе.

Значения местных сопротивлений принимаются по [3, прил. 1].

Результаты расчета определения местных потерь сводятся в табл. 2.2.

Таблица 2.2 Местные потери напора па всасывающем трубопроводе

Номер на аксонометрической схеме	Наименование сопротивления	о	Vвс, м/с			Примечание
1	Вход в трубу, d=400	0,2	0,96	0,05	0,01
2	отвод, d=400	0,5	0,96	0,05	0,023
3	переход, 400250	0,1	2,61	0,35	0,035	V=2,61, d=250
4	задвижка, d=250	0,1	2,61	0,35	0,035

*Ес.ли в таблицах [11] нет значения скорости при известных расходе и диаметре, то скорость V, м/с, определяется но формуле:

Общие потери на всасывающем трубопроводе составят:

hвс=0,0032•3,8+0,102=0,114 м.

Местные потери напора в напорном трубопроводе слагаются из потерь напора в переходе 125x200, обратном клапане, в четырех отводах, четырех задвижках, тройнике при разделении потока по ходу движения жидкости (рис. 2.5).

Расчет местных потерь напора на напорном трубопроводе сведен в табл.2.3.

Таблица 2.3 Местные потери напора на напорном трубопроводе

Номер на аксонометрической схеме	Наименование сопротивления	о	Vвс, м/с			Примечание
5	переход 200350	0,25	4,08	0,85	0,212	V200=4,08
6	обратный клапан d=350	1,70	1,24	0,078	0,133
7	отвод 90, d=350	0,5 2	1,24	0,078	0,078
8	задвижка, d=350	0,1	1,24	0,078	0,008	открыта
9	тройник 350	1,5	1,24	0,078	0,118
10	задвижка, d=400	0,1 3	1,92	0,188	0,056	открыта
11	отвод, d=400	0,5 2	1,92	0,188	0,188

Потери напора в напорном трубопроводе составят:

hнап =0,0061•3,8+0,0125•10,4+0,793=0,946 м.

Тогда общие потери напора внутри насосной станции определяются по формуле:

hин.с=0,114+0,946= 1,060

Следовательно, уточненный напор насосов, необходимый для подачи сточных вод на очистные сооружения:

Я=12,0+1,06+6,88+1=20,94 м.

1.2.5 Совместная работа насосных агрегатов и трубопроводов

Фактический расход сточных вод, подаваемых КНС, определяется графическим способом путем наложения рабочих характеристик (Q-H)1+2 двух насосов на графическую характеристику системы трубопроводов Q-Hтр, на которую работают насосы.

Характеристики (Q-Н)1+2 выбранных насосов принимаются на основании данных рис. 2.2, а характеристики при параллельной их работе (Q-H)1+2 строятся в соответствии с принятыми правилами [3].

Характеристики системы трубопроводов Q~HTp строятся по уравнению:

Hтp=Hr+SQ2,

где Нтр - требуемый напер в системе, м;

Нг - геометрическая высота подъема сточных вод из приемного резервуара насосной станции до приемной камеры очистных сооружений;

Q -- подача насосной станции, м3/с:

Q=qw=924 м3/ч = 0,2567 м3/с;

канализационный насосный станция оборудование

S- гидравлическое соппотивление в системе, с2/м5:

здесь:

Нвод - потери напора в напорном трубопроводе от насосной станции до очистных сооружений;

hн с - потери напора внутри насосной станции (исправленное);

Затем определяются координаты точек кривой Q-Hтp при изменении расхода стоков от нуля до максимального значения с интервалом

Результаты расчета сводятся в табл. 2.4.

Таблица 2.4а Координаты точек характеристики системы двух трубопроводов Q-Нтр при обычном режиме:

Q, л/с	Q, м3/c	Q2, м6/c2	Hгеом, м	SQ2	Нтруб=Нгеом+ SQ2
0	0,000	0,000	12	0,000	12,0
100	0,028	0,001	12	0,045	12,0
200	0,056	0,003	12	0,180	12,2
300	0,083	0,007	12	0,405	12,4
400	0,111	0,012	12	0,719	12,7
500	0,139	0,019	12	1,124	13,1
600	0,167	0,028	12	1,619	13,6
700	0,194	0,038	12	2,203	14,2
800	0,222	0,049	12	2,878	14,9
900	0,250	0,063	12	3,642	15,6
1000	0,278	0,077	12	4,496	16,5
1100	0,306	0,093	12	5,441	17,4
1200	0,333	0,111	12	6,475	18,5
1300	0,361	0,130	12	7,599	19,6
1400	0,389	0,151	12	8,813	20,8
924	0,257	0,066	12	3,839	15,8

Координаты точек характеристики системы двух трубопроводов Q-Нтр при аварийном режиме:

Q, л/с	Q, м3/c	Q2, м6/c2	Hгеом, м	SQ2	Нтруб=Нгеом+ SQ2
0	0,000	0,000	12	0,000	12,0
100	0,028	0,001	12	0,105	12,1
200	0,056	0,003	12	0,419	12,4
300	0,083	0,007	12	0,942	12,9
400	0,111	0,012	12	1,675	13,7
500	0,139	0,019	12	2,617	14,6
600	0,167	0,028	12	3,769	15,8
700	0,194	0,038	12	5,130	17,1
800	0,222	0,049	12	6,700	18,7
900	0,250	0,063	12	8,479	20,5
1000	0,278	0,077	12	10,468	22,5
924	0,257	0,066	12	8,938	20,9

1.3 Определение емкости приемного резервуара и выбор оборудования

1.3.1 Определение емкости приемного резервуара

Вместимость приемного резервуара определяется в зависимости от режима притока и откачки сточных вод и допустимого количества включения электрооборудования в течение 1 часа [1, п.5.18].

Объем приемного резервуара, м3, должен быть не менее объема, равного пятиминутной максимальной подаче одного из насосов Q1, м3/ч:

При расчетной вместимости приемного резервуара и минимальном и среднем притоке сточных вод в приемный резервуар необходимо определить количество включений насосных агрегатов в течение 1 часа.

Максимальная подача насоса составит Q1=462 м3/ч ,а приток примем равным половине подачи насоса Qпр=231 м3/ч.

На графике построена точка А, соответствующая часовой (i=60 мин) подаче насоса Q1=462 м3/ч. Соединив точку А с началом координат, получим линию 1 - интегральный график максимально возможной откачки насоса.

Соединив точку Б, соответствующую выбранному расчетному часовому притоку, получим линию 2 - интегральный график расчетного притока сточных вод.

Если считать, что в начале часа приемный резервуар был пуст и насос не работал, то точка а определяет момент полного наполнения резервуара.

В этот момент включается насос, который откачивает как скопившуюся в резервуаре жидкость, гак и прибывающую в этот период времени.

График работы насоса в этот период времени получают путем проведения из точки б линии, параллельной линии 1 до пересечения линии 2. В этот момент резервуар становится опять полностью опорожненным и насос отключается. Момент включения (точки д, з) и интегральный график откачки стоков во второе и третье включение (линии де и зк) построены аналогично.

Из графика видно, что насос будет включаться три раза в час, то есть выполнено ограничение по количеству включений насосных агрегатоз в течение 1 час.

По типовому проекту емкость приемного резервуара составляет 230 м3, что соответствует 30-минутной производительности одного насоса СМ 250-200-400а/6.

Дно приемного резервуара имеет уклон z=0,l к приямку, в котором расположены воронки всасьтиающих трубопроводов.

Приемный резервуар оборудован устройством для взмучивания и смыва осадка.

Подача воды на взмучивание регулируется вентилем.

Для смыва оелдка со стен и днища резервуара предусмотрен поливочный кран, оборудованный рукавом резиновым с текстильным каркасом.

Вода к поливочному крану подается из системы гидроуплотнения сальников основных насосов СМ 250-200-400а/6.

Спуск в приемный резервуар осуществляется через специальный люк по ходовым скобам.

1.3.2 Выбор типа решеток

Для задержания крупных отбросов в помещении приемного резервуара устанавливаются решетки.

Объем отбросов Wотб, м3/сут, снимаемых с решеток, определяется по формуле:

где aотб- количество отбросов, снимаемых с решеток, на 1 человека, л/год, в зависимости от ширины прозоров В, мм, в решетках. При В=16 мм аотб=8 л/год-чел (табл. 1.6);

Nx - количество жителей в населенном пункте, чел.

Согласно [1] принимаются решетки с механизированными граблями.

Типоразмеры решеток подбирают по требуемой площади живого сечения рабочей части решеток, м2:

где qmах- максимальный приток сточных вод, л/с;

Vp - скорость движения жидкости в прозорах решетки м/с;

Vp=0,9 м/с, [1, п. 5.14]

Принимается одна рабочая решетка.

При механизированных решетках устанавливаются дробилки для измельчения отбросов и сброса их в приемный резервуар.

Количество отбросов снимаемых с решеток Goтб, кг/сут:

Gотб= готб•Wотб=750•1,54=1154 кг/сут

где готб- удельный вес отбросов, кг/м3, готб=750 кг/м3 [1, п.5.13].

В типовом проекте 902-1-142.88* в помещении решеток устанавливаются две решетки механизированные унифицированные МГ 9Т (1 рабочая, 1 резервная) максимальной пропускной способностью 33000 м3/сут и дробилка молотковая Д-З для дробления отбросов производительностью 300-600 кг/ч.

Технические характеристики представлены в табл. 2.6:

Таблица 2.6 Техническая характеристика решетки МГ 9Т:

Марка	Размеры канала перед решеткой, мм	Ширина прозоров, мм	Пропускная способность по воде, м3/сут	Ширина решетки у пола В1, мм	Масса, кг
	В	Н
МГ 9Т	1000	1200	16	33000	1425,0	1320

Смыв отбросон к дробилке осуществляется водой от напорного трубопровода насосной станции. Измельченные отбросы сбрасываются в приемный резервуар.

1.4 Электрооборудование и энергоснабжение КНС

1.4.1 Выбор электродвигателей

В качестве привода центробежных канализационных насосов применяются асинхронные электродвигатели.

Двигатели подбираются в зависимости от необходимой мощности и частоты вращения ротора. Частота вращения ротора электродвигателя соответствует частоте вращения рабочего колеса насоса.

Необходимая мощность электродвигателя Nдв, кВт, определяется по формуле:

Nдв=Nн•Кэ

где NH - мощность насоса, кВт;

К3- коэффициент запаса на возможные перегрузки (табл. 1.4), Кз=1,2

Мощность насоса NH , кВт, определяется по формуле:

,

где О1, - расчетная подача, м3/с; Н - расчетный папор насоса, м; г - объемный вес жидкости, кг/м3 (для воды 1000 кг/м3); зн- КПД насоса, принимаем по характеристике для оптимального режима работы насоса (в долях единицы) (табл.2.1).

Nдв = 37• 1,2=44,4 кВт.

Согласно прил.2 насос СМ 250-200-400а/6 комплектуется с электродвигателем 4A250М6 на одной плите. Данные представлены в табл.2.8:

Таблица 2.8 Комплектация насоса электродвигателем

Марка насоса	Тип электродвига-теля	Рабочее напряже-ние	Мощность N, кВт	Частота вращения, об/мин	Масса электродви-гателя, кг	Масса насосного агрегата, кг
СМ 250-200-400а/6	4А250М6	380/ 660	55	1000	535,0	1815

1.4.2 Выбор трансформатора и схемы электроснабжения

Для обеспечения электроэнергией насосных агрегатов, электро- фицированных задвижек и другого оборудования KIIC вблизи насосной станции размещается трансформаторная подстанция. В состав оборудования подстанции входят: силовые трансформаторы, распределительные устройства высокого и низкого напряжений и ряд вспомогательных устройств (рис 2.9).

Расчетная мощность силового трансформатора 5Т, кВ А,

,

где Кс- коэффициент спроса, зависит от количества рабочих агрегатов станин и (см. разд 1.8); здв- КПД электродвигателя, прил.6; соsц- коэффициент мощности, зависящий от типоразмера электродвигателя; прил.6; Nдв- расчетная паспортная мощность электродвигателя, кВт, (табл. 2.8, 2.10); Nдоп- дополнительная мощность, кВт, используемая на освещение, работу электроприводов, задвижек дренажных насосов, механизированных грабель и других потребителей, Nдоп=15 кВт.

В сумму мощностей электродвигателей не входит мощность резервных агрегатов:



По мощности трансформатора S.n кВт А, напряжению в линии электропередач, равному 6 KB, и напряжению принятых двигателей выбираются силовые трансформаторы: один рабочий, другой резервный, типы и размеры которых представлены в табл. 2.9.

Таблица 2.9 Габаритные размеры трансформатора

Тип трансформатора	Размеры, мм	Вес, кг
	Ширина	Длина	Высота
TM-160/6-10	1000	1250	1585	890

1.5 Вспомогательное оборудование

В насосной станции помимо рабочих насосных агрегатов размещаются дренажные насосы и насосы для гидроуплотнения, грузоподъемное устройство и водоизмерительные приборы.

Грузоподъемное устройство обеспечивает монтаж и демонтаж оборудования КНС. Тип его определяется максимальным весом устанавливаемого оборудования (насосом и двигателем) и конфигурацией здания станции в плане. При весе груза до 1000 кг принимаются тали по монорельсу.

Для монтажа и демонтажа решеток и дробилки в надземной части приемного резервуара предусмотрена таль ручная передвижная червячная грузоподъемностью 1 т; Н-12 м.

Для монтажа и демонтажа насосов с электродвигателями и производства ремонтных работ в машинном зале предусмотрено:

в надземной части - таль электрическая ТЭ 100-52120-01 грузоподъемностью 1 т с высотой подъема 12 м;

в подземной части - кран мостовой ручной однобалочный грузоподъемностью 3,2 т.

В машинном зале для уменьшения износа основных насосов предусмотрено гидравлическое уплотнение сальников водопроводной водой, подаваемой насосом марки ВК 2/26 под давлением, превышающим давление, развиваемое основным насосом на 0,3...0,5 кгс/см2, расход воды на каждый насос составляет не менее 1,5 м3/ч.

Для обеспечения разрыва струи, подаваемой из сети хозяйственно-питьевого водопровода на технические нужды, установлен бак разрыва струи вместимостью 180 л.

Для сбора воды от мытья полов и аварийных проливов предусмотрен сбросной лоток, заканчивающийся приямком. Для откачки воды из приямка, а также в случае затопления насосных агрегатов при аварии в пределах машинного зала, предусматривается установка насосов ГНОМ 10-10, работающих в автоматическом режиме.

1.6 Объемно-планировочные решения здания насосной станции

В курсовом проекте принята канализационная насосная станция производительность 200-1200 м3/ч, напором 12-27 м при глубине заложения подводящего коллектора 4,0 м.

Надземная часть - прямоугольная, размеры в плане 9,0x9,0 м, высота 4,5 м до низа плит покрытия.

В надземной части насосной станции расположены венткамера, санузел, душевая с преддушевой, монтажные площадки, предусмотрено место установки шкафа управления.

Подземная часть насосной станции разделена глухой водонепроницаемой перегородкой на 2 отсека, в одном из которых расположены приемный резервуар и помещение решеток, в другом - машинный зал.

Во избежание затопления насосной станции на подводящем коллекторе устанавливается задвижка с электроприводом, управляемая автоматически от аварийного уровня в приемном резервуаре.

1.7 Технологические решения

Расчетная производительность канализационной насосной станции с 3 насосами типа СМ 250-200-400а/6 (2 рабочих и 1 резервный) составляет 924 м3/ч.

1.7.1 Приемный резервуар

Сточные воды поступают по подводящему коллектору 900 в приемный резервуар.

Емкость приемного резервуара насосной станции принята конструктивно и составляет 230 м3, что соответствует примерно 30-минутной максимальной производительности одного насоса.

Дно приемного резервуара имеет уклон г=0,1 к приямку, в котором расположены воронки всасывающих трубопроводов.

Приемный резервуар оборудован устройством для взмучивания осадка. Подача воды на взмучивание регулируется вентилем.

Для смыва осадка со стен и днища резервуара предусмотрен поливочный кран, оборудованный рукавом резиновым с текстильным каркасом.

Вода к поливочному крану подается из системы гидроуплотнения сальников насосов марки СМ 250-200-400а/6.

Спуск в приемный резервуар осуществляется через специальный люк по ходовым скобам.

1.7.2 Помещение решеток

На подводящих каналах перед унифицированными решетками предусмотрена установка щитовых затворов, а после решеток - деревянных шандоров.

Решетка МГ9Т с прозорами между прутьями 16 мм оборудована подвижной механической граблиной.

Граблииа периодически снимает отбросы, задержанные решеткой, поднимает их и сбрасывает па загрузочный лоток.

Для монтажа и демонтажа решеток в надземной части предусмотрена таль ручная передвижная грузоподъемностью 1 т.

1.7.3 Машинный зал

В машинном зале размещаются основные технологические насосы марки СМ 250-200-400а/6 (2 рабочих, 1 резервный, 1 хранится на складе), насос марки ВК 2/26 (1 рабочий, 1 резервный хранится на складе) для подачи воды на уплотнение сальников основных технологических насосов, дренажные насосы ГНОМ 10-10 (1 рабочий, 1 резервный).

Техническая характеристика устанавливаемых насосов приведена в табл. 2.1, 2.8, 2.10.

Насос марки СМ 250-200-400а/6 монтируется с электродвигателем на общей плите и устанавливается под заливом. Работа насосов автоматизирована и зависит от уровня сточных вод в приемном резервуаре.

Предусмотрены два диаметрально противоположных выхода напорного трубопровода из насосной станции.

На напорном трубопроводе каждого насоса устанавливаются обратные клапаны между задвижкой и насосом. К каждому насосу предусмотрена отдельная всасывающая труба, задвижки приняты с электродвигателем.

Автоматическое включение насосов марки СМ 250-200-400а/6 и их работа осуществляются при открытых задвижках на всех трубопроводах. Закрываются задвижки только на время производства ремонтных работ.

При невключении или аварийной остановке любого рабочего насоса, а также при аварийном уровне сточных вод в приемном резервуаре предусмотрено автоматическое включение резервного насоса.

Для уменьшения износа основных насосов предусмотрено гидравлическое уплотнение сальников водопроводной водой, подаваемой насосом марки ВК 2/26 под давлением, превышающим давление, развиваемое основным насосом на 0,3...0,5 кгс/см2, расход воды на каждый насос составляет не менее 1.5 м3/ч.

Для обеспечения разрыва струи, подаваемой из сети хозяйствснно-питьевого водопровода на технические нужды, установлен бак разрыва струи вместимостью 180 л.

Для сбора воды от мытья полов и аварийных проливов предусмотрен сбросной лоток, заканчивающийся приямком. Для откачки воды из приямка, а также в случае затопления насосных агрегатов при аварии в пределах машинного эала, предусматривается установка насосов ГНОМ 10-10, работающих в автоматическом режиме.

Основные технические характеристики насосов ВК 2/26 и ГНОМ 10-10 представлены в табл. 2.10.

Марка насоса	Насос	Электродвигатель	Масса насоса, кг
	Подача, м3/ч	Напор, м 40,0	Тип	Мощность, кВт	Напряжение, В	Частота вращения, об/мин
ВК 2/26	7,2		4A100S4Y3	3	220/380	1450	77
ГНОМ 10-10	10	10,0	специальный элекгро- двигагель	1,1	220/380	2880	22

Таблица 2.10 Технические данные насосов

Для монтажа и демонтажа насосов с электродвигателями и производства ремонтных работ в машинном зале предусмотрено: в надземной части - таль электрическая ТЭ 100-52120-01 грузоподъемностью 1 т с высотой подъема груза 12 м; в подземной части - кран ручной грузоподъемностью 1 т.

1.8 Внутренний водопровод и канализация

Вода для хозяйственно-питьевых и производственных нужд канализационной насосной станции подается от внутриплощадной сети но одному вводу диаметром 50 мм и подводится к санитарным приборам, баку разрыва струи, узлу управления системы теплоснабжения, к поливочному крану, к душевой, к водо-водяному подогревателю.

Ввод водопровода в здание и внутренние сети водопровода запроектированы из труб полиэтиленовых высокой плотности 15-50 мм (ГОСТ 18599-83).

Расчетный расход на хозяйственно-питьевые нужды - 0,3 л/с; на производственные нужды - 0,83 л/с.

Необходимый напор на вводе в здание - 10 м.

Для поливки территории и зеленых насаждений установлен поливочный кран.

Стоки от санитарных приборов сбрасываются непосредственно в приемный резервуар.

Сети внутренней канализации выполнены из пластмассовых канализационных труб и фасонных частей (ГОСТ 22689.0-89 - ГОСТ 22689-20-89).

1.9 Электроснабжение и силовое электрооборудование

Настоящий раздел разработан на основании технологической, санитарно-технической и строительной частей проекта.

В проекте рассматриваются вопросы силового электрооборудования, электроосвещения и технологического контроля насосной станции.

Работа насосной станции предусматривается без постоянного обслуживающего персонала.

Электроснабжение насосной станции предусматривается напряжением «380/220В по двум рабочим вводам. Оба ввода рассчитываются на максимальную нагрузку.

Для распределения электроэнергии и управления электроприводами, в зависимости от категории надежности электроснабжения и мощности электродвигателей насосов перекачки стоков, проектом приняты шкафы управления.

В шкафах управления устанавливается аппаратура управления и сигнализации, а также счетчики активной энергии и приборы для измерения тока и напряжения.

Проектом предусматривается следующий объем автоматизации:

- автоматическая работа насосов перекачки сточных вод и гидроуплотнения в зависимости от уровня сточных вод в приемном резервуаре;

- автоматическое включение резервного насоса перекачки сточных вод при аварийном уровне в приемном резервуаре;

- автоматическая работа дренажных насосов в зависимости от уровней стоков в дренажном приямке;

- дистанционное управление всеми вентсистемами со шкафа управления;

- автоматическое закрытие аварийной задвижки на подводящем коллекторе при переполнения приемного резервуара или затоплении машинного зала и приоткрытпе ее на производительность одного насоса при снижении стоков б рееервуаре или снятии блокировки после ликвидации затопления машинного .зала;

- автоматическое отключение ucfx насосов (кроме дренажных) при затоплении машинного зала насосной станции.

Проектом предусматривается общее рабочее и аварийное освещение па напряжение ~ 220 В, а также ремонтное освещение на напряжении 12 В.

Питание сетей рабочего и аварийного освещения - от осветительных щитков, ремонтного освещения - от понижающего трансформатора «220/12В, встроенного в ящик ЯТП-0,25/УЗ.

Освещенность помещений принята согласно СНиП 23-05-95. Расчет произведен методом удельной мощности. В качестве источника света применяются лампы накаливания общего назначения.

Групповая осветительная сеть во всех помещениях выполнена кабелем АВВГ открыто по стенам с креплением скобами.

1.10 Архитектурно-строительные решения

Здание насосной станции имеет II степень огнестойкости.

По степени пожарной опасности технологического процесса насосная станция относится к категории "Д".

Здание отапливаемое, внутренняя температура помещений соответствует требованиям технологического процесса.

Относительная влажность помещений 50-60%.

Стены надземной части выполняются из керамического пустотелого эффективного кирпича Кровля плоская, невенгилируемая, совмещенная с покрытием.

Вокруг здания устраивается асфальтовая отмостка 3=25 мм шириной 1,0 м по плотно утрамбованному щебеночному основанию.

Стены подземной части насосной станции приняты из сборных унифицированных .железобетонных стеновых панелей. Прямоугольное сечение этих панелей обуславливает конфигурацию наружных стен в плане в виде многоугольника, описанного вокруг окружности диаметром 12,0 м.

1.11 Основные положения по производству работ

В настоящем проекте подземная часть насосной станции запроектирована с заглублением коллектора 4,0 м, круглая диаметром 12,0 м в сборно-монолитном варианте.

По методу строительства насосной станции предусмотрен открытый способ производства работ в сухих грунтах.

1.11.1 Открытый способ производства работ

Земляные работы.

При открытом способе производства работ разработка котлованов выполняется с уширением по диаметру на 0,3 м в сухих грунтах из условий производства работ.

С целью применения крапов минимальной грузоподъемности для выполнения всего комплекса строительно-монтажных работ при сборно-монолитном варианте предусматривается устройство монтажных полок.

Растительный грунт срезается бульдозером и перемещается в кучи. Окученный растительный грунт грузится экскаватором на автотранспорт и вывозится.

Грунт для обратной засыпки складируется в непосредственной близости от котлована в пределах рационального перемещении его бульдозером. Объемы грунта, отвозимого за пределы площадки и складируемого непосредственно на площадке, устанавливаются в соответствии с "балансом земляных масс". Добор грунта после экскаваторных работ, ввиду ограниченных размеров котлована по дну производится вручную, а на монтажных полках - бульдозером.

Список используемой литературы

1) СНиП 2.04.03- 85*. Канализация. Наружные сети и сооружения.- М.: Стройиздат, 2002.

2) СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.- М.: Стройиздат, 1996.

3). Проектирование канализационной насосной станции: учебное пособие/ Л.А. Грунюшкина, М.В. Бикунова.-Пенза: ПГУАС, 2007.

4) Справочник монтажника. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений / Под ред. инж. А.С.Москвитина.- М.: Стройиздат, 1979.

5) Монтаж систем внешнего водоснабжения и водоотведения. Справочник строителя / Под ред. А.К.Перешивкина.- М.: Стройиздат, 2003.

6) Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле академика Н.Н.Павловского.- М.: Стройиздат, 1975.

7) Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопрорводных труб. Справочное пособие.- М.: Стройиздат, 1984.

Размещено на Allbest.ru