Проект биологической очистки сточных вод г. Мирного

Министерство науки и профессионального образования Российской Федерации

ГОУ СПО «Мирнинский индустриальный техникум»

ЗАЩИЩЕНО

Протокол ГАК № ____

Председатель ГАК

А.П. Грушевский

_______________

Пояснительная записка к дипломному проекту ДП.140207.01.10.01.ПЗ

«Проект биологической очистки сточных вод г. Мирного»

СОГЛАСОВАНО

Председатель предметной комиссии

Г.В. Иванова

Нормоконтроль

А.В. Янченко

Руководитель проекта Д.В. Гордников

Консультант по экономической части

Д.Е. Спирина

Разработал студент группы

ТВ-06/09 Н.Р.Адамова

п.Светлый 2010 г.

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Выбор источника водоснабжения и места расположения водозабора

1.2 Оценка условий забора воды из реки и выбор технологической схемы водозаборных сооружений

1.3 Расчёт элементов водозабора

1.3.1 Расчёт производительности водозабора

1.3.2 Водоприёмные окна и решётки

1.3.3 Сетка

1.3.4 Оголовок

1.3.5 Самотечные трубопроводы

1.3.6 Береговой колодец

2. Специальная часть. Насосная станция первого подъёма

2.1 Определение диаметра напорного трубопровода

2.2 Подбор насоса

2.3 Анализ совместной работы насосов и трубопроводов

2.4 Нормальный режим

2.5 Авария на одной нитке водовода

2.6 Определение отметки оси насоса

2.7 Подбор электродвигателя насоса

2.8 Определение диаметров трубопроводов внутри насосной станции

2.9 Подбор запорно-регулирующей арматуры

2.10 Подбор контрольно - измерительных приборов

2.11 Подбор грузоподъёмного оборудования

2.12 Удаление осадка из берегового колодца

2.13 Грузоподъёмное оборудование

3. Экономика и организация производства

3.1 Расчет численности обслуживающего персонала и фонда оплаты их труда

3.2 Расчет сметы капитальных затрат

3.3 Расчет себестоимости единицы продукции

4. Охрана труда и окружающей среды

4.1 Охрана труда и техника безопасности при осуществлении технологического процесса

Введение

В связи с интенсивным развитием народного хозяйства резко возрастает потребление воды для промышленных и хозяйственных надобностей. Особенно сильно оно увеличивается в крупных городах, где сосредоточивается значительное количество потребителей воды.

Выбор источника водоснабжения всегда зависит от местных природных условий. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения следует в первую очередь использовать подземные источники, отличающиеся обычно высоким качеством воды; они представляют интерес и для промышленного водоснабжения, особенно тогда, когда источники поверхностных вод удалены от потребления. Если же в данном районе нет подземных вод или их дебит недостаточен, приходится брать воду из поверхностных источников. Крупные городские водопроводы чаще всего базируются именно на таких источниках, воду которых подвергают специальной обработке.

В настоящее время основную массу воды поставляют поверхностные водоемы, в ряде случаев для хозяйственно-питьевых нужд используют грунтовую воду, а для производственных - поверхностную. Грунтовая вода содержит меньше всяких примесей и засорений, температура ее почти всегда постоянна.

Значительное увеличение объема строительства в северных районах страны, отличающихся суровым климатом, требует привлечения изысканиям, проектированию и строительству многих организаций, для которых особые условия упомянутых районов не всегда известны. Поэтому так важно обобщение и использование накопленного опыта проектирование и строительства водозаборных и очистных сооружений в районах Севера. Для того чтобы эта весьма серьезная проблема решилась успешно и в короткие сроки, при минимальной затрате средства, но с достижением большого эффекта, необходимо применять передовые индустриальные методы строительства систем водоснабжения и канализации с использованием опускных колодцев большого диаметра и глубины заложения из сборных железобетонных элементов, а также осуществлять устройство глубоких подземных сооружений способом «стена в грунте». Обобщению такого опыта и служит книга, предлагаемая вниманию читателя.

Велики просторны нашей Родины, значительная территория которой расположена в зоне с суровым климатическим условиями. Освоение новых, большей частью необжитых, районов связано с большими психологическими трудностями адаптации человека к этим условиям и значительными затратами на капитальное строительство и эксплуатацию построенных сооружений.

Север нашей Родины это не только территории, которые обычно ассоциируются с зоной вечной мерзлоты. Есть ряд районов, где вечная мерзлота не встречается или отступала в результате деятельности человека. А климатические особенности, связанные с очень холодной зимой, коротким летом, длительным периодом полярной ночи, остаются неизменными, что, естественно, налагает отпечаток на подготовку и производство строительно-монтажных работ. Исходя из этого, авторы вкладывают в понятие «Север» нашей страны перечисленные особенности, оставляя за собой право не касаться вопросов строительства подземных сооружений в условиях вечной мерзлоты.

1. Общая часть

1.1 Выбор источника водоснабжения и места расположения водозабора

Исходя из анализа исходных данных, в качестве источника водоснабжения принята река с водозабором, расположенном на левом берегу реки, в 6,5 километрах от населённого пункта.

1.2 Оценка условий забора воды из реки и выбор технологической схемы водозаборных сооружений

Сопоставительная характеристика фактических (согласно задания) и регламентированных [2] факторов представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Оценка условий забора воды.

Факторы	Значения, описания	Условия забора воды
	фактические	регламентированные
1.Мутность, мг/л	1600	?5000	тяжёлые
2. Толщина льда, м	0,7	?0,8	лёгкие
3. Деформации русла, м	±0,3	?±0,3	средние
4. Шуга, м	<0,8м без шугозажоров	без шугозажоров	средние
5. Внутриводный лёд	есть	есть	средние
6. Лесосплав и судоходство	есть	есть	средние

Как следует из таблицы 1. условия забора воды относятся к тяжёлым.

Для выбора технологической схемы водозабора необходимо установить категорию надёжности водопровода. Категория устанавливается исходя из численности населения обслуживаемого данным водопроводом. Согласно задания на коммунальные нужды расходуется 20% полезной производительности речного водозабора, то есть 24000 м3/сут. Для зданий оборудованными водопроводом, канализацией, ваннами и централизованным горячим водоснабжением, согласно [2], принята норма водопотребления 0,3м3/сут на одного человека. Тогда расчетная численность населения составит 80000 человек. Для населённого пункта с количеством жителей 80000 принята система водоснабжения первой категории надёжности.

Согласно таблице 13 [1], при наличии тяжёлых условий забора воды первая категория надёжности может быть обеспечена береговым водозабором по схеме «б» или русловым водозабором по схеме «в».

Окончательно схема водозаборных сооружений принимается с учётом профиля речной долины в створе водозаборных сооружений, представленном на рисунке 1.

Как следует из рисунка 1 расстояние от предполагаемого водоприёмного окна до вертикали, проведённой через точку пересечения поверхности земли на берегу с линией, превышающий на 1 метр максимальный горизонт в реке, превышает 50 метров, принят водозабор руслового типа, включающий в себя русловой водоприёмный оголовок, береговой сетчатый колодец и насосную станцию первого подъёма. Так как водозабор относится к первой категории надёжности, насосная станция первого подъёма совмещена в одном здании с береговым колодцем, с установкой насосов «под заливом».

В соответствии с таблицей 13 [1] приняты к установке два водоприёмных оголовка в разных створах, каждый оголовок рассчитан на пропуск полного расхода.

1.3 Расчёт элементов водозабора

1.3.1 Расчёт производительности водозабора

Производительность водозабора рассчитана по формуле:

(1)

где Qвз - производительность, м3/ч;

? - коэффициент, учитывающий собственные нужды водопровода, принимается согласно [1] равным 1,1;

Qср.сут - среднесуточное водопотребление, согласно задания Qср.сут=120000м3/сут;

Ксут - коэффициент суточной неравномерности водопотребления, принимается согласно [1] равным 1,2;

Т - продолжительность работы водозабора в течении суток, принято Т=24ч.

1.3.2 Водоприёмные окна и решётки

Площадь окон брутто ?бр, м2, рассчитана по формуле:

(2)

где Vр - расчётная скорость движения воды в просветах между стержнями решётки, согласно [1] Vр=0,2м/с;

К1 - коэффициент, учитывающий стеснение живого сечения потока элементами решётки (стержни, рама, пояса жёсткости), рассчитывается по формуле:

(3)

где а - толщина стержня, принято, а=32мм;

с - расстояние между стержнями в свету, принято, с=60мм;

К2 - коэффициент, учитывающий допустимое засорение решётки, согласно [1] К2 =1,25.

Исходя из стандартных размеров водоприёмного окна (ширина 1,55м, высота 2,45м, площадь 3,8м2) к проектированию принято 17,53/3,8=4,61, шесть окон; принят к установке оголовок с двухсторонним входом воды.

1.3.3 Сетка

Так как полная производительность водозабора превышает 1 м3/с (согласно пункта 1.3.1 данной записки Qвз=1,8м3/с), приняты к установке ленточные вращающиеся сетки с лобовым подводом воды, каркасного типа, конструкции Водоканалпроект, шириной 2м, с толщиной проволочек сетки 0,5мм и отверстиями в свету 0,5мм.

Площадь сеток брутто ?бр, м2, рассчитана по формуле 2

Приняты к установке две типовые сетки, производительностью каждой 1,3м3/с.

Исходя из количества сеток и суммарной площади брутто рабочей части каждой сетки, заглубление оси нижнего барабана сетки под минимальный уровень воды в береговом колодце составит:

Рисунок 1 - Схема определения заглубление оси нижнего барабана сетки.

(4)

Из формулы 4:

(5)

где R - радиус нижнего барабана, согласно [3] R=0,5м;

В - ширина сетки, принято В=2м.

Из формулы 5:

Расстояние между осями нижнего и верхнего барабана вращающейся сетки определено расчетом по формуле:

(6)

где ур1%, ур97% - расчетные уровни воды в источнике, согласно задания ур1% =212,5м, ур97% =205,5м;

h1 - минимально допустимое превышение отметки пола наземного павильона над максимальным уровнем воды в источнике, согласно [1] h1 =1м;

h2 - превышение отметки верхнего барабана отметки пола наземного павильона, согласно [5] h2 =2м;

hсам - потери напора в самотечном трубопроводе, согласно пункта 1.3.5 настоявшей работы hсам= 0,7м.

Из формулы 6:

Рисунок 2 - Схема определения расстояния между осями барабанов.

1.3.4 Оголовок

Согласно пункта 1 настоящей работы к установке приняты два водоприёмных оголовка, каждый из которых самостоятельно может обеспечить приём полного расчётного количества воды.

Согласно пункта 1.3.2 настоящей работы в каждом оголовке предусмотрено шесть окон, размерами каждого 1,55x2,45м.

К установке принят железобетонный оголовок с вертикальным расположением окон с двух сторон.

Расчётная схема оголовка представлена на листе ватмана №2.

Схема размещения оголовка в русле представлена на рисунке 1.

1.3.5 Самотечные трубопроводы

От каждого оголовка предусмотрена прокладка двух параллельных ниток самотечного трубопровода, каждый из которых рассчитывается на пропуск 50% полной производительности водозабора.

Диаметр одной нитки определён по формуле:

(7)

где QР - расчетный расход воды, м3/с, определён по формуле 8:

(8)

V - расчётная скорость течения воды в трубопроводе, согласно [3] V=1,3м/с.

Принят диаметр самотечного трубопровода равный 1000мм. К укладке принята стальная труба стандартного диаметра 1000мм. Потери напора рассчитываются по формуле по формуле:

 (9)

где i - гидравлический уклон, согласно [3] i=0,00139;

lс - длина самотечной линии, м, с учётом размещения оголовков в разных створах lс составляет 320 метров;

?? - сумма коэффициентов местных сопротивлений трубопровода (вход и выход из трубы, плавный поворот, задвижка):

(10)

где ?ВХ - коэффициент местного сопротивления на входе в трубопровод, согласно [3] ?ВХ=1,25;

?ВЫХ - коэффициент местного сопротивления на выходе из трубопровода, согласно [3] ?ВЫХ=1,0;

?ПР - коэффициент местного сопротивления плавного поворота в трубопроводе, согласно [3] ?ПР=0,15

?ЗАДВ - коэффициент местного сопротивления задвижки, согласно [5] ?ЗАДВ=1,5

V - расчётная скорость, согласно [5] V=1,14м/с.

Принята обратная промывка самотечных линий насосами станции первого подъёма. Промывная скорость принимается наибольшей из следующих значений:

(11)

(12)

(13)

где DСАМ - диаметр самотечных трубопроводов, DСАМ=1000мм;

d - средний размер частиц осадка, согласно задания d=0,1мм;

VРАБ - фактическая скорость движения воды в самотечных трубопроводах при рабочем режиме, согласно [5] VРАБ =1,14м/с;

V - незаиляющая скорость воды в трубе, рассчитывается по формуле:

(14)

где ? - мутность воды, согласно задания ?=1,6кг/м3;

?0 - гидравлическая крупность, согласно задания ?0=0,006м/с;

DСАМ - диаметр самотечного трубопровода, согласно формулы 7 настоящей работы принят ближайший стандартный диаметр 1 метр;

U - скорость выпадения взвеси, принята равной

U =0,07V =0,07·1,14=0,0798м/с;

Тогда по формуле 11:

;

по формуле 12:

;

по формуле 13:

.

Принята промывная скорость равная 1,71 м/с.

Для подачи промывной воды предусматривается прокладка самотечных трубопроводов от камеры переключения за насосной станцией первого подъёма до самотечных линий.

Диаметр промывного трубопровода определён по формуле:

(15)

где DСАМ - диаметр самотечного трубопровода, согласно формулы 7 DСАМ =1000мм.

Продолжительность промывки самотечного трубопровода зависит от среднего размера частиц взвеси или наносов, длины самотечного трубопровода и его диаметра.

Конструктивно принята продолжительность промывки: tПРОМ=35мин.

Объём промывной воды рассчитан по формуле:

(16)

где VПРОМ - принятая промывная скорость, VПРОМ=1,71м/с;

?САМ - площадь сечения самотечного трубопровода, рассчитана по формуле:

(17)

tПРОМ - время промывки самотечного трубопровода, в секундах;

.

Понижение уровня воды во всасывающей камере при промывке составит:

(18)

где , , , - потери напора при прохождении соответственно решётки, самотечных трубопроводов, задвижки, сетки.

, , , .

Тогда

1.3.6 Береговой колодец

Береговой колодец расположен на берегу вне зоны затопления. Колодец совмещён в одном здании с насосной станцией первого подъёма с установкой насосов «под заливом».

Глубина подземной части колодца, согласно рисунка 6, определена по формуле:

 (19)

где zMAX, zMIN - соответственно наибольший и наименьший расчётные уровни воды в реке, согласно задания zMAX= 212,5 м, zMIN= 205,5 м;

hП - суммарные потери напора при движении воды от водоприёмника до колодца, м;

hMIN - минимально необходимая глубина воды в колодце, определяется из условий размещения коммуникаций и оборудования, согласно пункта 1.3.3 настоящей работы hMIN=5,3

Рисунок 3 - Схема определения подземной части берегового колодца.

Размеры колодца в плане назначены из условия размещения оборудования и коммуникаций, приведены на листе №2.

2 Специальная часть. Насосная станция первого подъёма

Работа насосов, как и всяких центробежных насосов, основана на действии центробежной силы, Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей при этом центробежной силы, жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием атмосферного давления.

Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в канала направляющего аппарата и затем второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой ступени, оттуда жидкость поступает в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным второй ступенью и т.д. Выйдя из последнего рабочего колеса, жидкость переводится через направляющий аппарат в крышку нагнетания, откуда поступает нагнетательный трубопровод.

Насос приводится во вращение от электродвигателя через упругую втулочно-пальцевую муфту, состоящую из двух полумуфт, которые сцепляются между собой через резиновые втулки, надетые на стальные цилиндрические пальцы жестко закрепляемые в полумуфте электродвигателя.

Вращение ротора насоса по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода.

Во время работы насоса, вследствие давления воды на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес, возникает осевое усилие, которые стремиться сместить ротор насоса в сторону всасывания. Для уравновешивания возникающего осевого усилия применяется действующее автоматически разгрузочное устройство, которое имеет большое значение для надежной работы насоса. Неисправность разгрузочного устройства приводит в негодность рабочие колеса и уплотнения вследствие смещения ротора в сторону всасывания.

Подготовка насоса

Подготовка насоса к пуску.

Проверить наличие смазки в подшипниках. Подшипниковая камера заполняется смазкой более чем на 1\3-1\2 свободного объема камеры.

Осмотреть сальники, которые должны быть набиты плотно, но не туго. Сальники надо подтягивать с таким расчетом, чтобы перекачиваемая жидкость могла просачиваться между валом и набивкой сальника наружу. Излишнее затягивание сальника ускоряет износ вала, увеличивает потери на трение и понижает к.п.д. всего агрегата.

Проверить свободно ли вращается и установлен ли по риске, нанесенной на гайку со стороны муфты, ротор насоса проверка положения риски производится при роторе, сдвинутом до упора в сторону всасывания. Риска должна находиться заподлицо с торцовой плоскостью крышки переднего подшипника.

Проверить центровку насоса и электродвигателя и правильность направления вращения ротора.

Проверить в порядке ли всасывающий и нагнетательный трубопроводы, затянуты ли фланцы, не пропускает ли приемный клапан воду. Залить насос и всасывающий трубопровод водой из напорного трубопровода открытием задвижки №10, в случае отсутствия воды в напорном трубопроводе включить вакуумный насос ВВН 1-6.

Пуск и остановка насоса

Включить электродвигатель.

Постепенно открыть напорную задвижку № № 1-2, 2-2,3-2 ,работающего насоса, чтобы предохранить электродвигатель от перегрузки.

Отрегулировать напорной задвижкой нужную подачу и напор.

Проверить работает ли разгрузочное устройство из сливной трубки должно вытекать от 3% до 6% перекачиваемой жидкости от номинальной подачи насоса.

Проверить затяжку сальников. Затягивать сальники рекомендуется таким образом, чтобы через сальники наружу просачивалось 2,5-3л час перекачиваемой жидкости.

При остановке насоса постепенно закрыть напорную задвижку №№ 1-1,2-1,3-1, работающего насоса, выключить электродвигатель.

Уход за насосами во время работы

Периодически проверять показания манометра и вакуумметра.

Периодически проверять температуру подшипников. Установившаяся температура подшипников не должна превышать 80 град.С.

Следить за тем ,чтобы через вестовое отверстие во втулках сальников просачивалась вода. Благодаря этому воздух не проникает в насос .При нагревании сальника следует усилить протекание воды, ослабив нажим втулки сальника.

Следить за правильной работой разгрузочного устройства, проверяя температуру и количество воды, выходящей из разгрузки. Установившееся превышение температуры воды , вытекающей из разгрузочного устройства , по отношению к температуре воды, перекачиваемой насосом, должно быть не более 2 град.С. Повышенный нагрев воды указывает на перекос колец гидравлической пяты в разгрузочном устройстве или неплотность их прилегания к крышке нагнетания или диску гидравлической пяты, что приведет к быстрому износу разгрузочного устройства.

Во время остановки насоса периодически проверять, не сместилась ли относительно торца крышки подшипника риска, нанесенная на специальной гайке насоса, т.е. не сработались ли кольца гидравлической пяты.

ВНИМАНИЕ !. При выходе риски за плоскость торца крышки переднего подшипника более чем на 3мм необходимо вернуть ротор в нормальное положение при помощи регулировочных колец или заменить кольца гидравлической пяты в случае их суммарного износа до 6 мм.

Расчёту подлежит требуемые подача QТ и напор HТ насоса:

(20)

(21)

где nРАБ - количество рабочих технологических насосов;

Нг - геометрическая высота подъёма воды:

(22)

где zП - отметка уровня воды в сооружении, в которое поступает вода после насосной станции первого подъёма, согласно задания zП=227м;

zMIN - наименьший расчётный уровень воды в реке, согласно задания zMIN= 205,5 м;

?hW - суммарные потери напора, м, рассчитываются по формуле:

(23)

где hР - потери напора в решётке, принимаются конструктивно равными 0,04м;

hСЕТ - потери напора в сетке, принимаются конструктивно равными 0,13м;

hСАМ - потери напора в самотечных трубопроводах, согласно пункта 1.3.5 настоящей работы hСАМ=0,7м;

hНС - потери напора внутри коммуникаций насосной станции первого подъёма, принимаются конструктивно равными 1,7м;

hВОД - потери напора в напорных трубопроводах, рассчитываются по формуле:

(24)

где К1 - коэффициент, учитывающий вид трубопровода равен 1,2;

К2 - коэффициент, учитывающий скорость движения воды в трубопроводе, принята скорость движения воды в трубопроводе равной 1,5м/с, тогда К2 согласно [4] равен 0,968;

2.1 Определение диаметра напорного трубопровода

(25)

QР - расчетный расход, определённый по формуле:

(26)

где n - количество параллельно проложенных линий, принято n=2;

Принят стандартный ближайший диаметр равный 900мм.

А - удельное сопротивление трубопровода, согласно [4] А=0,002962 м

L - длина напорного трубопровода, согласно задания L =500м.

По формуле 24:

.

По формуле 3.23 определяем суммарные потери напора:

.

Требуемый напор, из формулы 3.21, равен:

.

На станции первого подъёма принято два рабочих насоса. Согласно [1] количество резервных насосов принимается 100% (100% - 2 насоса).

Тогда:

.

2.2 Подбор насоса

Предварительно насос подбирается по графику сводных полей [4] по расходу и напору.

Определяется марка насоса при HТ=25,4м; QТ=917л/с.

Подобран насос марки «Д3200-20/24; n=585 обр./мин.» с диаметром рабочего колеса dрк=665мм.

2.3 Анализ совместной работы насосов и трубопроводов.

Целью анализа является нахождение рабочей точки системы насос-трубопровод, которая показывает фактическую подачу и фактический напор насосов.

Нормальный режим

Характеристика трубопровода определяется по формуле:

, (2.1)

где - суммарное сопротивление системы.

определяется по формуле:

, (2.2)

где - сопротивление решетки;

- сопротивление сетки;

- сопротивление в коммуникациях внутри насосной станции;

- сопротивление в самотечном трубопроводе;

- потери напора в водоводах.

Сопротивление решетки:

Сопротивление самотечного трубопровода определяется по формуле:

Сопротивление сетки:

Сопротивление внутри насосной станции:

Сопротивление водоводов:

Таблица 2- Таблица для построения характеристики

Q, м?/с	0,23	0,45	0,68	0,90	1,13	1,35	1,58	1,80	2,03	2,25
H, м	21,56	21,74	22,05	22,47	23,01	23,68	24,47	25,38	26,41	27,56

характеристика трубопровода представлена на рисунке 4.

Согласно рисунку 6, рабочая точка системы не находится в зоне оптимальных подач при и .

2.5 Авария на одной нитке водовода

, (2.3)

где Sавар - суммарное сопротивление системы при аварии, которое определяется по формуле:

; (2.4)

Таблица 3 - Таблица для построения характеристики

Q, м?/с	0,23	0,45	0,68	0,90	1,13	1,35	1,58	1,80	2,03	2,25
H, м	21,63	22,03	22,68	23,60	24,79	26,23	27,94	29,92	32,15	34,65

Согласно рисунку 4, снижение подачи воды составит 360 л/с(18,65%), что не превышает допустимую величину, согласно [1], 30%.

характеристика трубопровода представлена на рисунке 4

2.6 Определение отметки оси насоса

На станции первого подъема принята установка насосов с отрицательной высотой всасывания.

Отметка оси насоса рассчитывается по формуле:

, (2.5)

где - отметка оси насоса (м);

- минимальный уровень воды в источнике, согласно заданию,

- потери напора в самотечных трубопроводах, согласно пункту 1.3.5,

- потери напора в решетках, рассчитываются по формуле: hр=Sр*Q? и составит

- потери напора в сетках, рассчитываются по формуле: hсет=Sсет*Q? и составит

- расстояние от верха насоса до его оси, согласно [3],

Рисунок 5 - Схема установки насоса

Отметка пола насосной станции определяется по формуле:

, (2.6)

где - расстояние от оси насоса до его лопаток, согласно [5],

- высота фундамента насоса, конструктивно принято,

Подбор электродвигателя насоса.

Электродвигатель подбирается по мощности насоса и по количеству оборотов электродвигателя. Согласно рисунку 3, мощность насоса . Согласно [4], подобран электродвигатель марки А3-400S-6.

Определение диаметров трубопроводов внутри насосной станции.

Диаметры трубопроводов внутри насосной станции определяются при скорости движения в напорном трубопроводе 2 м/с, во всасывающем трубопроводе 1,5 м/с.

Приняты ближайшие стандартные

Подбор запорно-регулирующей арматуры.

Изменение режима работы насосной станции, а также периодические осмотры и ремонтные работы проточной части и отдельных сооружений требуют установки запорно-регулирующей арматуры.

К установке принимаются задвижки и обратные клапаны, задвижки приняты с электроприводом.

Принята к установке на всасывающем и напорном трубопроводах задвижка диаметром 800 мм, марки 30ч914бр по ГОСТ 9919-61 с габаритными размерами L=1000мм, Н=2215мм, m=2655кг. На напорном трубопроводе приняты к установке обратные клапаны, диаметром 800 мм, марки 19ч18р с L=1500мм, h=800мм, Н=865мм и m=3200кг.

2.10 Подбор контрольно - измерительных приборов

В качестве контрольно - измерительных приборов на напорном трубопроводе приняты к установке манометры, на всасывающей линии приняты к установке вакуумметры.

Приняты к установке водомеры на напорном трубопроводе, которые устанавливаются в водомерных камерах. В качестве водомерных устройств приняты сопло Вентури, марки СВ 800-0,2 с габаритными размерами 800мм, = 820мм, L=2791мм.

2.11 Подбор грузоподъёмного оборудования

Так как масса самой тяжелой детали (насосный агрегат) не превышает пяти тонн, то в качестве грузоподъемного оборудования принята подвесная кран балка. С грузоподъемностью 3,2 тонн, высотой двутавра для подкранового пути 36 мм, расстояние от крюка до двухтавра составляет1795 мм.

2.12 Удаление осадка из берегового колодца

Удаление осадке принято с помощью фекального насоса установленного в машинном зале. Требуемая производительность определена по формуле:

(27)

где 1,5 - коэффициент разбавления осадка водой;

WОС - объём подлежащего удалению осадка в одной из камер колодца, рассчитывается по формуле:

(28)

где f - площадь камеры колодца, м2;

hОС - толщина осадка в камере, принимается конструктивно равной 1 метру;

t - продолжительность удаления осадка, принимается конструктивно равной 1,5 часа.

Требуемый напор насосов определяется по формуле:

(29)

где HБК - глубина берегового колодца, м;

(3?5)м - потери напора в трубопроводе от приямка до площадки складирования осадка.

По QФН и HФН подобран насос марки: 2КМ - 6а с диаметром рабочего колеса равным 148мм, с числом оборотов 2900об/мин.

Принят к установке один рабочий и один резервный насос.

Рисунок 6 - Схема расположения и обвязки насосов.

Насос для удаления осадка используется и для осушения машинного зала.

2.13 Грузоподъёмное оборудование

Предусмотрено грузоподъёмное оборудование для монтажа - демонтажа задвижек на самотечном трубопроводе и трубопроводе для подачи промывной воды, подъёма - спуска задвижек, монтажа - демонтажа отдельных секций вращающихся сеток, для подъёма и опускания щитов (затворов) перекрывающих входное отверстие всасывающего трубопровода в виде кран балки электрического грузоподъёмность которого принята исходя из: массы задвижек кг на самотечном трубопроводе; задвижек кг на промывном трубопроводе; исходя из массы наиболее тяжёлого элемента разборной вращающейся сетки равным 600кг; из усилия, необходимого для подъёма щита, которое определено по формуле:

(30)

где тЩ - масса щита, принимается равной 350кг;

g - ускорение свободного падения, g =9,81м/с2;

fВ - площадь входного сечения воронки устанавливаемой на всасывающем трубопроводе, рассчитывается по формуле:

(31)

dВО - диаметр водоотводящего трубопровода, м;

? - плотность воды, принимается равной 1000кг/м3;

hЩ - глубина погружения центра тяжести входного сечения воронки на всасывающем трубопроводе;

КТР - коэффициент трения рамы сетки по направляющим, принимается равным 0,1?0,2.

3. Экономика и организация производства

3.1 Расчет численности обслуживающего персонала и фонда оплаты их труда

Штат работников, необходимых для обслуживания заданного оборудования различают:

Расстановочный штат - это минимальное число работников. необходимых для обслуживания оборудования в одной смене и определяется по формуле:

(3.1)

где, - расстановочный штат, чел

- норма обслуживания, чел/ед;

- число оборудования, ед.

Штатный состав работников - это минимальное число работников обслуживающих оборудование в течение суток и определяется по формуле:

(3.2)

где, - штатный состав, чел;

- число бригад

Число вспомогательных работников необходимых для создания нормальных благоприятных условий работы принимается в размере 20 - 25% от численности основных работников.

Дипломной работой принимается

Списочный штат - это максимальное число работников с учетом всех временно отсутствующих, определяется по формуле:

(3.3)

где - списочный штат работающих, чел;

- коэффициент списочности.

Коэффициент списочности показывает резерв рабочих на подмену временно отсутствующих и определяется из баланса рабочего времени (таблица 4).

Резерв рабочих для подмены временно отсутствующих составляет:

где Ксп - Коэффициент списочности

НВ - номинальня время, час.

ФВ - фактическая время

Резерв 1человек

Таблица 4 - Баланс рабочего времени

Показатели	Непрерывное график	Прерывный график
	дни	часы	дни	Часы
1. Календарные дни 2. Выходные дни 3. Праздничные дни	365 183 -		365 104 16
Номинальное время НВ 4. Отпуск 5. Болезни 6. Выполнение государственных и общественных обязанностей	182 7 1	2184	245 7 1	1960
Фактическое время	144	1728	207	1656
Коэффициент списочности	1,26	1,18

Для обеспечения нормальной работы оборудования кроме производственных работников необходимы вспомогательные рабочие. К их числу относятся: слесари, электрики, работники КИП. Число вспомогательных рабочих составляет 20-25 % производственных работников.

ВСП = 50,25= 1,25 чел =1 чел.

В связи с производственной необходимостью данным курсовым проектом предлагается ввести руководящие должности: инженер-химик, инженер - технолог.

Произведенный расчет численности основных и вспомогательных рабочих показан в штатном расписании (табл. 5).

Таблица 5 - Штатное расписание

Профессия	Разряд	Число бригад	Всего по штату
		1	2	3	4
1	2	3	4	5	6	7
Машинист насосных установок Лаборант химического анализа	3 3	1 1	1	1	1	4 1
Всего производственных работников						5
Слесарь АВР	4	1				1
Всего вспомогательных работников						1
Инженер - технолог Инженер - химик	6 6	1 1				1 1
Всего по штату						8

Исходными данными при планировании численности служат: производственная программа, штатное расписание, план проведение организационно-технических мероприятий, движение кадров, их текучесть и под рабочего время.

Для всех рабочих, показанных в штатном расписании произведен расчет годового фонда заработной платы. Годовой фонд заработной платы - это сумма денежных средств, выплачиваемых работником в соответствии с качеством затраченного ими труда в течении года.

Годовой фонд заработной платы состоит из основной и дополнительной зарплаты. К основной зарплате относятся выплаты, начисленные за выполнение заданного объема работ. Это оплата труда по тарифу, приработок сдельщика, производственная премия, доплаты к зарплате. К дополнительной зарплате относятся выплаты, которые не представляют собой оплату выполненной работы, но производится согласно действующему законодательству. Это оплата очередных отпусков, выполнение государственных и общественных работ.

Фонд рабочего времени по графику на одного рабочего определяется из баланса рабочего времени.

Расчет годового фонда заработной платы приведен на примере машинистов насосных установок:

Число рабочих с подменой на выходные дни составляет 4 человека.

Отношение к производству - производственный работник. Оплата производится по 3 разряду.

Тарифная ставка за час: 38 руб.

Система оплаты труда - повременно-премиальная (ПП).

График работы 2-сменный, 4-бригадный.

Количество смен работы в сутки - 2. Длительность смены - 12 часов.

Фонд рабочего времени по графику на одного рабочего составляет 182 дня выходов и 2184 часов.

Всего отработанного времени:

Переработка по графику составляет:

Заработная плата по тарифу:

Производственная премия составляет 35 %:

Доплата за переработку по графику:

Доплата за работу в ночное время:

Доплата за работу в праздники:

Доплата по поясному коэффициенту:

Итого основной зарплаты:

Дополнительной зарплаты:

Весь годовой фонд заработной платы:

Среднемесячная зарплата одного рабочего:

Годовой фонд оплаты труда обслуживающего персонала составляет: 1542604,78 руб.

Для остальных рабочих расчет аналогичен и приведен в таблице 6 Приложение 1. Годовой фонд заработной платы.

3.2 Расчет сметы капитальных затрат

Смета капитальных затрат представляет собой расчет затрат на строительство здания и приобретение оборудования выраженный в денежной форме. Смета затрат на строительство здания, приведена в таблице 7.

Таблица 7 - Смета капитальных затрат

Наименование затрат	Единица измерения	Кол-во	Стоимость ед., в руб.	Всего по смете, в руб.
1 Здание 2 Основное оборудование: Насосы Блок барабанных сеток Контактный осветлитель Смеситель с дырчатыми перегородками Контактный осветлитель Машзал Резервуар чистой воды Расходные баки	М2 шт шт шт шт шт шт шт шт	1000 3 2 1 1 6 1 1 1	6000 15000 12000 9350 7450 20000 500000 15000 5600	6000000 45000 24000 9350 7450 120000 500000 15000 5600
3. Вспомогательное: Трубопроводы Запорная арматура КИП	шт шт шт	10 10 10	5000 3500 2350	50000 35000 23500
Стоимость оборудования:	Руб.			834900
Итого				6834900
4. Накладные расходы 5. Плановые накопления 6. Затраты на монтаж 7. Неучтённые затраты	% % % %	16.7 6.2 10 10		1141428,3 423763,8 683490 683490
Всего по смете:	Руб.			9767072,1

3.3 Расчёт себестоимости единицы продукции

Определение амортизации основных фондов

Амортизация основных фондов - постепенное возмещение износа основных фондов путём плановых отчислений от их первоначальной стоимости.

Норма амортизации - это опорный процент от стоимости основных фондов в соответствии с которым предприятие определяет амортизационные отчисления. Норма амортизации для производственных зданий составляет 2,4%, а для оборудования 18%.

(3.4)

где а - удельные амортизационные отчисления;

- годовая сумма амортизации;

РП - реализованная продукция.

Расчет амортизационных отчислений на строительство зданий и приобретение оборудования приведен в таблице 8.

Таблица 8 -Расчет амортизационных отчислений

Наименование	Балансовая стоимость	Норма амортизации, %	Сумма амортизационных отчислений, руб
1.Здание производственное 2. Оборудование	6000000 834900	2,4 18	144000 150282
Всего амортизации:			294282

Годовой объем очистки воды на предприятии составляет: 120000м3.

Амортизационные отчисления на 1 м3:

Расчет энергетических затрат в курсовой работе проводится как расчет электроэнергии на освещение здания и работу оборудования.

Расчет электроэнергии на освещение здания приведен в таблице 9.

Таблица 9 - Расчет электроэнергии на освещение здания

Наименование	Площадь, м2	Число горения	Стоимость 1 кВТ/час	Всего, руб
Здание производства	1000	4380	2,65	a=11607000

Число часов горения составляет 50% от нормы времени в течении года. Стоимость 1 кВТ/час в производственных условиях составляет: 2,65 рублей.

Таблица 10 - Расчет электроэнергии на оборудование

Наименование оборудования	Кол-во	Установленная мощность ед/кВт	Всего кВт	Потребляемая мощность	Стоимость 1 кВТ/час	Время работы, часов	Всего, руб
				%	кВт
Насос	3	50	150	80	120	2,65	8328	2648304
Электролизная установка	1	300	300	60	180	2,65	8328	3972456
Итого:								b=6620760

Время работы оборудования в течении года:

Всего расход электроэнергии на м2 воды:

.

Таблица 11- Калькуляция себестоимости воды на 1м3

Наименование	Ед. изм.	Кол-во	Стоимость ед. в руб.	Всего затрат в руб.
Задано в производство: Коагулянт «Аква-Аурат» Флокулянт «Праестол» Песок кварцевый (крупностью 1,6-7 мм) (крупностью 0,8-1,25 мм) Поваренная соль	Кг Кг Кг кг кг	0,06 0,0005 0,02 0,02 0,02	2,75 166,314 1,752 2,520 1,752	0,2 0,1 0,04 0,05 0,04
Итого материалов:	Руб.			0,43
Амортизация основных фондов Заработная плата: Основная Дополнительная Отчисления на социальное страхование Энергетические расходы Цеховые расходы Общезаводские расходы	Руб Руб % % Руб % %	17,1 26 120 30		2,45 1657504,3 441411,62 545718,14 24,97 1989005,16 497251,29
Производственная себестоимость:				5130918,36

Стоимость 1 составляет:

С2 - 5130918,36/120000=42,7

Годовая экономия составляет:

С1 - 423763,80+683490+683490+5130918,36/ 120000 = 57,68

где - стоимость 1

- стоимость 2.

Была рассчитана годовая экономия, она составила 1797600 рублей.

4. Охрана труда и окружающей среды

4.1 Охрана труда и техника безопасности при осуществлении технологического процесса

Инструкция это документ в котором описывается порядок действия работника при возникновении различных ситуаций на производстве, также в нем указывается права и обязанности которые имеет работник. В частности работник обязан проходить обучение охране труда на предприятии.

Рабочие могут быть допущены к выполнению работ в том случае, если они изучили технику безопасности и производственную санитарию в объеме вводного (общего) инструктажа, инструктажа на рабочем месте, курсового, дипломного и специального профессионально-технического обучения.

1) Вводный (общий) инструктаж по технике безопасности проводят в форме беседы до приема рабочих и служащих на работу. О прохождении инструктажа рабочему выдается справка и только после этого его должны оформлять на работу.

2) Инструктаж на рабочем месте (производственный) проводит руководитель работ. В данном случае изучаются правила, инструкции, памятки по технике безопасности, касающиеся работы на конкретном месте.

3) Повторный инструктаж на рабочем месте положено проводить через 6 месяцев, что должно оформляться записью в журнале. Курсовое обучение рабочих по типовым программам для каждой специальности проводят после инструктажа, но не позднее чем в трехмесячный срок. По окончанию обучения рабочие сдают экзамены им выдается удостоверение которое действительно в течении гота. В дальнейшем знания по специальности проверяют ежегодно.

4) Специальное профессионально-техническое обучение проходят рабочие по тем профессиям или видам работ, к которым предъявляют повышенные требования по технике безопасности (например, монтажники конструкций и операторы монтажного пистолета).

Перед обучением некоторые профессии рабочих и служащих проходят обязательный предварительный, а затем периодические медицинские осмотры с целью определения возможности выполнения работ без ущерба для здоровья. К таким профессиям отнесены, в частности, работы, связанные с подъемом на высоту, применение вредных веществ, эксплуатации электроустановок.

Руководящие, инженерно-технические и административно-хозяйственные работники должны проходить ежегодную проверку знаний правил техники безопасности и норм производственной санитарии.

В состав водопроводной станции в общем случае входят следующие сооружения:

водозаборное сооружение и насосная станция первого подъема, где производится забор воды из водоема и перекачка на очистные сооружения;

реагентное хозяйство, смесители, камеры хлопьеобразования, где осуществляется приготовление, дозирование реагентов и смешение с обрабатываемой водой;

отстойники, где происходит осветление воды;

фильтры, где происходит окончательная очистка воды;

вторичное реагентное хозяйство, контактные камеры и РПВ, где происходит обеззараживание воды перед подачей в распределительную сеть населенного пункта;

насосная станция 2-ого подъема, откуда вода поступает непосредственно в распределительную сеть.

Независимо от сооружений, правила техники безопасности на водопроводной станции предусматривают следующие общие правила:

работа может поручена лицам не моложе 18 лет, прошедшим медицинскую комиссию и предварительный и вторичный инструктаж на месте по технике безопасности;

перед началом работы следует надеть полагающуюся спецодежду и проверить наличие личных средств защиты, если таковые предусмотрены родом производства;

получить задание и допуск для проведения работ;

по окончании работ произвести уборку рабочего места, сдать инструменты. Снять рабочую спецодежду;

в случае аварии действовать в соответствии с порядком, установленным требованиями по технике безопасности в зависимости от рода работ. На примере инструкции по охране труда операторов аммиачных установок:

В случае неожиданного появления газов немедленно одеть противогаз. Совместно со слесарем принять меры по устранению утечки. Сообщить инженеру. Лиц, попавших в атмосферу, насыщенную аммиаком, немедленно перевести в теплое помещение, напоить горячим молоком, дать кислородную подушку. Дальнейшее лечение назначает врач. При поражении электрическим током, сделать искусственное дыхание;

требования пожарной безопасности: курить только в специально отведенных местах. Не допускается включение электроприборов с оголенным проводом или неисправных приборов. Электронагревательные приборы должны быть защищены стальными листами, и располагаться на некотором расстоянии от стен;

режим работ возможен различный в зависимости от рода производства: 8 часов ежедневно, далее 2 дня отдыха, дополнительно - праздничные дни; 1 сутки, за которыми следует 3 суток отдыха; 12 часов работы, после этого 24 часа отдыха. В последних 2-ух случаях за время, отработанное свыше 168 часов в месяц, полагаются дополнительное денежное выплаты или отгулы. Кроме того, работа в ночное время суток оплачивается по повышенному тарифу.

Вредные условия работы, к примеру, работа с реагентами, повышают тариф в зависимости от класса вредности. Кроме того, при работе во вредных условиях полагается бесплатное молоко.

Каждое из сооружений водопроводной станции имеет собственные специфические рабочие объекты, представляющие опасность.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ - система организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Под термином "техника безопасности" понимается защита анатомической целостности организма человека, физических функций его тканей или отдельных органов от неблагоприятного воздействия машин, оборудования, технологических процессов, инструмента и др. технических средств и предметов труда. В этом случае имеется в виду защита организма работника от травм, источником которых являются не отвечающие требованиям безопасности производственные здания и сооружения, оборудование, инструменты, электрические токи, "агрессивные" жидкости, технологические процессы и т.д. Если речь идет о требованиях, предъявляемых к внешней производственной среде (к объемам и площадям производственных помещений в расчете на одного работника, к параметрам температуры и влажности воздуха в помещениях, а также к предельным нормам производственного шума, вибрации, запыленности и загазованности производственной среды, нормам освещенности рабочих помещений для различных видов работы и т.д.), то употребляют термин "производственная санитария", который определяется как система организационных, гигиенических и санитарно-технических мероприятий, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов.

Нередко требования охраны труда, предъявляемые к оборудованию, технологическим процессам и производственным зданиям, отражают одновременно и требования Т.б. и производственной санитарии. Поэтому часто встречается одновременное применение обоих терминов в следующем виде: "техника безопасности и производственная санитария". В процессе труда вырабатываются правила обращения с предметами и орудиями труда, т.е. правила, регулирующие отношения между работающими и техникой, предметами и силами природы. Эти правила содержат требования, которым должны отвечать средства и предметы труда с точки зрения безопасности для здоровья работающего, требования к приемам работы и, наконец, к организации работы, обеспечивающей безопасность для работающих, под которой понимается отсутствие недопустимого риска, связанного с возможностью нанесения ущерба. Такие правила являются техническими и санитарно-гигиеническими. Каждый работник имеет право: на рабочее место, соответствующее требованиям охраны труда; на отказ от выполнения работ в случае возникновения опасности для его жизни и здоровья вследствие нарушения требований охраны труда, за исключением случаев, предусмотренных ФЗ, до устранения такой опасности; на обучение методам Т.б. и приемам труда за счет средств работодателя и др. Работодатель обязан обеспечить: безопасность работников при эксплуатации зданий, сооружений, оборудования, осуществлении технологических процессов, а также применении в производстве сырья и материалов; наличие и доступность средств индивидуальной и коллективной защиты работников, соответствующие требованиям охраны условия труда на каждом рабочем месте; приобретение за счет собственных средств и выдачу специальной одежды и др.; обучение безопасным методам и приемам выполнения работ; внедрение современных средств Т.б., предупреждающих производственный травматизм, и т.д. На работодателя возлагается проведение инструктажа по Т.б. и производственной санитарии. Порядок и виды инструктажа предусмотрены единым ГОСТом "Система стандартов безопасности труда", который распространяется на организации всех форм собственности.

В организациях необходимо проводить следующие виды инструктажа по охране труда: вводный - с поступающими на работу; первичный - на рабочем месте; повторный (периодический) - в установленные сроки; внеплановый (текущий) - при изменении технологического процесса или оборудования, при нарушениях правил по Т.б. и производственной санитарии; целевой - при привлечении к выполнению разовых связанных с ликвидацией последствий стихийных бедствий, аварий, т.е. при временном переводе работника на др. работу в случае производственной необходимости. Допуск к работе лиц, не прошедших в установленном порядке обучение, инструктаж и проверку знаний правил, норм и инструкций по Т.б. и производственной санитарии, запрещается.

С принятием ФЗ "Об основах охраны труда в РФ", а затем и ТК РФ термин "техника безопасности" утратил свое самостоятельное значение, а система организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов, объединена в общее понятие "охрана труда", представляющую собой систему сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности и включающую правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Государственное управление охраной труда осуществляется Правительством РФ непосредственно или по его поручению федеральным органом исполнительной власти по труду и др. федеральными органами исполнительной власти. Распределение полномочий в области охраны труда между федеральными органами исполнительной власти осуществляется Правительством РФ. Федеральные органы исполнительной власти, которым предоставлено право осуществлять отдельные функции нормативного правового регулирования, специальные разрешительные, надзорные и контрольные функции по охране труда, обязаны согласовывать принимаемые ими решения в области охраны труда, а также координировать свою деятельность с федеральным органом исполнительной власти по труду. Государственное управление охраной труда на территориях субъектов РФ осуществляется федеральными органами исполнительной власти и органами исполнительной власти субъектов РФ в области охраны труда в пределах их полномочий. Требования охраны труда обязательны для исполнения юридическими и физическими лицами при осуществлении ими любых видов деятельности, в т.ч. при проектировании, строительстве (реконструкции) и эксплуатации объектов, конструировании машин, механизмов и оборудования, разработке технологических процессов, организации производства и труда. Ныне в РФ действует система правовых актов, содержащих единые нормативные требования по охране труда, включая и требования по Т.б.

Заключение

Выполнив данные дипломную работу мы рассмотрели водозаборные заборы состоящие из самотечных линий, насосная станция первого подъема с береговым колодцем.

Было подобрано грузоподъемного оборудования основное оборудование (насосы) контрольно измерительные и запорно регулирующая арматура. Был произведен электродвигатель насоса. Было детально рассмотрена строение берегового колодца включающая в себе приемные камеры, сетки, насосные оборудовании, водоприемные окна и решетки.

Был произведен расчет численности обслуживающего персонала и фонда оплаты их труда, расчет сметы капитальных затрат, расчёт себестоимости единицы продукции. Была затронута тема охраны труда и техники безопасности Охрана труда и техника безопасности при осуществлении технологического процесса

Литература

1. СНиП 2.04.02 - 84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. М., Стройиздат, 1998. - 136с.

2. СНиП 2.04.01 - 85 Внутренний водопровод и канализация зданий. М., Стройиздат, 1986. - 56с.

3. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. М.:Стройиздат,1984. - 117с.

4. Балыгин В.В., Крыжановский А.Н. Насосы: Каталог - справочник.- Новосибирск НГАСУ, 1999. - 128с.

5. Кунц К.Л. Водоснабжение железнодорожной станции и населенного пункта. Методические указания к выполнению курсового проекта. Новосибирск, НИИЖТ, 1991. - 27с.