Гидравлический расчет трубопроводов насосной станции

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

1. Определение подачи и количества насосов

2. Определение емкости приемного резервуара, притока сточных вод и расчетной производительности канализационной насосной станции

3. Гидравлический расчет трубопроводов насосной станции

3.1 Расчет всасывающего трубопровода

3.2 Расчет напорного трубопровода

3.3 Аварийный режим

4. Определение полного напора насосов, подбор насосов и электродвигателей

5. Графоаналитический расчет совместной работы насосов и водоводов. Анализ работы КНС

6. Определение размеров машинного зала и здания КНС

7. Определение отметки оси насоса

8. Подбор вспомогательного оборудования

9. Определение экономических показателей КНС

10. Требования техники безопасности

Список литературы

1. Определение подачи и количества насосов

гидравлический трубопровод резервуар насосный

В канализационных насосных станциях наиболее целесообразно применять однорядную схему с параллельным расположением агрегатов в ряду и расположением осей насосов перпендикулярно стене, отделяющей приемный резервуар от машинного зала.

В состав помещений насосной станции входят: приемный резервуар с решетками и дробилками, машинное отделение, отделенного от приемного резервуара глухой водонепроницаемой перегородкой, помещения электроподстанции, производственные и бытовые помещения.

Подземная часть насосной станции круглая в плане , запроектирована на глубину подводящего коллектора 3,5м считая от чистого пола подземного сооружения.

Подземная часть насосной части разделена глухой водонепроницаемой перегородкой на два отсека в одном из которых расположен приёмный резервуар и помещение решёток- дробилок, в другой- машинный зал.

В надземной части насосной станции расположены механические мастерские, венткамера, кладовая, санузел, предусмотрено место установки электрощита.

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

Рис.1.1. Расчётная схема главной канализационной станции

2. Определение емкости приемного резервуара, притока сточных вод и расчетной производительности канализационной насосной станции

Исходными данными являются коэффициент общей неравномерности и график притока сточных вод.

Суммарный среднесуточный приток сточных вод, поступающий от населения и промпредприятий по подводящему коллектору на станцию, принимается по данным расчета канализационной насосной сети.

Среднесуточная производительность станции принимается равной среднесуточному притоку сточных вод.

По величине среднесуточного притока определяется среднесекундный приток стоков:

qср.с=(Qср.с*1000)/86400, л/с, (2.1)

где qср.с-среднесекундный приток в л/с;

Qср.с-среднесуточный приток в м3/сут.

qср.с=(21564,44 *1000)/86400=249,58 л/с.

Среднесуточный приток от промышленных предприятий составляет 4,2% от общего:

Q п.п.=0,042•21564,44 =906,53 м3/сут.

Хозяйственно бытовые стоки:

Qх.б.= 21564,44 - 906,53 =20657,91 м3/сут.

Приток стоков от населения по часам суток определится в зависимости от величины коэффициента общей неравномерности, который определяется по СНиП 2.04.03-85 в зависимости от среднесуточного притока стоков от населения. Результаты расчета сведены в табл.2.1.

Таблица 2.1 - Сточные воды на насосную станцию

Часы суток	Хозяйственно-питьевые нужды населения	Промышленное предприятие	Общественное здание	Общее
	Район 1	Район 2	Район 3	Хозяйст-питьевые нужды, м3	Технологич. Нужды, м3	Душ, м3	Итого м3
1	2	3	4	6	7	8	9	10	11
0-1	22,69	68,88	253,7						345,27
1-2	22,69	68,88	266,38						357,95
2-3	45,38	68,88	234,67						348,93
3-4	75,64	68,88	241,02						385,65
4-5	132,37	114,8	361,52						621,01
5-6	132,37	160,72	469,35						774,76
6-7	170,19	206,64	570,92	8,39		17,35	75,06		947,65
7-8	385,76	252,56	672,3	2,82			52,15		1310,62
8-9	332,81	287	735,73	4,87	98,6		54,19	0,356	1454,39
9-10	245,83	287	767,44	4,87	98,6		54,19	0,356	1405,37
10-11	155,06	287	735,73	6,91	98,6		56,23	0,356	1287,34
11-12	155,06	287	723,05	2,82	98,6		52,15	0,356	1274,66
12-13	132,37	229,6	608,88	4,87	98,6		54,19	0,356	1084,83
13-14	132,37	229,6	596,2	4,87	98,6		54,19	0,356	1054,13
14-15	75,64	252,56	640,59	7,14	98,6	14,78	71,25	0,356	1078,34
15-16	234.48	275,52	672,3	3,32	98,6		52,64	0,356	1291,85
16-17	393,32	275,52	691,33	5,71			55,04		1407,61
17-18	355,50	252,52	640,59	5,71			55,04		1248,65
18-19	276,08	229,6	615,22	8,11			57,43		1120,9
19-20	60,51	206,64	570,82	3,32			52,64		837,97
20-21	60,51	183,68	532,77	5,71			55,04		776,96
21-22	37,82	137,67	456,66	5,71			55,04		794,65
22-23	22,69	91,84	361,52				-		476.05
23-24	22,69	68,88	266,38				-		354,95
Итого	3782	4592	12685	85,23	789,17	32,13	906,53	2,85	21564,44

Таблица 2.2 - Приток и откачка по часам суток

Часы суток	Суммарный приток, м3/ч	Откачка стоков, м3/ч	Наличие воды в резервуаре, м3/ч	Число работающих насосов
	за час	за предыдущие часы	за час	за предыдущие часы
1	2	3	4	5	6	7
0-1	345,27	345,27	673,88	673,88	-168,169	2
1-2	357,95	703,22	673,88	1026,87	-323,658	2
2-3	348,93	1052,15	673,88	1540,317	-488,167	2
3-4	385,65	1437,8	673,88	2053,756	-615,956	2
4-5	621,01	2058,81	673,88	3080,634	-1021,82	2
5-6	774,76	2833,57	673,88	4107,512	-1273,94	2
6-7	947,65	3781,22	1010,83	5134,39	-1353,17	3
7-8	1310,62	5081,84	1010,83	6161,26	-1069,43	3
8-9	1454,39	6546,83	1010,83	7188,14	-641,917	3
9-10	1405,37	7951,6	1010,83	8215,02	-263,425	3
10-11	1287,34	9238,84	1010,83	9241,9	-2,96	3
11-12	1274,66	10513,6	1010,83	10268,78	244,81	3
12-13	1084,83	11598,43	1010,83	11295,66	302,77	3
13-14	1054,13	12652,56	1010,83	12322,54	330,77	3
14-15	1078,34	13730,9	1010,83	13349,42	381,48	3
15-16	1291,85	15022,75	1010,83	14376,29	646,45	3
16-17	1407,61	16430,36	1010,83	15403,17	1027,18	3
17-18	1248,65	17679,01	1010,83	16430,05	1248,96	3
18-19	1120,9	18799,91	1010,83	17456,93	1342,98	3
19-20	837,97	19637,88	1010,83	18483,81	1154,07	3
20-21	776,96	20414,84	1010,83	19510,68	904,15	3
21-22	794,65	21209,49	1010,83	20537,56	671,92	3
22-23	476,05	21304,61	673,88	21051	634,53	2
23-24	354,95	21564,44	673,88	21564,44	476,05	2
Итого	21564,44		21564,44

Максимальный часовой приток в табл.2.1 является расчетной часовой подачей канализационной насосной станции, Qмах.ч.

Qмах.ч. =1454,39м3 /ч

По графику притока сточных вод определим сколько часов у вас будет работать два насоса (t1)

два насоса работает 8 часов (0-1, 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, 5-6, 22-23, 23-24)

следовательно, три насоса работают 16 часов.

б) Определение подачи одним насосом (Qн), м3/ч

Qсут. = Qн*t1*2+3*Qн*t2

Qн = Qсут/( 2*t1+3*t2 )

Qн = 336,94 м3/ч

подача двух совместно работающих насосов равна 673,88 м3/ч

3. Гидравлический расчет трубопроводов насосной станции

По условиям надежной эксплуатации схему коммуникаций канализационной насосной станции принимают с учетом возможности выключения любого насоса на ремонт без нарушения работы станции.

Всасывающие трубопроводы выполняют индивидуально для каждого насоса и прокладываются с подъемом не менее 0,005 к насосу. Входная воронка принимается диаметром 1,3…1,5 от диаметра всасывающего трубопровода, а высота до 1,7 диаметра всасывающего трубопровода.

Трубопроводы в пределах насосной станции выполняют стальными на сварке с применением фланцев лишь для присоединения арматуры и насосов.

На напорном трубопроводе каждого насоса необходима установка задвижки и обратного клапана, а на всасывающем трубопроводе насоса, работающего под заливом - задвижки.

Количество напорных трубопроводов от насосной станции принимают не менее двух и при протяженности более 2 км устраивают переключатели. При этом диаметр трубопроводов должен обеспечивать при аварии на одном из них: не менее 70% расчетной подачи при наличии аварийного выпуска и 100% при его отсутствии. Это может быть обеспечено включением резервных насосов и переключений между трубопроводами.

3.1 Расчет всасывающего трубопровода

1) Расчетная подача насосной станции:

Qр = Qмак.ч/3,6 , л/с, (3.1)

где Qмак.ч - максимальный часовой приток в м3/ч.

Qр = 1454,39/3,6 =403,99л/с.

2) Расчетный расход:

q = Qр/n , л/с, (3.2)

где q - расчетный расход в л/с;

Qр - расчетная подача станции в л/с;

n - число водоводов.

q = 403,99/ 2=201,99 л/с.

3) Диаметр трубопровода находим по формуле:

, м, (3.3)

где q - расчетный расход по одному трубопроводу, л/с;

V - рекомендуемая скорость, м/с.

СНиП 2.04.03- 85 рекомендует принимать )

Принимаем тубы стальные электросварные прямошовные ГОСТ 10704-76*

Dвс наружн.=530 мм, 7 мм.

Dвс гост.=530-2*7= 516 мм

4) Определяем действительную скорость воды:

, м/с, (3.4)

где dвн - внутренний диаметр трубопровода, м.

м/с

5) Определяем число Рейнольдса:

, (3.5)

6) Коэффициент сопротивления трения по длине определяем по формуле:

вс= 0,11*(68/Re + Kэ/dвн)0,25 (3.6)

где -кинематический коэффициент вязкости сточной воды, м/с.

Можно принимать м2/с, что соответствует температуре 10С.

7) Определяем эквивалентные длины местных сопротивлений

l = 54,68 мм

8) Определяем приведенную длину трубопровода

l = l + l =56,68 мм

9) Потери напора в трубопроводе определяются:

h=0,074 м

3.2 Расчет напорного трубопровода

1) Расчетный расход:

q = 403,99/2 = 201,99 л/с

2) Диаметр трубопровода находим по формуле:

(м)<dав=0,438м

СНиП 2.04.03- 85 рекомендует принимать

Для расчетов принимаем диаметр трубопровода при аварийном режиме.

По ГОСТ 10704-76 наружный диаметр принимаем :

Dнап. наружн.=426 мм, 7мм.

Dнап. гост.=426-2*7= 412 мм

3) Действительная скорость воды:

, м

м/с,

4) Число Рейнольдса:

,

5) Коэффициент сопротивления трения по длине:

6) Определяем эквивалентные длины местных сопротивлений:

l =102,95 м

7) Находим приведенную длину трубопровода:

l = l + l = 132,95 м

8) Потери напора в трубопроводе:

h =0,529м.

3.3 Аварийный режим

1) Расчетный расход:

q = 21564,44*0,7*1000/86400 = 174,71 л/с

2) Диаметр трубопровода находим по формуле:

м,

3) Действительная скорость воды:

м/с,

4) Число Рейнольдса:

5) Коэффициент сопротивления трения по длине:

6) Определяем эквивалентные длины местных сопротивлений:

l = 100,89 м

7) Находим приведенную длину трубопровода:

l = l + l = 130,89 м

8) Потери напора в трубопроводе:

h = 0,397м.

4. Определение полного напора насосов, подбор насосов и электродвигателей

Напор, развиваемый насосами канализационной насосной станции, может быть определен по формуле:

Н = Нг + hвс + hн + hз , м, (4.1)

где Нг - геометрическая высота подъема жидкости, м;

Нг = Zп - Zр , м, (4.2)

Zп - максимальная отметка уровня воды в приемной камере очистных сооружений, или отметка уровня воды в выше расположенном коллекторе при расчете районной насосной станции в м;

Zр - отметка расчетного уровня воды в приемном резервуаре в м;

Нг = 11 м,

hвс - потери напора во всасывающем трубопроводе, м;

hн - потери напора в напорном трубопроводе, м;

hз - запас на излив жидкости из трубопровода (принимается 1 м).

Глубина приемного отделения принимается 1,5…2 м, считая от отметки лотка подводящего коллектора.

Н = 11 + 0,074+ 0,529 + 1 = 12,603 м.

При подборе насосов необходимо руководствоваться следующими положениями:

- общая подача рабочих насосов должна равняться максимальному притоку сточных вод или несколько превышать его;

- число и подача насосов должны обеспечивать устойчивый режим работы станции при периодических колебаниях притока воды;

- насосы целесообразно принимать однотипные;

- необходимо обеспечить работу насосов с высоким к.п.д. не только при максимальном притоке, но и при средних и минимальных притоках;

- за производительность насоса может быть принят минимальный часовой приток.

В насосной станции, кроме рабочих, необходимо предусмотреть установку резервных насосов: одного - при количестве рабочих насосов до двух; двух - при количестве рабочих насосов три и более.

По полученным потребным (номинальным) расчетным напору и подаче

Нн = 12,603 м и Q = 336,9 м3/ч определяем марку насоса. Для этого обращаемся к сводным графикам полей насосов соответствующего типа.

Выбираем насос типа СД 450/42а

Необходимая мощность двигателя определяется по формуле:

, (5.1)

где Nдв - мощность двигателя в кВт;

Nн - мощность насоса в кВт;

- к.п.д. электродвигателя принимается по каталогу двигателей (ориентировочно может быть принят 0,85 - 0,95);

- к.п.д. передачи: при непосредственном соединении двигателя и насоса = 1,0.

К - коэффициент запаса мощности на возможные перегрузки.

кВт.

При необходимости производится обточка рабочего колеса и пересчет характеристик насоса.

После того как насос подобран, проводится графический анализ работы насосов и системы водоводов.

Рис.5.1. Насос типа СД

Технические характеристики насоса СД 450/22,5 б.

Подача Q = 360 м3/ч

Напор Н=16 м

Частота вращения n=960 об/мин

КПД з = 59 %

Допускаемый кавитационный запас 4,5 м

Мощность насоса N= 26 кВт

Размер проходного сечения 118 мм

Диаметр рабочего колеса D = 390 мм

Двигатель: 4А250 6

Мощность Nдв = 45 кВт

Частота вращения n=1500 об/мин

Напряжение 220/380 В

Масса насоса 520 кг

Масса агрегата 1140кг

5. Графоаналитический расчет совместной работы насосов и водоводов. Анализ работы КНС

Анализ совместной работы насосов и водоводов выполняется с целью уточнения рабочих параметров и для проверки аварийных режимов. Анализ выполняется графическим способом с помощью совместных характеристик насосов и системы трубопроводов.

На насосных станциях обычно применяется параллельная работа насосов. Суммарная характеристика нескольких параллельно работающих насосов строится графическим сложением их характеристик. С этой целью на графике Н - Q строятся характеристики всех рабочих насосов, взятые из каталога.

Далее на том же графике в координатах Н - Q строятся необходимые характеристики системы водоводов, совместно с которыми работает насосная станция.

Уравнение характеристики водоводов:

Н = Нст +SQ2 , м, (6.1)

где Нст - статический напор в м;

Q - расход воды по водоводам в м3/с;

S - сопротивление системы водоводов в с2/м5.

Статический напор:

Нст = Нг + Нз , м, (6.2)

где Нг - геометрическая высота подъема жидкости в м;

Нз - запас на излив жидкости из трубопровода (принимается равным 1 м).

Величина SQ2 в (6.1) представляет собой суммарные потери напора в системе водоводов, поэтому сопротивление S можно определить как сумму:

S = Sвс + Sст + Sн , с2/м5, (6.3)

где Sвс - сопротивление всасывающей линии;

Sст - сопротивление внутристанционных коммуникаций;

Sн - сопротивление напорной линии.

Значения этих сопротивлений могут быть найдены на основании выполненных ранее гидравлических расчетов трубопроводов по формулам:

, (6.4)

, (6.5)

, (6.6)

где Qр - расчетная подача насосной станции, м3/с;

hвс - суммарные потери напора во всасывающей линии в м;

hст - внутристанционные потери напора в м;

hн - суммарные потери напора в напорной линии в м.

hст = hвс + hн , м, (6.7)

Задаваясь различными Q по (6.1) определяют соответствующие напоры Н и по результатам расчета строят графическую характеристику системы водоводов.

Для дальнейшего анализа режимов работы насосов в аварийных ситуациях потребуется характеристика системы водоводов с одной отключенной ниткой на напорной линии (авария на водоводе). Для ее построения необходимо найти сопротивление напорной линии в аварийной ситуации, которое с достаточной для практики точностью определяется выражением:

, (6.8)

где Sн - сопротивление напорной линии в расчетном режиме;

N - число параллельных ниток напорных водоводов.

Сопротивление системы водоводов в аварийной ситуации S| определяется по формуле (6.3), где вместо Sн берется Sн|. Построение характеристики ведется тем же способом, что и для расчетного режима, но в (6.1) вместо S принимается S|.

При недопустимо большом снижении подачи насосной станции часто имеется возможность увеличить подачу за счет секционирования водоводов. Секционирование осуществляется с помощью задвижек в начале и в конце каждой секции.

В результате такого секционирования при аварии выключается не вся нитка водовода, а только одна секция. Поэтому на длине аварийной секции вода идет по N-1 нитке, а на остальной длине - по всем N ниткам.

Перемычки устанавливаются вдоль водовода таким образом, чтобы разделить всю его длину на секции равной длины. Если число перемычек Nп, то секций Nп+1.

При аварийном отключении одной секции на одной нитке водовода сопротивление напорной линии определяется по формуле:

, (6.9)

Подставляя Sн|| вместо Sн в (6.3), получим аварийное сопротивление системы водоводов S||. Используя S|| вместо S в (6.1), можно найти характеристику системы водоводов для случая аварии при использовании любого числа перемычек.

Результаты расчетов для построения характеристики совместной работы насосов и водоводов.

Совместный график работы:

Н = Нст +SQ2 , Нст = Нг + Нз

Нст = 11 + 1 = 12 м

S = Sвс + Sст + Sн

с2/м5

с2/м5

с2/м5

S = 0,65+4,64+3,48=8,77 с2/м5

Сопротивление напорной линии

с2/м5

Сопротивление системы водоводов в аварийной ситуации:

S = 0,65+4,64+13,92=19,21 с2/м5

При аварийном отключении одной секции на одной нитке водовода сопротивление напорной линии:

с2/м5

Число перемычек равно 1.

Аварийное сопротивление системы водоводов:

S = 0,65+4,64+8,7=13,99 с2/м5

Уравнение характеристики водоводов: Н = 12 +13,99Q2

6.Определение размеров машинного зала и здания КНС

Рекомендуется приемным резервуарам придавать форму распределительного канала, имеющего достаточную глубину и длину для размещения в нем всасывающих труб от всех насосных агрегатов.

В данном курсовом проекте приемный резервуар совмещен с машинным отделением и имеет в плане круглую форму.

Радиус определяем по формуле:

, м, (7.2)

м.

Радиус насосной станции 12м.

Дно приёмного резервуара имеет уклон i=0,1 к приёмнику в котором расположены воронки всасывающих трубопроводов.

Приёмный резервуар оборудуется устройством для взмучивания осадка. Подача воды на взмучивание регулируется задвижкой с ручным приводом. Для смыва осадка со стен и днища резервуара предусмотрен поливочный кран, оборудованный резиновым шлангом с брандспойтом. Техническая вода к поливочному крану подаётся дренажным насосом.

Спуск в приёмный резервуар осуществляется через специальные люки по ходовым скобам.

В приемных резервуарах устанавливаются механизированные решетки, решетки-дробилки и щитовые затворы. Отбросы задерживаются на решетках, измельчаются в дробилках, разбавляются технической водой и сбрасываются обратно в приемный резервуар. Ширина прозоров решетки зависит от типа и марки насосов. В данном случае для насоса СД450/22б ширина прозоров решетки 60 мм.

Скорость движения воды в прозорах решетки допускается 0,8-1,0 л/с при максимальном притоке, ширина канала лотка по дну принимается в пределах 0,8-1,0 м.

Принимаем 2 рабочих решетки и 1 резервную.

В приёмном резервуаре располагается 3 подводящих каналаов перекрытых рифлёным железом в которых устанавливаются решётки- дробилки (РД 600).

Технические характеристики решёток- дробилок РД 600

1. Пропускная способность тыс. м3/сут (40)

2. Скорость движения сточной жидкости в прозорах решётки, м/с (1,2)

3. Ширина прозоров, мм (60)

4. Привод установки

Электродвигатель: типа (ВА 022-4)

мощность кВт (1,5)

частота вращения об/мин. (1500)

5. Масса, кг (1800)

Решётка работает непрерывно.

Количество отбросов, снимаемых с решеток в час:

, кг/ч, (7.3)

где P - количество отбросов на одного человека в л/год;

N - число жителей;

- удельный вес отбросов, принимаемый 750 кг/м3.

кг/ч.

Для определения размеров машинного зала необходимо установить:

- размеры насосного агрегата с фундаментной плитой или рамой;

- диаметры трубопроводов;

- размеры арматуры (задвижек, обратных клапанов);

- размеры фасонных частей для соединения арматуры, насосов с трубопроводами (отводов, тройников, переходов, крестовин).

Компоновку насосных агрегатов, трубопроводов и арматуры рекомендуется проводить в следующем порядке:

1.Определяются размеры фундамента под агрегаты.

2.Выбирается схема размещения агрегатов.

3.Размещаютя фундаменты агрегатов в плане.

4.Наносятся всасывающие и напорные трубопроводы агрегатов и проводится гидравлический расчет труб с определением их диаметров.

5.Подбираются арматура и фасонные части, которые размещаются на соответствующих трубопроводах.

6.Определяются общие размеры машинного зала в плане.

7.Выбираются типы электрораспределительных устройств (трансформаторы, распределительные щиты) и размещаются на плане насосной станции.

8.Размещаются подсобные и бытовые помещения.

При компоновке оборудования необходимо оставлять проходы между выступающими частями не менее:

- между агрегатами с электродвигателями напряжением до 1000 в - 1 м, с напряжением более 1000 в - 1,2 м;

- между агрегатами и распределительным щитом - 2,0 м;

- между неподвижными выступающими частями оборудования - 0,7 м.

В заглубленных станциях при определении размеров машинного зала необходимо учитывать размеры монтажной площадки и площадок обслуживания (балконов). Монтажная площадка служит для размещения на ней оборудования при разгрузке и погрузке в транспорт. Она располагается на одной отметке с порогом входа в здание.

Размеры монтажной площадки определяются габаритами устанавливаемого на нее оборудования и необходимыми проходами.

7. Определение отметки оси насоса

Корпус насоса на канализационных насосных станциях, как правило, следует располагать под заливом. При этом отметка оси насоса определяется по формуле:

Zон = Zпр+(Нпр/2)-а, (8.1)

где Zпр -отметка дна приемного резервуара;

Нпр - рабочая глубина приемного резервуара;

а - расстояние от оси насоса до верха корпуса насоса

Zон = -4,5 + 2/2 - 0,46= -3,96 м

От отметки оси насосов определяется отметка пола машинного зала и сравнивается с отметкой, определенной по глубине приемного резервуара.

, м, (8.2)

где hф = 0,15 - 0,2 м, hн =1,046 м

м.

На основании отметок оси насоса и пола машинного зала производится вертикальная планировка труб и арматуры. На вертикальных разрезах должны быть размещены: оборудование, трубы, арматура и фасонные части с указанием отметок осей насосов и трубопроводов, пола машинного зала и каналов, фундаментов под оборудование, стен и колонн, монтажной площадки и подъемно - транспортного оборудования, ферм перекрытия и крыш здания.

8. Подбор вспомогательного оборудования

Инженер - строитель обязан уметь запроектировать помещение для размещения трансформаторных подстанций и распределительных устройств.

Тип трансформатора принимается в зависимости от необходимой мощности, которая определяется по формуле:

, (9.1)

где Nтр -мощность трансформатора в кВт;

- сумма расчетных мощностей электродвигателей насосов (без учета резервных) в кВт;

К1 = 1,5 - коэффициент, учитывающий трансформаторный резерв;

К2 = 1,05 - коэффициент, учитывающий электроосветительную нагрузку.

кВА.

Принимаем 1 рабочий трансформатор ТМ560/10 и 1 резервный.

9. Определение экономических показателей КНС

КПД насосной станции зн.с.,%, определяется по формуле

,

где Нтр= 33,5 м=335 кПа

- значения КПД первого, второго, третьего и четвертого насосного агрегата при их параллельной работе;

, =0,102 м3/с, = 0,18 м3/с.

=0,26 м3/с, = 0,32 м3/с.

КПД насосных агрегатов ,, %, определяется по следующим формулам

,

где = 58% - КПД насоса при подаче q1Н;

=53% - КПД второго насоса при параллельной работе;

=48% - КПД третьего насоса при параллельной работе;

=45% - КПД четвертого насоса при параллельной работе.

= 0,85 КПД электродвигателя.

Удельный расход электроэнергии б определяется по формуле

Удельный расход энергии на 1000 тонно-метров перекачиваемой воды Nуд, кВт*ч/1000т*м, составляет:

т м

Фактический расход электроэнергии за год Аф, кВт*ч, определяется по формуле

,

где 0,85 - коэффициент, учитывающий неравномерность водоотведения в т течение года;

365 - число дней в году.

=1210327.51 кВт ч

10. Требования техники безопасности

При организации и проведении производственных (технологических) процессов в организациях необходимо предусматривать:

- в соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» проведение экспертизы безопасности проектной документации, технических устройств, зданий и сооружений, а также разработку декларации промышленной безопасности;

- устранение непосредственных контактов работников с исходными материалами и отходами производства, оказывающими на них вредное воздействие;

- усовершенствование технологических процессов и операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов;

- совершенствование конструкций сооружений и технологических процессов, повышение уровня механизации, автоматизации и дистанционного управления при наличии опасных и вредных производственных факторов;

- обеспечение надлежащей герметизации технологического (производственного) оборудования;

- применение средств коллективной и индивидуальной защиты работников, системы контроля и управления технологическим процессом, обеспечивающей защиту работников и аварийное отключение оборудования;

- применение рациональных режимов труда и отдыха с целью снижения воздействия на работников психофизиологических, опасных и вредных производственных факторов;

- оснащение технологических процессов устройствами, обеспечивающими получение своевременной информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов при отдельных технологических операциях;

- осуществление мер по пожаро- и взрывобезопасности, предупреждению загрязнения окружающей природной среды выбросами (сбросами) вредных веществ;

- обучение и инструктирование работников безопасным приемам и методам работы, использованию средств коллективной и индивидуальной защиты и осуществление контроля за их правильным применением;

- выполнение требований безопасности к производственным (технологическим) процессам, изложенным в технологической проектной документации;

- разработку организационно-технологической документации по проведению планово-предупредительного ремонта, которая должна содержать конкретные проектные решения по безопасности труда, определяющие технические средства и методы работ, обеспечивающие выполнение нормативных требований безопасности труда.

Требования безопасности при эксплуатации насосных станций определяются в соответствии с действующими строительными нормами и правилами.

Эксплуатацию электроустановок насосных станций следует осуществлять согласно требованиям правил по охране труда при эксплуатации электроустановок.

Персонал, обслуживающий электроустановки насосных станций, должен иметь соответствующую группу по электробезопасности.

Эксплуатацию грузоподъемных механизмов и сосудов, работающих под давлением, следует осуществлять согласно требованиям правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов и правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

При эксплуатации насосных станций работники обязаны:

а) обеспечивать наблюдение и контроль за состоянием и режимом работы насосных агрегатов, коммуникаций и вспомогательного оборудования в соответствии с инструкциями по их эксплуатации;

б) проводить осмотры и ремонт оборудования в установленные сроки;

в) поддерживать надлежащее санитарное состояние в помещении;

г) вести систематический учет отработанных часов агрегатами и производить записи в журналах эксплуатации или на дискетах компьютеров.

Приказом по организации должны быть назначены лица (после соответствующего обучения и аттестации), ответственные за состояние охраны труда и безопасность эксплуатации оборудования насосной станции, служб, участков.

На насосных станциях должна храниться следующая документация:

а) генеральный план площадки с нанесенными подземными коммуникациями и устройствами;

б) технологическая схема коммуникаций, переключений и агрегатов;

в) схема электроснабжения, принципиальные и монтажные схемы автоматики и телемеханики;

г) журнал контроля и учета работы оборудования.

Инструкции по охране труда при эксплуатации насосных станций составляются на основе действующих правил и инструкций заводов-изготовителей оборудования с учетом особенностей каждой конкретной станции и утверждаются руководителем организации.

В инструкциях должны быть детально изложены требования:

а) организации работы насосной станции в нормальном режиме;

б) организации работы насосной станции в аварийном режиме;

в) профилактического и других видов ремонта оборудования и систем;

г) эксплуатации контрольно-измерительных приборов, систем вентиляции, отопления, технологического, вспомогательного, подъемно-транспортного и другого оборудования;

д) безопасной эксплуатации электродвигателей, учитывающие виды электрических машин, особенности пускорегулирующих устройств, специфику механизмов, технологических схем и т.д.;

е) осуществления мер безопасности и охраны труда.

В инструкциях следует отражать последовательность операций при пуске, переключении и остановке насосных агрегатов и вспомогательного оборудования, допустимые температуры подшипников, минимально допустимое давление масла, перечень основных неисправностей в технологическом и вспомогательном оборудовании, системах вентиляции и отопления и способы их устранения.

В инструкциях должны быть определены обязанности работников каждой профессии, обслуживающих насосные станции, а также смежных структурных подразделений по уходу, обслуживанию и ремонту оборудования и систем.

Дежурные работники должны немедленно остановить неисправный агрегат и запустить резервный (известив при этом диспетчера) при появлении в насосном агрегате следующих неисправностей:

- в агрегате явно слышимый шум, стук;

- возникновение повышенной вибрации по сравнению с нормальным режимом работы;

- повышение температуры подшипников, обмоток статора или ротора электродвигателя выше допустимой;

- подплавление подшипников скольжения или выхода из строя подшипников качения;

- падение давления масла ниже допустимого;

- падение давления воды, охлаждающей подшипники электродвигателей;

- превышение номинального тока работы электродвигателей насосных агрегатов;

- появление дыма.

Запрещается снимать предохранительные кожухи и другие защитные устройства во время работы насосных и компрессорных установок, подогревать маслопроводную систему открытым огнем, пользоваться для освещения факелами, ремонтировать агрегаты во время работы и тормозить вручную движущиеся их части. Смазочные масла, обтирочные и другие легковоспламеняющиеся материалы необходимо хранить в специально отведенных местах, в закрытых несгораемых ящиках.

При сменной работе работник может закончить работу не ранее того, как сменяющий его работник примет от него обслуживание насосными агрегатами.

Приемка-сдача смены дежурными работниками осуществляется по графику, утверждаемому руководителем, ответственным за эксплуатацию насосных станций, с записью о выполненной работе в журнале сдачи смен. Изменение в графике разрешается только руководителем, утвердившим график.

Работники, обслуживающие насосные станции, должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты.

На насосных станциях со шнековыми насосами на подводящем и отводящем коллекторах должны быть установлены затворы, закрываемые при ремонте насосов.

Эксплуатация насосных станций перекачки сырого осадка и активного ила должна отвечать тем же требованиям, что и насосных станций по перекачке сточных вод.

Насосная станция должна быть оборудована местной аварийной предупредительной сигнализацией (звуковой, световой). При отсутствии постоянных обслуживающих работников сигналы о нарушении нормального режима работы станции должны передаваться на диспетчерский пункт или пункт с круглосуточным дежурством.

Сигнализация должна предупреждать или давать информацию в случаях:

- аварийного отключения технологического оборудования;

- нарушения технологического процесса;

- предельных уровней сточных вод и осадков в резервуарах, в подводящем канале зданий решеток или решеток-дробилок;

- превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных газов в рабочей зоне.

Устройство для включения вентиляции и освещения помещения решеток должно размещаться перед входом в них или в машинном отделении.

Перед входом в помещения насосных станций, здания решеток и приемных резервуаров они должны быть проветрены, для чего необходимо не менее чем на 10 минут включить вентиляцию. Вентиляция должна непрерывно работать в течение всего периода нахождения в помещении обслуживающего персонала.

В машинном зале канализационных насосных станций для перекачки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод и осадка кратность воздухообмена принимается по расчету на удаление теплоизбытков, но не менее трех в 1 час (приток и вытяжка).

В приемных резервуарах и помещениях решеток насосных станций для перекачки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод и осадка кратность воздухообмена должна быть не менее пяти в 1 час.

В отделении решеток и приемных резервуаров удаление воздуха необходимо предусматривать в размере одной трети из верхней зоны и двух третей из нижней зоны с удалением воздуха из-под перекрытий каналов и резервуаров. Кроме того, необходимо предусматривать отсосы у дробилок.

Список литературы

1. СниП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. - М.:ГУП ЦПП, 1998

2. СниП 23-01-99 Строительная климатология и геофизика. - М.:ГУП ЦПП, 2000

3. СниП II-3-79*. Строительная теплотехника. - М.:ГУП ЦПП, 1998

4. СниП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. - М.:ГУП ЦПП, 1998

5. СниП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. - М.:ГУП ЦПП, 1998

6. СниП 2.09.02-85. Производственные здания. - М.:ГУП ЦПП, 1999

7. СниП 2.09.04-87. Административные и бытовые здания. - М.:ГУП ЦПП, 2001

8. ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общиесанитарно-гигиенические требования к воздуху.

9. СНиП 2-01-01-82* Строительная климатология и геофизика. - М.:ГУП ЦПП, 1998;

10. СНиП II-3-79* Строительная теплотехника. - М.:ГУП ЦПП, 1998;

11. ГОСТ 12.1.005-88 «Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху» - М.: ГУП ЦПП, 2000;

12. СНиП 23-01-99 Строительная климатология. - М.:ГУП ЦПП, 2000;

13. СНиП 31-03-2001 Производственные здания. - М.:ГУП ЦПП, 2001.

14. Георгиевский О.В. Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей. Справочное пособие для вузов. - М., 2004.

15. Дехтярь А.И., Приходько И.С., Спиридонов В.М. Справочник проектировщика. Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства. - М.: Стройиздат, 1974, 398с.

16. Казбек-Казиев З.А. Архитектурные конструкции малоэтажных жилых зданий. Учебное пособие. - М., 2005.

17. Предтеченский В.М. Архитектура гражданских и промышленных зданий. Основы проектирования. Учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1966, 226с.

18. Сербинович П.П., Орловский Б.Я., Абрамов В.К. Архитектурное проектирование промышленных зданий. Архитектурно-композиционные и объемно-планировочные решения. Учеб. Пособие - М.: Высшая школа, 1972, 407с.

19. Туполев М.С. Конструкции гражданских зданий. - М.: Стройиздат, 1973;

20. Байков В.Н., Стронгин С.Г. Строительные конструкции. - М.: Стройиздат, 1980.

Размещено на Allbest.ru