Гидротехнический узел машинного водоподъема для орошения или водоснабжения

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Ноября 2012 в 13:26, курсовая работа

Описание

По принципу работы все насосы разделяются на две основные группы динамические и объемные. В большинстве. Случаев к насосу подводится механическая энергиям. Сюда можно отнести динамические лопастные (центробежные, осевые, диагональные) насосы, вихревые, объемные (поршневые, роторные и др.) насосы. Часть насосов получает потенциальную или кинетическую энергию, заключенную в рабочей (подводимой извне) жидкости или газе. Сюда; относятся струйные (эжекторы, гидроэлеваторы), гидравлические тараны, воздушные водоподъемники-эрлифты.

Содержание

ст.
1. Задание

2. Паспорт насосной станции

3. Содержание

4. Общие введения о насосах, насосных установках и станциях

5. Сооружения подводящие воду к насосной станции

5.1. Общие положения

5.2. Гидравлический расчет подводящего канала.

5.3. Характеристика поперечного сечения канала

5.4. Расчет отводящего канала

6. Построение графика водопотребления и графика колебаний уровней воды в водоисточнике и водоприемнике

6.1. Построение продольного профиля по трассе водоподачи.

7. Подбор основного гидромеханического и энергетического оборудования

7.1. Определение расчетного напора.

7.2. Определение расчетного расхода насоса и числа агрегатов

7.3. Выбор марки основного насоса.

7.4. Подбор электродвигателя

8. Определение геометрическои высотывсасывания и отметки оси насоса

9. Выбор типа здания и определение основных размеров насосной станции

9.1.Расчет подводных, всасывающих и напорных внутристанционных трубопроводов.

9.2. Здания насосных станций камерного типа

9.3. Выбор типа и определение основных размеров здания насосной станции при установке на ней насосов с вертикальным валом типа В, 0, ОП.

9.4. Здания насосных станций камерного типа с насосами В, 0, ОП

10. Выбор типа и определение основных размеров водозаборных сооружений

10.1. Береговое раздельное водозаборное сооружение камерного типа.

10.2. Расчет аванкамеры.

11. Подбор вспомогательного оборудования

11.1. Осушительные насосные установки

12. Проектирование напорного трубопровода

12.1. Определение числа ниток напорного трубопровода

12.2. Определение расчетного расхода напорного трубопровода

12.3. Выбор материала стенок

12.4. Определение экономически выгоднейшего числа ниток и диаметра напорного трубопровода

12.5. Технико — экономические расчеты по трубопроводу

13. Технико-экономический расчет места расположения насосной станций на трассе водоподачи

13.1. Технико-экономический расчет места положения насосной станции на трассе водоподачи.

13.2. Определение приведенных затрат

14. Выбор типа и определение основных размеров водовыпускных сооружений

14.1. Сифонные водовыпускные сооружения

15. Определение Технико-экономических показателей

15.1. Смета на капитальные вложения при строительстве гидроузла машинного водоподъема

15.2. Смета на эксплуатационные затраты.

16. Библиографический список

Скачать (4.98 Мб) Сколько стоит заказать работу?
Работа состоит из  1 файл

Курсовая по насосам.doc

— 5.87 Мб (Скачать документ)

 

Для заполнения графы 3 таблицы задаются 5...7 стандартными диаметрами трубопровода, которые больше или меньше ранее  определенных  "Дтр". В графе 7 стоимость 1 пог.м трассы водоподачи при наличии нескольких трубопроводов определяется произведением стоимости 1 пог.м трубопровода и числа ниток.

В рассматриваемом примере экономически выгоднейшим вариантом соединения напорных трубопроводов с насосами является схема «б» с диаметром железобетонных труб 0,7 м, так как в этом случае имеем минимум приведенных затрат ПЗ.

 

13. Технико-экономический  расчет места расположения насосной  станций на трассе водоподачи

 

Расчет выгоднейшего места расположения насосной станции выполняется только в случае, когда в состав гидротехнического узла машинного водоподъема входит открытое подводящее сооружение - канал. Принцип расчета заключается в рассмотрении ряда вариантов расположения станции на трассе водоподачи. В каждом последующем варианте  станция приближается к водовыпускному сооружению, при этом количество земляных работ по подводящему каналу и котловану насосной станции возрастает, а длина напорных трубопроводов и объем работ по ним сокращается. Одновременно с этим возрастает высота геодезического подъема воды вследствие снижения уровня воды в подводящем канале (снижение уровня по уклону дна канала) и уменьшаются потери напора в напорном трубопроводе из-за сокращения длины последнего. Задача расчета сводится к отысканию варианта с минимумом приведенных затрат. При этом обязательно должно быть соблюдено условие прочности и надежности сооружения в эксплуатации.

Данный технико-экономический расчет начинается с определения объемов  работ но подводящему каналу и  длины напорных трубопроводов. В  таблице приведен пример определения объемов земляных работ по каналу с параметрами, определенными в рассматриваемом примере.

Площади сечений F и F определялись по формулам

F

=(b+mH
)H
;м
                                

F

=(b+mH
)H
;м
                              

 

где в, м. H1, В, Н2 - параметры канала. Рассмотрим несколько вариантов размещения насосной станции и определим по каждому из них приведенные затраты.

 

13.1. Технико-экономический расчет места положения насосной станции на трассе водоподачи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер пикета.

Глубина выемки Hн=H1+H2

Глубина выемки до бермы H1=(УВмах+0,5м)-▼д.к

Глубина выше бермы Н2,м.

Площадь сечения канала до бермы F1,м

Площадь сечения канала выше бермы F2,м2.

Общая площадь сечения F=F1+F2

Средняя площадь между сечениями  Fср

Расстояния  между сечениями L,м.

Объем выемки W=Fср·L

Объем выемки до данного сечения W

ПК+50

4,5

4,5

0

47,25

0

47,25

      

0

4,5

4,5

47,25

47,25

47,25

50

2362,5

ПК1

4,5

4,5

0

47,25

0

47,25

      

2362,5

4,5

4,5

47,25

47,25

52,37

100

5237

2362,5

ПК-2

4,9

4,5

0,8

47,25

10,24

57,49

      

7599,5

4,9

4,5

0,8

47,25

10,24

57,49

60,29

100

6029

7599,5

ПК-3

5,3

4,5

1,2

47,25

15,84

63,09

      

13628

5,3

4,5

1,2

47,25

15,84

63,09

65,3

200

13059

13628

ПК-4

5,7

4,5

1,5

47,25

20,25

67,5

      

26687

5,7

4,5

1,5

47,25

20,25

67,5

69,02

230

15874,6

26687

ПК-5

5,9

4,5

1,7

47,25

23,29

70,54

      

42561

5,9

4,5

1,7

47,25

23,29

70,54

72,9

140

10205,3

42561

ПК-6

6,1

4,5

2

47,25

28

75,25

      

52766

6,1

4,5

2

47,25

28

75,25

76,87

135

10377,45

52766

ПК-7

6,3

4,5

2,2

47,25

31,24

78,49

      

71155

6,3

4,5

2,2

47,25

31,24

78,49

83,59

220

18389,8

71155

ПК-8

6,9

4,5

2,8

47,25

41,44

88,69

      

89544

6,9

4,5

2,8

47,25

41,44

88,69

97,99

223

21851,77

89544

ПК-10

7,9

4,5

3,8

47,25

60,04

107,29

      

111395

7,9

4,5

3,8

47,25

60,04

107,29

118,68

250

29668,75

111395

ПК-12

9

4,5

4,9

47,25

82,81

130,06

      

141063


 

 

 

 

13.2. Определение приведенных  затрат 

          

 

 

Технико экономические

 

показатели.

Место положения насосной станции.

ПК0+50

ПК1

ПК2

ПК3

ПК4

ПК5

ПК6

ПК7

ПК8

ПК10

ПК12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

  1. Длина канала,м.

  1. 0

  1. 189

  1. 389

  1. 580

  1. 810

  1. 950

  1. 1030

  1. 1300

  1. 1580

  1. 2080

  1. 2600

  1. Объем земленых работ по каналу,м.

  1. 0

  1. 2362,5

  1. 75995,5

  1. 13628

  1. 26687

  1. 42561

  1. 52766

  1. 71155

  1. 89544

  1. 111395

  1. 141063

  1. Объем земленых работ по катловану н.с.,м.

  1. 1181

  1. 1181

  1. 1315

  1. 6814

  1. 13343

  1. 21280

  1. 26383

  1. 35577

  1. 44772

  1. 55697

  1. 70531

  1. Стоимость всех земленых работ К ,руб.

  1. 1181

  1. 3543

  1. 3945

  1. 20440

  1. 40029

  1. 63840

  1. 79149

  1. 106731

  1. 134316

  1. 167091

  1. 211593

  1. Отчисление на ремонт и востанавление К ·в ,руб.

  1. 80,3

  1. 241,02

  1. 268,36

  1. 1390,61

  1. 2723,06

  1. 4342,85

  1. 5384,28

  1. 7260,61

  1. 9137,14

  1. 11366,73

  1. 14394,08

Трубопровод в нитке d=0,7м

  1. Длина напорного тр-да,м.

  1. 189

  1. 200

  1. 200

  1. 230

  1. 140

  1. 135

  1. 220

  1. 223

  1. 200

  1. 520

  1. 0

  1. Стоимость тр-да,К ,руб.

  1. 23436

  1. 24800

  1. 24800

  1. 28520

  1. 17360

  1. 16740

  1. 27280

  1. 27650

  1. 62000

  1. 64480

  1. 0

  1. Отчисления на ремонт и востановление К ·в,руб.

  1. 878,8

  1. 930

  1. 930

  1. 1069

  1. 651

  1. 627,75

  1. 1023

  1. 1036,9

  1. 2325

  1. 2418

  1. 0

  1. Потери электр. эн. за год Э,кВт·ч.

  1. 5290336

  1. 5598240

  1. 5598240

  1. 6437976

  1. 3918768

  1. 3778812

  1. 6158064

  1. 6242037,6

  1. 13995600

  1. 14555424

  1. 27991,2

  1. Стоимость теряемой энергии Э·а,руб.

  1. 1058067

  1. 1119648

  1. 1119648

  1. 1287595

  1. 783753

  1. 755762

  1. 1231612

  1. 1248407

  1. 2799120

  1. 2911084

  1. 5598

  1. Капитальные затраты К +К ,руб.

  1. 2059,8

  1. 4473

  1. 4875

  1. 21511

  1. 40680

  1. 64467

  1. 80172

  1. 107767

  1. 136641

  1. 169509

  1. 211593

  1. Эксплуатации С=а·Э+К ·в +К ·в,руб.

  1. 5292395

  1. 5602713

  1. 5603115

  1. 6459487

  1. 3959448

  1. 3843279

  1. 6238236

  1. 6349804

  1. 14132241

  1. 14724933

  1. 239584

13.   Приведенные затраты

(К +К )Е +С

  1. 5292703

  1. 5603383

  1. 5603846

  1. 6462713

  1. 3965550

  1. 3852949

  1. 6250261

  1. 6365969

  1. 14152737

  1. 14750359

  1. 271322


Объем земляных работ по котловану  принят для упрощения расчета  равным половине объема земляных работ  по каналу.

Экономически наивыгоднейшее место  расположения здания насосной станции  является ПК 5, так как в этом случае приведенные затраты минимальны, ПЗ =3852949

 

 14. Выбор типа и определение основных размеров водовыпускных сооружений

 

Водовыпускные сооружения обеспечивают плавное сопряжение напорных трубопроводов  с водоприемником (каналом, водохранилищем и др.).

В практике мелиоративного строительства  обычно применяют три типа водовыпускных сооружений: прямоточные с механически! запорными устройствами, сифонные и переливной стенкой.

Выбор типа водовыпускного сооружения зависит от условий пуска, остановки  и количества работающих на один трубопровод  основных агрегатов, размеров напорных трубопроводов и амплитуды колебаний уровней воды в водоприемнике.

В проекте рекомендуется принимать следующие типы водовыпускного сооружения:

  1. при амплитуде колебаний уровней воды в водоприемнике до 0,5 м
  2. водовыпускное сооружение с переливными стенками;
  3. при амплитуде колебаний уровней воды в водоприемнике > 0,5 м - сифонные водовыпускные сооружения;
  4. а в случае, если зарядный расход сифона превышает минимальную подачу насосов по одному из напорных трубопроводов - водовыпускные сооружения с механическими запорными устройствами;

 

14.1. Сифонные водовыпускные сооружения

 

Особенностью водовыпусков сифонного  типа является сопряжение напорных трубопроводов  насосной станции с бассейном  водовыпуска при помощи сифона. Расположение порога сифона выше максимального уровня воды в водоприемнике и оборудование сифона клапаном срыва вакуума предотвращает обратный ток воды по напорному трубопроводу в случае остановки насоса.

Сифоны проектируются с укороченным  или удлиненным нижним отводом. В  зависимости от диаметра напорного трубопровода.

 

 

 

Водовыпускное сооружение сифонного типа с укороченным  нижним отводом

1 - напорный трубопровод, 2 - восходящая ветвь сифона,

3 - люк для установки клапана  срыва вакуума, 4 - горло сифона,

5 - нисходящая ветвь сифона, 6 -успокоительный колодец.

применять три типа проточной части  сифонов:

  1. круглого сечения с укороченным нижним отводом, для напорных трубопроводов Dтр ≤ 1,2 м;
  2. круглого сечения с удлиненным нижним отводом, для напорных трубопроводов 1,2< Dтр ≤ 2,2 м
  3. прямоугольного сечения с удлиненным отводом, для напорного трубопровода Dтр > 2,2 м

 

Определение основных размеров сифонных водовыпусков

 

VВЫХ

2,0м/с.

z1

Vвых/2q =0,1

ДВЫХ.

=1,87

a

0,5м

НВЫХ.

=2,67

θ

8º

Дг.С.

ДГ.С.=ДТР=0,3

β1

8º

h

(0,5…0,6)ДТР  =0,18

β2

8º

b

(1,57…1,31)ДТР =0,39

l

(1,25…1,5)ДВЫХ =2,8

LКОЛ.

(1,5…2,0)ДВЫХ =4

(1,5…2,0)НВЫХ

l1

2ДТР =0,6

LСОПР

mhл·(4…5)hл =0,16

l2

(0,3…0,4)h =0,07

α1

40º

dГР.

(

׃
)ДТР =0,05

α2

45º

dС.

(2…3)dТР =0,9

δ

0,2м

hКР.

HКР.М.ДГ,С

0,482(Q/b)⅔ =7,3

r0

(1,5…3,5)ДГ.С.  =0,6

3,5h

t

HОБР.-dТР/4 =0,925

h-
HПР

R1

(1,5…2,0)ДТР =0,6

ΔHОБР.

=1

R2

(2,0…2,5)ДВЫХ

(2,5…3,0)h =0,6

ΔHПР.

=1

z0

(4…5)V2ВЫХ/2q,но

0,2м =1

    

 

 

При конструировании проточной  части сифонов необходимо руководствоваться следующими положениями:

  • зарядный расход сифона должен быть меньше минимальной подачи по напорному трубопроводу; для сифонов круглого сечения САНИИРИ предложена формула:

 

 =0,36      

 

а для прямоугольного сечения

 

               

 

где   Qmin - минимальный расход, м3/с;

Qзар - зарядный расход, обеспечивающий работу сифона

полным сечением, м3/^; 

 Dr.c - диаметр горлового сечения сифона, м;

h - высота горлового сечения, м;

b - ширина горлового сечения, м;

а1 - угол наклона восходящей ветви сифона к горизонту;

а = 1,05 - коэффициент-Кориолиса;

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

Д = 1,06 - 0,16 (b/h) - коэффициент, зависящий от форм

сифонного водовыпуска. Если  Qзар > Qmin сифонный водовыпуск не применяем;

  1. угол наклона восходящей ветви сифона принимать равным 30..., . 45°, что снижает величину зарядного расхода и улучшает условия работы сифона;.                                       
  2. угол наклона нисходящей ветви сифона принимать в пределах  30... 40°, что обеспечивает безотрывный перевод потока в концевой диффузор;                                           
  3. превышение гребня сифона над максимальным уровнем воды в водоприемнике должно быть не менее 20 см (с учетом ветровых волн и волн пуска основных агрегатов);
  4. рекомендуемые радиусы закруглений горлового сечения r =  (2. ..3,5) D, нижнего колена нисходящей и восходящей ветви сифона r = (1,5... 2) D   где D — диаметр круглого или высота прямоугольного горлового сечения;
  5. выходное сечение сифона должно быть заглублено под минимальный уровень воды в водоприемнике на величину (4...5) V2вых / 2g , но не менее 0,2 м;
  6. площадь выходного сечения сифона принимать по максимально допустимой скорости выхода 2 м/с, минимально допустимое расстояние между выходными сечениями в плане - 0,2 м;
  7. выходной диффузор выполнять раструбом вверх с углом конусности ß2 до 8°; для улучшения гидравлической формы проточной части можно нисходящую ветвь сифона выполнить расширяющейся в плане с углом конусности Ө не более 8°;
  8. длину горизонтальной части колодца принимать равной Lкол=(1,5…2)*Dвых
  9. длину сопрягающей части колодца Lсопр = (4...5)hn , где hn - высота порога;
  10. длина переходного участка, который имеется в сооружениях, где ширина бассейна не равна ширине по дну отводящего канала, принимается равной:

Информация о работе Гидротехнический узел машинного водоподъема для орошения или водоснабжения