Проектирование оросительной насосной станции

НАСОСЫ.doc

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
----------*----------
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И КАДРОВ
БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра гидротехнических сооружений и водоснабжения
на тему: «Осушительная насосная станция»
Руководитель: Лейко Д.М.
Исполнитель: Вильковский Д.В.
студент 3 гр.5 курса МСФ
Обоснование схемы гидротехнического узла машинного водоподъема
1 Выбор места расположения насосной станции ..
2 Расчет подводящего канала ..
Подбор основного гидромеханического и энергетического оборудования
1 Определение расчетного напора
2 Определение расчетного расхода и числа агрегатов .
3 Выбор основного насоса ..
4 Подбор электродвигателя .
5 Определение допустимой геометрической высоты всасывания ..
Проектирование здания насосной станции ..
1 Расчет всасывающих труб
2 Расчет внутристанционных напорных трубопроводов .
3 Компоновка здания насосной станции ..
Проектирование водозаборного сооружения ..
1 Расчет водозаборного сооружения открытого типа .
2 Компоновка здания насосной станции и водозаборного сооружения
Проектирование напорного трубопровода ..
1 Определение расчетного расхода напорного трубопровода
3 Определение экономического диаметра напорного трубопровода
Проектирование водовыпускного сооружения
Технико-экономические расчеты .
1 Смета на капитальные вложения при строительстве гидроузла насосной
2 Смета на эксплуатационные расходы
3 Основные технико-экономические показатели
Насосные станции – это комплексы гидротехнических сооружений и
оборудования обеспечивающие забор воды из источника транспортировку и
подъем ее к месту потребления
В состав насосных станций могут входить:
водозаборные сооружения;
водоподводящие каналы трубопроводы в том числе сифонные
транспортирующие воду от водозаборных сооружений до
аванкамер отстойники (при специальном обосновании);
аванкамеры сопрягающие водоподводящие сооружения с
водоприемниками сороудерживающие сооружения;
водоприемники забирающие воду из аванкамер и подающие ее во
всасывающие трубы насосов;
всасывающие или самотечные трубопроводы подающие воду к
здание насосных станций в которых устанавливают основные
агрегаты и вспомогательное гидромеханическое
электротехническое и механическое оборудование
напорные трубопроводы подающие воду от основных насосов к
выпускным сооружениям;
водовыпускные сооружения обеспечивающие плавный выпуск воды
из напорных трубопроводов в отводящий канал или водоприемник
Состав сооружений насосных станций их взаимное расположение и
конструктивное исполнение зависят от множества факторов: назначение подачи
и напоров природных условий наличие местных строительных материалов
технического оснащения и другое.
В данном курсовом проекте разработана насосная станция для целей
осушения работающая круглый год по 14 часа в сутки
ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО УЗЛА
МАШИННОГО ВОДОПОДЪЕМА
1 Выбор места расположения насосной станции
Осушительные насосные станции могут располагаться перед дамбой или в ее
теле. Вопрос о месте строительства насосной станции может быть решен только
в результате компоновки здания после подбора основного гидромеханического
оборудования и выбора типа здания насосной станции. Поэтому нанеся на
продольный профиль трассы подводящего канала (строится только участок ее
прилегающий к водоприемнику) максимальный (рис 1.1 ) и минимальный уровни
необходимо показать на нем дамбу размеры которой приняты исходя из
следующих рекомендаций: ширина по гребню – 6 м; превышение гребля над
максимальным уровнем – 1м; заложение откосов m =15.
Ось насосной станции предварительно расположим в точке пересечения сухого
откоса с поверхности земли.
2 Расчет подводящего канала
В качестве расчетного расхода (Qн.ст.) по графику работы насосной станции
принимается максимальный расход:
Qн.ст.= Qmax = 5Q = 5×07=35 (м3с)
Коэффициент заложения откосов m=175. Коэффициент шероховатости принимаем
Принимаем стандартным ширину канала по дну в зависимости от расхода в
нем используя рекомендации: при Qн.ст 5 м3с принимаем ширину канала по
Определяем площадь живого сечения канала: [pic]
Глубина воды в канале: h=[pic]
Далее определяем смоченный периметр: [pic]
Затем определим гидравлический радиус: R=[pic]
Допустимая скорость на размыв для суглинка тяжелого Vр=08 мс.
Из формулы Шези определим уклон канала: iр=[pic] где С=[pic]
n- коэффициент шероховатости n=002.
Фактическую скорость определим по формуле Шези: V=C[pic]
V=470[pic]=078 (мс).
Расход воды в канале определи м по формуле: Q=V×[pic]
Расчет при найденных параметрах b m i n расчет повторим еще по
нескольким расходам уменьшая до заданного минимального в результате чего
определяется глубина и скорость воды в канале. Результаты сведем в
Таблица 1.2 Расчет канала
h м [pic] м [pic] R м С мс05V мс Iр Q м3с
По данным табл. 1.2 строим график h=f(Q) и V=f(Q) (рис. 1.2). По этому
же графику определяем отметки уровни воды в подводящем канале.
Проверим выполнение условий VmaxVр но Vmin>Vн.з. где Vн.з – допустимая
скорость на заеление которая определяется по формуле:
Vн.з=[pic] где hmin – минимальная глубина воды в канале при заданном
ПОДБОР ОСНОВНОГО ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
1 Определение расчетного напора
Для определения Нг.ср. построим совмещенный график колебания уровней
колебаний уровней в верхнем и нижнем бьефах в отметках (рис. 2.1) по
которому определяются геометрические напоры и их продолжительность.
На осушительных насосных станциях при перекачки воды в реку расчетный
Нг – максимальная разность отметок нижнего и верхнего бьефов Нг=39 м.;
ht – суммарные гидравлические потери hт=hт.в. +hт.н.+hм.
где hт.в. и hт.н - гидравлические потери по длине всасывающего и
напорного трубопроводов и hм – гидравлические потери на местные
где i- удельное сопротивление по длине провода i=35 мкм.
Lн.т – длина напорного трубопровода (она равна ширине подошвы дамбы)
Lн.т=006 км; hт.н=35×006=021 (м.).
hт.в=05 м hм = 10 м.
2 Определение расчетного расхода и числа агрегатов
Расчетный расход насоса определяется из условия лучшего обеспечения
графика водоподачи насосной станции с максимально экономической
эффективностью. В качестве расчетного расхода Qр принимаем минимальную
подачу то есть Qр=Qmin=07 м3с.
Число рабочих агрегатов определяется по формуле: n р=[pic] шт..
n р=[pic]=[pic]=5 шт.
К числу рабочих агрегатов добавим резервный насос так как насосная
станция предназначена для целей осушения и должна работать бесперебойно в
течении рабочего периода. Общее число насосов nу=nр+1=5+1=6 шт.
3 Выбор основного насоса
По расчетному напору Hр и расчетному расходу Qр насоса с помощью графика
свободных полей выбираем тип и марку насоса О5 – 47. Имея марку насоса и
частоту вращения n=960 (обмин.) определяем безразмерные коэффициенты по
формулам: Kq=[pic] и Kн=[pic].
По значениям Kq и Kн по графику каталога насоса снимаем безразмерные
характеристики: Кh=0123; =800%; V= -6030’.
4 Подбор электродвигателя
Электродвигатели подбираются по максимальной мощности на валу насоса
частоте вращений и форме исполнения. Мощность двигателя определяется по
формуле: Nдв=[pic](кВт)
где Qр и Нр – расчетный расход и напор насоса;
н – КПД насоса в долях;
Nдв = [pic]=4815 кВт.
Максимальную мощность двигателя с учетом коэффициента запаса мощности
определим по формуле: Nдв=[pic]
где К – коэффициент запаса мощности К=12.
Nдв = [pic]=5778 кВт.
По данной мощности определим марку электродвигателя АОВ61-6. Основные
параметры электродвигателя: N =60 кВт n =980 обмин.; =90% m =067 т.;
Lдв = 06 м Ддв = 07 м.
Таблица 2.4.1 Выбор основного агрегата м
Здания насосной станциикВт 360 175 63000
Гидромеханическое кВт 360 70 25200
Силовое кВт 360 38 13680
Водовыпускное м3с 35 3200 11200
Напорный трубопровод м 360 11621 418356
Накладные расходы и плановое накопление 25% от итого 387289
Всего по смете 1936445
2 Смета на эксплуатационные расходы
Эксплуатационные издержки включают в себя содержание штата затраты на
электроэнергию амортизационные отчисления на ремонт и восстановление
сооружений и оборудования и прочие мелкие затраты. Затраты на содержание
штата приведены в таблице 7.2
Таблица 7.2 Затраты на содержание штата
№ п.п. Наименование Количество Зарплата в Количество Сумма
должности едениц месяц оплачиваемыхзарплаты
Директор 1 200 12 2400
Дежурный 3 120 12 4320
Дежурный 4 100 12 4800
Начисления на зарплату 4% от итого 4608
Всего по смете 119808
Для определения стоимости затраченной электроэнергии необходимо выполнить
водоэнергетический расчет по насосной станции и определить количество
потребляемой электроэнергии. При этом объединяются в один период те месяцы
где насосная станция подает один и тот же расход при одинаковом
геометрическом напоре.
Число часов в период определяется по формуле:
где t – заданное число часов работы в сутки.
Потребляемая мощность определяется по формуле:
Количество потребляемой электроэнергии определяется по зависимости:
а количество поднятой воды:
W=00036×Q× Траб млн. м3.
Расчеты приводим в таблице 7.3
Таблица 7.3 Водоэнергетический расчет
Даты периодов РасхоГеаметрический Число Число Напор
ды нанапор в периоде суток в часов внасосов
периоНгм. периоде периодеН м.
По значениям результатов таблицы 7.3 составим смету на эксплуатационные
расходы. Результаты расчетов сведем в таблицу 7.4.
Таблица 7.4 Смета ежегодных эксплуатационных расходов
№ п.п. Статья расхода Отчисления Процент Сумма
производят отчислений ежегодных
Содержание штата 119808
Стоимость электроэнергии 32819766
сооружения 74200 5 3710
напорный трубопровод 418356 10 418356
гидромеханическое 25200 16 4032
силовое оборудование 13680 10 1368
Стоимость смазочных и 32819766 005 1641
обтирочных материалов
Прочие сборы 119808 25 29952
Общецеховые расходы 15 % от итого 5309035
Всего по смете 40702599
3 Основные технико-экономические показатели
После определения капитальных вложений в строительство гидроузла и
ежегодных затрат на его эксплуатацию определяются следующие технико-
экономические показатели при помощи которых устанавливаются экономическая
эффективность запроектированных мероприятий:
Капитальные вложения на 1 кВт установленной мощности
К’=[pic]=[pic] =3328 (рубкВт)
где К – капиталовложения на строительство гидроузла руб.;
Nуст – сумма номинальных мощностей всех двигателей насосов кВт;
Стоимость 1 м3 поднятой воды:
С’=[pic]=[pic]=00017 руб.м3
где С – сумма ежегодных эксплутационных расходов руб;
W – объем воды поднятой насосной станцией за год м3.
Стоимость одного тонно-метра поднятой воды
С’’=[pic]=[pic]=00048 рубт×м
где WH’ – берется из таблицы 7.3
Коэффициент использования установленного оборудования
где Nср – средняя мощность станции за рабочий период определяется по
формуле:Nср = [pic]=[pic]=6388 кВт
где Э – количество электроэнергии потребляемой насосной станцией за
Траб – фактическая длительность работы насосной станции в год ч.;
Затраты электроэнергии на 100 т×м поднятой воды
Э’’=[pic]=[pic]=00038 кВт ×ч1000т×м.
Запроектированные мероприятия по машинному водоподъему будут экономически
целесообразны если выдерживаются следующие условия:
С’’=00048>00002 рубт×м;
Вывод: строительство насосной станции будет целесообразной только при
повышении коэффициента использования установленного оборудования и
уменьшения стоимости 1 тонно-метра поднятой воды. Это связано с большой
номинальной мощностью всех двигателей главных насосов и с малым
количеством поднятой воды. Необходимо увеличить количество тонно-метров
поднятой воды с минимумом ежегодных затрат а также уменьшить
установленную мощность насосов или увеличить среднюю мощность насосной
Насосы и насосные станции В.Ф. Чебаевский К.П. Вишневский Н.Н.
Накладов В.В. Кондратьев; Под ред. В.Ф. Чебаевского. – М.: Агропромиздат
89. – 416с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб.
Горбачев В.В. Насосные станции: Учеб. пособие. Часть I. Горки 1999.
Насосы и насосные станции Под ред. В.Ф. Чебаевского. М.:
Рычагов В.В. Чебаевский В.Ф. Проектирование насосных станций и
испытание насосных установок М.: Колос 1982.
Каталоги насосов. Горки 1989.
Проект выполнил Вильковский Д. В. 14.11.2006 г.

Чертеж.cdw

Бетонная потготовка 10см
РПУ 10-15; РПУ 15-30
Отсыпка камня t=30 см
Песчано-гравийная подготов-
Ковшовый водосброс М 1:100
Генплан гидроузла М 1:2000

Насосы курсовой Рома.doc

Обоснование схемы гидротехнического узла машинного
1. Выбор места расположения насосной
2. Расчет отводящего
Подбор основного гидромеханического и энергетического оборудования
1. Определение расчетного
2. Определение расчетного расхода и числа
5. Определение допустимой геометрической высоты
Проектирование здания насосной
2. Расчет всасывающих
3. Расчет внутристанционных напорных
4. Компоновка здания насосной
Проектирование водозаборного
1. Расчет водозаборного сооружения открытого типа.
2. Компоновка здания насосной станции и водозаборного
Подбор вспомогательного
1. Грузоподъемное оборудование насосных
Проектирование напорного
1. Определение числа ниток напорных
2. Определение расчетного расхода напорного
4. Определение экономического диаметра напорного
Проектирование водовыпускного
2. Расчет водовыпуска прямоточного
Технико-экономические
1. Смета на капитальные вложения при строительстве гидроузла насосной
2. Смета на эксплуатационные
3. Основные технико-экономические
Насосные станции – это комплексы гидротехнических сооружений и
оборудования обеспечивающие забор воды из источника транспортировку и
подъем ее к месту потребления. Состав сооружений насосных станций их
взаимное расположение и конструктивное исполнение зависят от множества
факторов: назначение подачи и напоров природных условий наличие местных
строительных материалов технического оснащения и другое.
В данном курсовом проекте разработана насосная станция для целей
В составе насосных станций могут быть:
Водозаборные сооружения;
Водоприемники забирающие воду из аванкамер и подающие ее во
всасывающие трубы насосов;
Водовыпускные сооружения обеспечивающие плавный выпуск воды из
напорных трубопроводов в отводящий канал или водоприемник;
Водоподводящие каналы трубопроводы в том числе сифонные
транспортирующие воду от водозаборных сооружений до аванкамер
отстойники (при специальном обосновании);
Аванкамеры сопрягающие водоподводящие сооружения с водоприемниками
сороудерживающие сооружения;
Всасывающие или самотечные трубопроводы подающие воду к насосам;
Здание насосных станций в которых устанавливают основные агрегаты и
вспомогательное гидромеханическое электротехническое и механическое
Напорные трубопроводы подающие воду от основных насосов к выпускным
Обоснование схемы гидротехнического узла машинного водоподъема
1 Выбор места расположения насосной станции
В зависимости от расположения насосной станции по отношению к
водоисточнику может быть русловой или береговой тип компоновки. Так как в
исходных данных нет сведений о русле то его можно считать достаточно
крутым а это позволяет принять береговой тип компоновки независимо от
величины колебания уровней воды в водоисточнике.
Для определения типа компоновки и места расположения насосной станции
необходимо в достаточно крупном масштабе построить продольный профиль по
трассе напорного трубопровода нанести на него максимальный и минимальный
уровни воды в реке и ось насосной станции (рис.1.1).
Раздельный тип применяется при колебании уровней в водоисточнике менее
м. Ось насосной станции располагается в том месте где линия продолжения
минимального уровня воды в реке или канале достигнет глубины 6м от
поверхности земли. Расстояние от максимального уреза до оси насосной
станции – есть длина подводящего канала. В данном курсовом длинна
горизонтальной проекции составляет 325метра это и есть длинна канала.(1)
2 Расчет отводящего канала
Последовательность расчета канала :
В качестве расчетного расхода ( Q н.ст ) принимается форсированный
расход т. е. Q н.ст = Q ф =15 м 3 с
Коэффициент заложения откосов m выбирается из таблиц для суглинка
лёгкого принимаем m=15.
Коэффициент шероховатости принимаем n = 002.
Принимают стандартную ширину канала по дну в зависимости от
расхода в нем.ширина канала по дну b =1 м.
Определяют площадь живого сечения канала [pic] а потом глубину
воды в канале [pic].
Далее определяют смоченный периметр [pic] а потом гидравлический
По таблице устанавливаем допустимую скорость на размыв Vр для
суглинка лёгкого она будет 09м с.
Из формулы Шези определяю уклон канала :
[pic] где [pic] n = 002– коэффициент шероховатости .
Полученное значение уклона округляю до первой значащей цифры в сторону
уменьшения iр = 00009.
При найденных параметрах b; m ;n расчет повторяется по 4 5
расходам постепенно уменьшаемым до заданного минимального в результате
чего определяется глубина и скорость воды в канале. Расчет проводим в
табличной форме. Результаты расчетов сводятся в табл. 1.2.
Т а б л и ц а 1.2 Результаты расчета канала
Здание насоснойкВт 1140 150 171000
ГидромеханическкВт 1140 45 51300
Силовое кВт 94 38 3572
Водовыпускное м3с 3 3330 9990
Напорный м 155 89 13795
Накладные расходы и плановые накопления 25% 616105
Всего по смете 308052
Для определения стоимости водовыпуска необходимо знать максимальный
(форсированный) расход насосной станции Qmax который умножается на
Стоимость напорного трубопровода определяется в зависимости от суммарной
длины всех ниток напорного трубопровода Lнт и стоимости 1м трубы
выбранного ранее экономического диаметра.(5).
2. Смета на эксплуатационные расходы
Эксплуатационные издержки включают в себя содержание штата затраты на
электроэнергию амортизационные отчисления на ремонт и восстановление
сооружений и оборудования и прочие мелкие затраты.
Для определения затрат на содержание штата необходимо из штатного
расписания выбрать количество штатных единиц и их зарплату Зарплата
инженеру-гидротехнику предусматривается на весь год а дежурным электрикам
– только на время работы насосной станции. Расчет проводится по табл.8.2.
Т а б л и ц а 8.2. Затраты на содержание штата
NNпп Наименование КоличествЗарплатКоличествоСумма
должности о единиц а в оплачиваемзарплат
месяц ых месяцевы руб
Инженер-гидроте1 170 12 2040
Дежурный 4 100 4 1600
Начисления на зарплату 4% от итого 1456
Всего по смете 37856
Для определения стоимости затраченной электроэнергии необходимо
выполнить водоэнергетический расчет по насосной станции и определить
количество потребляемой электроэнергии.
Заполнение табл. 8.3 начинается с комплектования периодов на основе
графика работы насосной станции и графика колебания уровней воды в верхнем
и нижнем бьефах. Объединяются в один период те месяцы и декады в которые
насосная станция подает один и тот же расход при одинаковом геометрическом
Т а б л и ц а 8. 3. Водоэнергетический расчет
Даты периодов РасхоГеомеЧисло Число Напор Потребл
д натричесуток в часов в насосовяемая
периоский периоде периоде Н м мощност
д Q напорТсут Траб ь N
Число часов в период определяется по формуле
где t – заданное число часов работы в сутки.
Напор насоса насоса в данный период определяется по ивестной зависимости
где Нсв – заданный свободный напор Нг – геометрический напор (графа 3)
(hт – суммарные потери напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводе
с учетом местных которые были определены при подборе марки насоса.
Потребляемая мощность (графа 7) определяется по формуле
В эту формулу подставляются значения Q и Н определенные в графах 2 и 6
а (н.у подсчитан ранее при расчете экономического диаметра напорного
Количество потребляемой электроэнергии (графа 8) определится по
Э = N Траб кВт . ч ;
а количество поднятой воды
W = 0 0036 Q Траб млн. м3 .
Результаты расчета табл. 8.2 и 8.3 являются исходными данными для
составления сметы на эксплуатационные расходы (табл. 8.4).
Затраты на ремонт и восстановление определяются путем отчисления
указанных в табл. 8.3. процентов от стоимости сооружений напорных
трубопроводов гидротехнического и силового оборудования определенных в
Стоимость смазочных и обтирочных материалов берется как 005% от
стоимости затраченной электроэнергии. (5).
Т а б л и ц а 8.4. Смета ежегодных эксплуатационных расходов
NN Статья расходаОтчислениПроцент Сумма
пп е отчисленежегодны
производяий х затрат
Амортизационные отчисления на:
сооружения 180990 5 9050
напорный 13795 11 1517
гидромеханичес51300 16 8208
Стоимость 1319508 005 660
Прочие сборы 3080528 25 7701
Общецеховые расходы 15% 12561
Всего по смете 96298
3. Основные технико-экономические показатели
После определения капитальных вложений в строительство гидроузла и
ежегодных затрат на его эксплуатацию определяются следующие технико-
экономические показатели при помощи которых устанавливается экономическая
эффективность запроектированных мероприятий :
Капитальные вложения на 1 кВт установленной мощности
где К – капиталовложения на строительство гидроузла руб; Nуст – сумма
номинальных (по паспорту) мощностей всех двигателей главных насосов кВт
Стоимость 1 м3 поднятой воды
где С – сумма ежегодных эксплуатационных расходов руб (табл. 8.4);
(W–количество воды поднятой насосной станцией за год м3
Стоимость одного тонно-метра поднятой воды
где (WН – берется из табл. 8.3.
Коэффициент использования установленного оборудования
где Nср – средняя мощность станции за рабочий период определяемая по
где (Э – количество электроэнергии потребляемой насосной станцией за год
(табл. 8.3); Траб – фактическая длительность работы насосной станции в
Затраты электроэнергии на 100 т. м поднятой воды
[pic] кВт . ч 1000 т.м.
Запроектированные мероприятия по машинному водоподъему будут экономически
целесообразны если выдерживаются условия:
К1 =270 ( 500 рубкВт; С1=0004( 001 рубм3 ; С11=00002( 00002
Все условия соблюдаются строительство насосной станции является
Горбачев В. В. Насосные станции: Учеб. пособие. Часть I. Горки
Насосы и насосные станции Под ред. В. Ф. Чебаевского. М.:
«Агропромиздат».1989.
Рычагов В. В. Чебаевский В. Ф. Проектирование насосных станций
и испытание насосных установок М.: «Колос».1982.
Каталоги насосов. Горки 1989.
Насосные станции: методические указания БГСХ; сост. В.В.
Горбачёв В.П. Круковский Горки 2000.

Чертеж насосы Андрея.cdw

Цементная стяжка 2см
Утеплитель (керамзит)
Цементный раствор t=5см
Оконный проем 15х18м

Пух насосы.doc

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
----------*----------
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И КАДРОВ
БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра гидротехнических сооружений и водоснабжения
на тему: «Проектирование оросительной насосной станции»
Руководитель: Лейко Д.М.
Исполнитель: Альшевский С.Г.
студент 2 группы 4 курса МСФ
Обоснование схемы гидротехнического узла машинного водоподъема
1 Выбор места расположения насосной станции
2 Расчет подводящего канала
Подбор основного гидромеханического и энергетического
1 Определение расчетного напора
2 Определение расчетного расхода и числа агрегатов
3 Выбор основного насоса .
4 Подбор электродвигателя
5 Определение допустимой геометрической высоты всасывания .
Проектирование здания насосной станции
1 Выбор типа здания
2 Расчет всасывающих труб
3 Расчет внутристанционных напорных трубопроводов .
4 Компоновка здания насосной станции
Проектирование водозаборного сооружения ..
1 Расчет водозаборного сооружения открытого типа .
2 Компоновка здания насосной станции и водозаборного сооружения
Подбор вспомогательного оборудования ..
1 Грузоподъёмное оборудование насосных станций
2 Осушительные насосные установки .
Проектирование напорного трубопровода ..
1 Определение числа ниток трубопроводов ..
2 Определение расчетного расхода напорного трубопровода
4 Определение экономического диаметра напорного трубопровода
Проектирование водовыпускного сооружения
1 Выбор типа водовыпуска
2 Расчет водовыпуска сифонного типа
Технико-экономические расчеты .
1 Смета на капитальные вложения при строительстве гидроузла насосной
2 Смета на эксплуатационные расходы
3 Основные технико-экономические показатели
Насосные станции – это комплексы гидротехнических сооружений и
оборудования обеспечивающие забор воды из источника транспортировку и
подъем ее к месту потребления
В состав насосных станций могут входить:
– водозаборные сооружения;
– водоподводящие каналы трубопроводы в том числе сифонные
транспортирующие воду от водозаборных сооружений до аванкамер отстойники
(при специальном обосновании);
– аванкамеры сопрягающие водоподводящие сооружения с водоприемниками
сороудерживающие сооружения;
– водоприемники забирающие воду из аванкамер и подающие ее во всасывающие
– всасывающие или самотечные трубопроводы подающие воду к насосам;
– здание насосных станций в которых устанавливают основные агрегаты и
вспомогательное гидромеханическое электротехническое и механическое
– напорные трубопроводы подающие воду от основных насосов к выпускным
– водовыпускные сооружения обеспечивающие плавный выпуск воды из напорных
трубопроводов в отводящий канал или водоприемник;
Состав сооружений насосных станций их взаимное расположение и
конструктивное исполнение зависят от множества факторов: назначение подачи
и напоров природных условий наличие местных строительных материалов
технического оснащения и другое.
В данном курсовом проекте разработана насосная станция для целей
орошения работающая четыре месяца в году по 16часа в сутки.
ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО УЗЛА
МАШИННОГО ВОДОПОДЪЕМА
1 Выбор места расположения насосной станции
В зависимости от расположения насосной станции по отношению к
водоисточнику может быть русловой или береговой тип компоновки. Русловой
тип применяется при пологом русле реки и больших колебаниях уровней воды.
Так как в исходных данных нет сведений о русле то его можно считать
достаточно крутым а это позволяет принять береговой тип компоновки
независимо от величины колебания уровней воды в водоисточнике.
Насосная станция может быть или совмещена с водоисточником или удалена
от него. Последний случай предпочтительнее так как уменьшается длина
напорных трубопроводов а вода от водоисточника к водозаборному сооружению
насосной станции подводится каналом
Для определения типа компоновки и места расположения насосной станции
необходимо в достаточно крупном масштабе построить продольный профиль по
трассе напорного трубопровода нанести на него максимальный и минимальный
уровни воды в реке и ось насосной станции.
Совмещенный тип применяется при колебании уровней в реке более 6 м. В
этом случае ось насосной станции располагается на урезе максимального
Раздельный тип применяется при колебании уровней в водоисточнике менее
м. Ось насосной станции располагается в том месте где линия продолжения
минимального уровня воды в реке или канале достигнет глубины 6 м от
поверхности земли. Расстояние от максимального уреза до оси насосной
станции - есть длина подводящего канала.
Следовательно принимаем совмещенный тип компоновки и места расположения
Забор воды из канала на орошение показан на рис.1.1. Место расположения
насосной станции по отношению к водоисточнику (совмещенное или раздельное)
определяется при помощи продольного профиля аналогично тому как это
рекомендовано при заборе водя из реки.
Рис.1.1 Типы компоновок гидроузла при заборе воды на орошение из
транзитного канала: а)– совмещенный; б)–раздельный;
–транзитный канал; 2–подводящий канал; 3–водозаборное сооружение;
– насосная станция; 5– напорный трубопровод.
Рис.1.2. Типы компоновки узла при заборе воды на орошение из
водоранилища: а) береговой совмещенный; б) то же раздельный; в) насосная
станция за дамбой; 1-подводящее сооружение (канал или коллектор); 2-
водозаборное сооружение; 3-насосная станция; 4-напорный трубопровод; 5-
всасывающие трубы насосов.
2 Расчет подводящего канала
При заборе воды из канала на орошение выполняется расчет отводящего
Устанавливаем исходные данные.
В качестве расчетного расхода (Qн.ст.) по графику работы насосной станции
принимается максимальный расход:
Qн.ст.= Qmax = 2Q = 2×07=14 м3с
Коэффициент заложения откосов m=175-для супеси. Коэффициент
шероховатости принимаем n = 002.
Принимаем стандартным ширину канала по дну в зависимости от расхода в
нем используя рекомендации:
при Qн.ст 5 м3с принимаем ширину канала по дну b = 1 м.
Определяем площадь живого сечения канала: [pic]
Глубина воды в канале: h=[pic]
Далее определяем смоченный периметр: [pic]
Затем определим гидравлический радиус: R=[pic]
По таблице устанавливаем что допустимая скорость на размыв для супеси
Из формулы Шези определим уклон канала: iр=[pic] где С=[pic]
где n- коэффициент шероховатости n=002.
Принимаем iр равным 00008.
Фактическую скорость определим по формуле Шези: V=C[pic]
Расход воды в канале определи м по формуле: Q=V×[pic]
При найденных параметрах b m i n расчет повторим еще по нескольким
расходам постепенно уменьшая до заданного минимального в результате
чего определяется глубина и скорость воды в канале. Результаты сведем в
Таблица 1.1 Гидравлический расчет канала
h м [pic] м [pic] R м С мс05V мс Q м3с
По данным табл. 1.1 строим графики h=f(Q) и V=f(Q) (рис. 1.2) по
которым определим отметки уровни воды Vmax и Vmin в подводящем канале.
Должно выполняться условие VmaxVр но Vmin>Vн.з. где Vн.з – допустимая
скорость на заиление которая определяется по формуле:
где hmin – минимальная глубина воды в канале при заданном Qmin.
ПОДБОР ОСНОВНОГО ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО И
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
1 Определение расчетного напора
На оросительных насосных станциях при перекачки воды в реку расчетный
напор определяется по формуле:
[pic] свободный напор м.
Суммарные гидравлические потери hт состоят из гидравлических потерь на
трение по длине всасывающего (hт.в.) и напорного (hт.н.) трубопроводов и
гидравлических потерь на местные сопротивления (hт.н.)
где hт.в. – потери во всасывающем трубопроводе (05..07м);
hм. – местные потери hм =01..015(hт.в+ hт.н );
hт.н – гидравлические потери по длине:
Lн.т – длина напорного трубопровода.
hт.в=05 м; hм = 029 м; Lн.т = 08км;
Нр = 623+319+50=5942 м.
2 Определение расчетного расхода и числа агрегатов
Расчетный расход насоса определяется из условия лучшего обеспечения
графика водоподачи насосной станции с максимально экономической
эффективностью. В качестве расчетного расхода Qр принимаем минимальную
подачу то есть Qр=0.5Q=0.5×0.7=0.35 м3с.
Число рабочих агрегатов определяется по формуле: n р=[pic] шт..
n р=[pic]=[pic]=4 шт.
Общее число насосов nу=nр=4так как насосная станция предназначена для
целей орошения и не задан форсированный расход.
3 Выбор основного насоса
По расчетному напору Hр и расчетному расходу Qр насоса с помощью
графика свободных полей выбираем тип и марку насоса Д 800-28(12НДс).
Частота вращения-n=1450 (обмин.) коэффициент полезного действия - =86%
диаметр рабочего колеса-Д=430мм Нвакдоп=40.
Таблица 2.3.1 Основные габаритные параметры насоса мм
Здания насосной станции с кВт 1600 0091 1456
Гидромеханическое кВт 1600 0031 496
Силовое электротехническое кВт 1600 0025 40
Водовыпускное сооружение м3с 30 346 1038
Напорный трубопровод м 1050 026 27300
Накладные расходы и плановое накопление 25% от итого 12965
Всего по смете 64823
2 Смета на эксплуатационные расходы
Эксплуатационные издержки включают в себя содержание штата затраты на
электроэнергию амортизационные отчисления на ремонт и восстановление
сооружений и оборудования и прочие мелкие затраты. Затраты на содержание
штата приведены в таблице 8.2.
Таблица 8.2 Затраты на содержание штата
№ Наименование КоличествоЗарплата в Количество Сумма
п.п.должности едениц месяц оплачиваемых зарплаты
Инженер-гидротехник 1 170 4 680
Дежурный электрик 4 100 4 1600
Начисления на зарплату 4% от итого 912
Всего по смете К = 23712
Для определения стоимости затраченной электроэнергии необходимо выполнить
водоэнергетический расчет по насосной станции и определить количество
потребляемой электроэнергии. При этом объединяются в один период те месяцы
и декады где насосная станция подает один и тот же расход при одинаковом
геометрическом напоре.
Число часов в период определяется по формуле:
где t – заданное число часов работы в сутки.
Напор насоса в данный период определяется по зависимости:
Потребляемая мощность определяется по формуле:
Количество потребляемой электроэнергии определяется по зависимости:
а количество поднятой воды:
W = 00036QТраб млн. м3.
Расчеты приводим в таблице 8.3
Таблица 8.3 Водоэнергетический расчет
Даты периодов РасходГеаметрическиЧисло сутокЧисло Напор
ы на й напор в в периоде часов насосов
периодпериоде Нгм.Тсут работы Н м.
По значениям результатов таблицы 8.3 составим смету на эксплуатационные
расходы. Результаты расчетов сведем в таблицу 8.4.
Таблица 8.4 Смета ежегодных эксплуатационных расходов
№ п.п.Статья расхода Отчисления производятПроцент отчисленийСумма
Содержание штата237 237
сооружения 15598 5% 780
напорный 27300 11% 3003
гидромеханическо4960 16% 794
силовое 4000 10% 400
Стоимость 4830 005% 241
Прочие сборы 64823 250% 1621
Общецеховые расходы 15 % от итого 1786
Всего по смете 13692
3 Основные технико-экономические показатели
После определения капитальных вложений в строительство гидроузла и
ежегодных затрат на его эксплуатацию определяются следующие технико-
экономические показатели при помощи которых устанавливаются экономическая
эффективность запроектированных мероприятий:
Капитальные вложения на 1 кВт установленной мощности
К=[pic]=[pic] =40515 (рубкВт)
где К – капиталовложения на строительство гидроузла руб.;
Nуст – сумма номинальных мощностей всех двигателей насосов кВт;
Стоимость 1 м3 поднятой воды:
С=[pic]=[pic]=00096 руб.м3
где С – сумма ежегодных эксплутационных расходов руб;
W – объем воды поднятой насосной станцией за год м3.
Стоимость одного тонно-метра поднятой воды
С=[pic]=[pic]=000030 рубтм
где WH – берется из таблицы 8.3
Коэффициент использования установленного оборудования
где Nср – средняя мощность станции за рабочий период определяется по
Nср = [pic]=81807кВт
где Э – количество электроэнергии потребляемой насосной станцией за
Траб – фактическая длительность работы насосной станции в год ч.;
Затраты электроэнергии на 100 тм поднятой воды
Э=[pic]=[pic]=359 кВтч100тм.
Запроектированные мероприятия по машинному водоподъему будут экономически
целесообразны если выдерживаются следующие условия:
К = 40515 500 рубкВт;
С = 00096 001 рубм3;
С = 000030 >00002 рубтм;
Вывод: Так как насосная станция по всем показателям не выдерживает все
условия то её строительство будет не целесообразным.
Насосы и насосные станции В.Ф. Чебаевский К.П. Вишневский Н.Н.
Накладов В.В. Кондратьев; Под ред. В.Ф. Чебаевского. – М.: Агропромиздат
89. – 416с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб.
Проектирование насосных станций и испытание насосных установок В.В.
Рычагов В.Ф. Чебаевский К.П. Вишневский А.А. Третьяков и др.; Под ред.
В.Ф. Чебаевского. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Колос 1982. – 320с.
ил. – (Учебники и учеб. пособия для высш. с.-х. учеб. заведений);
Насосные станции: Методические указания Белорусская государственная
сельскохозяйственная академия; Сост. В.В. Горбачёв В.П. Круковский Горки