Эксплуатация систем водоснабжения и водоотведения

Исходя из экономически наивыгодных скоростей, назначаем диаметр всасывающего водовода:

 

 

 м/с

 

Принимаем трубы чугунные dвод=600 мм. Ѵ=0,809;  1000i= 1,365;  Ат=0,02596.

- определяем полный напор  Н по формуле:

H = H_г+h_вод+(h_н+h_вс), м

где: H_г – геометрический напор, м;

        h_вод – потери напора в водоводах;

        h_н – потери напора в соединительных напорных коммуникациях НС;

        h_вс – потери напора во всасывающих трубопроводах.

- определяем геометрический  подъем по формуле:

H_г = Н_св+(Z_кон+Z_мин.ув),м.

- определяем потери напора  в водоводах по формуле:

h_вод = 1,1×S_вод×Q² , м.

- для определения потерь  напора в водоводах подсчитываем  удельное сопротивление водовода  по формуле:

S_вод = Ат×L_вод , с²/м⁵.

- для подбора насоса  предварительно принимаем сумму  потерь напора во всасывающих  и напорных соединительных линиях:

(h_н+h_вс)=2.5 м.

 

Подбор насосов.

 

Подбор насосов осуществляем по расходу  , л/с и по полному напору Н , м. Относим НС к первой категории надежности, следовательно, определяем количество рабочих и резервных агрегатов.

Принимаем n = 3 рабочих насоса, т.к. НС относится к 1-й категории надежности, подбираем и 2-а резервных насоса.

 

Компоновка оборудования и построение аксонометрической  схемы внутристанционных коммуникаций НС.

 

После подбора насосов  руководствуясь требованиями СниП 2.04.02-84 разместили агрегаты в машинном зале. НС 2-го подъема выполнена прямоугольниками в плане (Рис.2) и оборудуются горизонтальными насосами типа Д. Размещение однорядное , параллельное продольной оси здания. 

Для гидравлического расчета  всасывающих и соединительных  напорных  линий внутри станции  вычертили аксонометрическую схему  всасывающих и соединительных напорных  трубопроводов НС , и нанесли диаметры участков, фасонных частей и арматуры (Рис.2).

 

Определение диаметров всасывающего трубопровода и коллектора внутри НС.

 

Диаметры всасывающих  линий – d_вс и напорных - d_н  назначаем по расчетным расходам, исходя из допустимых скоростей

Принимаем для пяти установленных  насосов две всасывающих линии, каждую из которых рассчитываем на пропуск расхода.

Назначаем диаметры по формуле:

 

Q_макs/π×V,,    

Q₁/π×V_вс,,     

Q₁/π×V_н,,   

∑S_н - суммарное сопротивление в напорном трубопроводе : ∑S_н=( S_м+ S_L);

S= S_вс+S_н+S_вод. 

- определяем потери напора  во всасывающих линиях - h_вс , и соединительных напорных линиях внутри насосной станции - h_н  по формуле:

h_вс= S_вс×Q₁² , м;

h_н= S_н×Q₁² ,м;

Полученное значение суммы  (h_вс + h_н) < 2,5 м, принятой при подборе насоса.

 

 Определение емкости  резервуара чистой воды.

Определяем объем регулирующей емкости по формуле:

W_рег = Q_сут× [ 1-K_н + (К_ч - 1) × (K_н/ К_ч) ^{Kн/ Кч-1} ] ,м³ ,

где: К_ч – коэффициент часовой неравномерности водопотребления;

        K_н – отношение максимальной часовой подачи в резервуары к среднему часовому расходу водопотребления.

Принимаем К_ч = 1,5; K_н = 1.

Запасная емкость резервуара чистой воды для пожаротушения определяется по формуле:

W_пож = 3×(Q_мак – Q_ср + Q_пож) , м³ ,

Общая емкость резервуаров  определяется по формуле:

W = W_рег + W_пож , м³,    

Общая площадь резервуаров  при общей глубине резервуаров  n_рез = 4,0 м:

F_рез = W/h_рез ,м³.

 

Глубина пожарного запаса:

h_рез = W_пож / F_рез , м.

 

 Определение отметки  оси насоса и глубины машинного  зала.

 

Определяем отметку оси  насоса:

ОН = Ув_пожз – 0,5 – h_агр^{до оси} , 18,9 м,

Где : Ув_пожз – уровень пожарного запаса резервуара чистой воды;

          h_агр^{до оси}, h_агр^{до фун} – технические характеристики оборудования.

Определяем отметку пола:

Отм.пола = ОН – h_фун - h_агр^{до фун} , м.

Определяем глубину машинного  зала:

Н_м.з. = Z_нс - Отм.пола , м.

 

 Подбор грузоподъемного  оборудования, определение высоты  машинного зала.

 

 

 

Определяем высоту машинного  зала:

Н_в.м.з = h_тр + 0.5 + h_об + h_ст + h_к + H + 0.1 ,м,

Где: h_тр – высота платформы автомобиля, м;

         h_об – высота оборудования установленного на фундаменте, м;

         h_ст – высота стропа, м;

         h_к – размер крана при максимальном поднятии, м;

         H – высота подкранного пути, м.

 

Подбираем грузоподъемный механизм.

 

Определение мощности и подбор эл.двигателя.

 

Подбор электродвигателя производим по мощности на валу N_вал и частоте вращения вала n ,об/мин. Мощность на валу N_вал определяем при максимальной подаче насоса Q₁ и Q₁^,, определяем напор Н₁, и КПД ɳ по  графику совместной работы.

Отсюда:

N_вал = Q₁× Н₁ / 102 × ɳ₁ ,кВт;

N_вал^, = Q₁^,× Н₁^, / 102 × ɳ₁^, ,  кВт;

N_дв =1,1 × N_вал^, , кВт.

 

Подбор трансформаторов.

 

Для подбора трансформатора определяем его мощность исходя из оборудования на насосной станции тремя  рабочими насосами  с двигателями:

N_дв=570 кВт; ɳ_дв = 0,93; cos γ = 0.88;  n_дв = 1475  об/мин; U = 3000 В.

Принимаем коэффициент спроса для трех рабочих насосов К_с = 0,83, определяем мощность трансформатора по формуле :

Р = К_с × N_дв × n +30     кВа

                                                       cos γ × ɳ_дв                             

 

Принимаем два трансформатора мощностью Р = 1800 кВа каждый. При работе одного трансформатора на всю нагрузку, перегрузка составит:

К_пер = 1806 / 1800 = 1,0 < 1,4 в пределах нормы.

4.Инструкция по эксплуатации насосных станций

1.1. Управления насосными станциями водоснабжения осуществляется в соответствии с требованиями обеспечения надежного и бесперебойного водоснабжения потребителей при обеспечении высоких технико-экономических показателей.

1.2. Для обеспечения высокого  уровня технической эксплуатации  насосных станций обслуживающий  персонал обязан:

а) осуществлять необходимые  меры по оптимизации управления режимом  работы насосных станций как в ручном, так и в автоматическом управлении;

б) обеспечивать наблюдение и контроль за техническим состоянием и режимами работы насосных агрегатов, оборудования, приборов контроля, средств автоматизации и коммуникации;

в) поддерживать высокий  уровень санитарного состояния  в помещениях насосных станций, требования охраны труда и техники безопасности;

г) вести систематический  учет работы насосной станции с помощью  средств автоматизации, а где  они отсутствуют - путем записи в  журналах эксплуатации;

д) обеспечивать своевременное  и качественное проведение техосмотров, ревизий оборудования, организацию  проведения всех видов ремонтов.

На насосных станциях производительностью 25 - 150 тыс.куб.м/сут должен быть организован электромеханический цех или группа, ведающая электромеханическими ремонтными работами.

Цех или группа производит в необходимых случаях ремонт установок, электрооборудования, контрольно-измерительной  аппаратуры, устройств автоматики, дистанционного управления и других видов оборудования станции.

На более крупных насосных станциях организуются следующие производственные цеха:

а) цех главного механика, ведущего ремонт насосного, компрессорного и воздуходувного оборудования станции, теплосиловых установок, грузоподъемных устройств, систем водоснабжения, канализации, отопления, вентиляции и газоснабжения. На КНС в ведении этого цеха находится все оборудование отделения  решеток.

Для ремонта указанного оборудования и систем цех главного механика имеет  ремонтно-механические мастерские;

б) цех главного энергетика, ремонтирующий все элементы электроснабжения и электрооборудования станции, масляное хозяйство и системы  связи. В распоряжении цеха главного энергетика находятся электроремонтные мастерские;

в) цех контрольных приборов и автоматики, обслуживающий автоматические устройства и оборудование дистанционного управления, а также обеспечивающий работоспособность регулирующей и  контрольно-измерительной аппаратуры станции;

г) ремонтно-строительный цех, ведущий ремонтно-строительные работы по зданиям и сооружениям станции.

1.3. Оперативное руководство  работой насосной станции и  разработка конкретных эксплуатационных  режимов работы насосных агрегатов  осуществляется на основе разработанных  графиков водопотребления и водоотведения  диспетчерской службой, начальником  станции с участием других  служб предприятия.

1.4. Обязанности эксплуатационного  персонала насосной станции определяются  должностной инструкцией.

В соответствии с графиками, инструкциями и указаниями диспетчера эксплуатационный персонал должен обеспечивать наиболее экономичный и надежный режим работы оборудования станции.

Численность эксплуатационного  персонала и состав служб насосных станций устанавливается штатным  расписанием в зависимости от производительности, назначения и степени  автоматизации станции.

1.5. В целях повышения  уровня технической эксплуатации  на каждой насосной станции  оборудование закрепляется за  производственными цехами (группами  или участками), определяются функции  этих подразделений и ответственность  персонала за эксплуатацию закрепленного  оборудования. Закрепление оборудования  оформляется специальным приказом.

1.6. На каждой насосной  станции должны иметься в подлинниках  или в копиях:

а) генеральный план участка  со всеми сооружениями подземного хозяйства;

б) исполнительные чертежи  зданий и размещения оборудования и  трубопроводов внутри них, оперативная  технологическая схема коммуникаций, агрегатов и переключений;

в) схема электроснабжения, первичной коммутации силы и света, принципиальные и монтажные схемы  автоматики и телемеханики;

г) журнал учета и контроля работы оборудования;

д) журнал учета забираемой воды из источника;

е) паспорта насосных агрегатов, вспомогательного оборудования;

ж) технические инструкции по обслуживанию и ремонту оборудования станции;

з) должностные инструкции для всего обслуживающего и руководящего персонала станции;

и) инструкции по технике  безопасности и охране труда.

1.7. Для обеспечения технически  правильной эксплуатации оборудования  на насосных станциях должны  быть разработаны в соответствии  с настоящими Правилами инструкции  на оборудование заводов-изготовителей  применительно к особенностям  эксплуатации данной станции.

В инструкции должны быть определены условия:

а) нормальной работы насосной станции и при аварийном режиме;

б) профилактического и  капитального ремонта оборудования;

г) эксплуатации контрольно-измерительных  приборов, систем автоматики и телемеханики, систем отопления и вентиляции и  подъемно-транспортного оборудования.

В инструкциях должны быть указаны обязанности, ответственность, подчиненность персонала, в т.ч. смежных цехов (групп) по уходу, обслуживанию и ремонту оборудования, а также лица, для которых знание данной инструкции и сдача проверочных испытаний по ней обязательны.

Руководящему составу  цехов и участков выдается полный комплект действующих инструкций. Кроме  того, на каждом рабочем участке  должен быть полный набор инструкций, касающихся оборудования данного участка.

Все существующие текущие  изменения в оборудовании и в  управлении его работой необходимо немедленно отражать в этих инструкциях  и сообщать о них под расписку работникам станции. Инструкции должны ежегодно пересматриваться для внесения в них коррективов, вызванных  изменениями в схемах и в оборудовании станции.

1.8. На всех насосных  агрегатах и управляющем оборудовании (задвижках, затворах, щитках управления  и т.п.) должны быть нанесены  краской хорошо видимые порядковые номера соответственно инвентаризационным номерам и исполнительной документации.