КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Проектирование водозаборного сооружения 1 страница
Водозаборное сооружение служит для забора воды из водоисточника в соответствии с графиком водопотребления и представляет собой наиболее ответственную часть гидроузла машинного водоподъема. От нормальной работы водозаборного сооружения зависит в первую очередь долговечность работы насосно-силового оборудования, трубопроводной арматуры и станции улучшения качества воды. Речные водозаборы в зависимости от характера русла реки могут быть русловые, ковшовые и береговые. В данной работе принимается затопляемый русловой водозабор, так как берега неустойчивы, а пойма затапливаемая. Водозаборные сооружения могут быть постоянными или временными в зависимости от срока службы. В данной работе принято сооружение постоянного типа. 2.1 Выбор типа и расчет водозаборного оголовка.
Существует несколько типов оголовков: 1. оголовок со скоростной рыбозащитой, применяется если река не судоходная; 2. оголовок с рыбозащитой типа зонтик с водновоздушной пузырьковой завесой; 3. оголовок с фильтрующей загрузкой (ряжевый). Т.к. река судоходная с небольшим расходом принимаем второй тип оголовка – оголовок с рыбозащитой типа зонтик с водновоздушной пузырьковой завесой. Согласно СниП 2.04.02-84 оголовок должен быть расположен на 0,2 метра ниже кромки льда, при уровне низких вод - УНВзим, а водоприемное отверстие должен быть выше диаметра водотока не менее, чем 0,5 метра. Для надежности работы предусмотрены две самотечные линии и два оголовка. Водозаборное сооружение рассчитывают на пропуск расчетного расхода в соответствии с режимом работы насосной станции первого подъема. При этом учитывается расход воды требующийся на собственные нужды водозабора. Определение максимально возможной высоты водозаборного оголовка (по высоте) Дна реки=УНВ–hmin; (2.1.1) Дна реки=197,8-3,2=194,6 м; (2.1.2) м (2.1.3) Количество секций обеспечения беспечной работы сооружения должно быть не менее 2
Расчетный расход водозабора , м3/с определен по формуле: , (2.1.4) где - коэффициент, учитывающий собственные нужды водопровода, = 1.09…1.1, или при повторном использовании воды = 1.1; - максимальное суточное водопотребление, сут; Т1 - время работы насосной станции первого подъёма, Т1 = 24 часа. , м3/с
Рассчитан оголовок типа зонтик с водно-воздушной пузырьковой завесой.
Площадь водоприёмных отверстий одной секции , м2определена по формуле:
,м2 (2.1.5)
где 1,25 - коэффициент, учитывающий засорение отверстий; . - расчётный расход водозабора, м3/с. - количество секций или оголовков, n = 2; – скорость входа воды в водоприёмные отверстия, м/с; - коэффициент, учитывающий стеснение входа стержнями решётки. , (2.1.6) где - расстояние между стержнями в свету, мм; - диаметр стержней, мм. м2. Площадь самотечных труб , м2 определена по формуле: ,м2, (2.1.7) где . - расчётный расход водозабора, м3/с; - количество линий водовода, ; - скорость воды в самотечных трубах, м/с. ,м2. Диаметр самотечных труб , м определен по формуле:
,м, (2.1.8)
где - площадь самотечных труб, м2. , м. Þ ,мм. Внутренний диаметр оголовка: (2.1.9) где - внешний диаметр оголовка, м; Определили расстояние от раструба до внутренней части стенки: ,м. (2.1.10)
Схема водоприемного оголовка типа зонтик с водно-воздушной пузырьковой завесой приведена на рисунке 3.
2.2 Расчет самотечных или сифонных линий
Гидравлический расчёт сифонных труб ведётся для трёх основных случаев: 1. При уровне низких вод, когда работают две линии одновременно. 2. При уровне высоких вод, когда работает одна линия. 3. Работа самотечных труб при аварии.
1. Скорость в самотечных трубопроводах при уровне нижних вод , м2/с определена по формуле:
, (2.2.1)
где – количество линий, шт; - стандартный диаметр самотечных труб, м; . - расчётный расход водозабора, м3/с. м2/с. условие выполняется.
2.Скорость в самотечных трубопроводах при уровне верхних вод , м2/с определена по формуле:
, (2.2.2)
где - стандартный диаметр самотечных труб, м; . - расчётный расход водозабора, м3/с. м2/с.
условие выполняется.
Условия соблюдены, следовательно, трубопроводы работают в нормальном режиме.
3.Скорость в самотечных трубопроводах при аварии , м2/с определена по формуле:
, (2.2.3)
где . - расчётный расход водозабора, м3/с; - стандартный диаметр самотечных труб, м. м2/с.
Путевые потери 1. При уровне нижних вод , м определены по формуле:
, (2.2.4) где – удельное сопротивление для d = 600 мм, трубы стальные неновые А = 0,02262; – поправочный коэффициент, ; – длина самотечной линии, м; . - расчётный расход водозабора, м3/с; – количество линий, шт. ,м.
2. При уровне верхних вод , м определены по формуле:
, (2.2.5) где – удельное сопротивление для d = 600 мм, трубы стальные неновые А = 0,02262; – поправочный коэффициент, ; – длина самотечной линии, м; . - расчётный расход водозабора, м3/с. м.
3. При аварии , м определены по формуле:
, (2.2.6) где: – удельное сопротивление для d = 600 мм, трубы стальные неновые А = 0,02262; – длина сифонной линии, м; – поправочный коэффициент, ; . - расчётный расход водозабора, м3/с. м.
Местные потери , м определены по формуле:
, (2.2.7)
где - сумма коэффициентов сопротивлений; - скорость в самотечных трубопроводах, м2/с; - ускорение свободного падения, м2/с.
, (2.2.8)
где - коэффициент сопротивления в колене; - коэффициент сопротивления на входе; - коэффициент сопротивления на выходе. - коэффициент сопротивления решетки;
, (2.2.9) где - коэффициент, зависящий от формы решётки, для прямоугольной b = 2.42; S - диаметр стержней, S = 6…12 мм; В - расстояние между стержнями, В = 30 … 50 мм; - при a = 90˚, Sin a = 1. 1. м. 2. м. 3. м.
Находим общие потери , м по формуле:
, (2.2.10)
где - путевые потери в трубопроводе, м; - местные потери в трубопроводе, м.
1. м. 2. м. 3. м.
2.3 Определение размеров берегового колодца
Тип сетки: квадратная плоская в плане сетка между приемным и всасывающим отделением. Расчетная площадь сетки , м2 определена по формуле:
, (2.3.1)
где – коэффициент, зависящий от типа и конструкции стержней сетки, = 1,15; – коэффициент стеснения;
, (2.3.2)
где – размер ячейки на свету, = 2…5 мм; – диаметр проволоки, = 1…1.5 мм; – часть площади сетки, занятая опорной рамой, = 0.1…0.15; – коэффициент загрязнения, для плоских сеток = 1,15; . - расчётный расход водозабора, м3/с; - скорость прохождения воды через сетку, для плоских сеток = 0,2¸0,4 м/с; – число секций, = 2 шт. м2 Высота сетки, , м определена по формуле (т.к принята квадратная сетка):
, (2.3.3)
где - расчетная площадь сетки, м2. м. Ширина сетки равна высоте сетки = 1,56 м. Отметки воды в береговом колодце определены в зависимости от отметок уровня воды в реке, а также потерь напора при разных режимах работы самотечных труб.
Отметка при УНВ в приемном отделении берегового колодца , м определена по формуле:
, (2.3.4)
м Отметка при УНВ во всасывающем отделении берегового колодца , м определена по формуле:
, (2.3.5)
где - потери напора в сетке, = 0.1…0.15 м. м Отметка при аварии в приемном отделении берегового колодца , м определена по формуле:
, (2.3.6)
м. Отметка при аварии во всасывающем отделении берегового колодца , м определена по формуле:
, (2.3.7)
где - потери напора в сетке, = 0.1…0.15 м. м Отметка при УВВ в приемном отделении берегового колодца , м определена по формуле:
, (2.3.8)
м Отметка при УВВ во всасывающем отделении берегового колодца , м определена по формуле:
, (2.3.9)
где - потери напора в сетке, = 0.1…0.15 м. м Отметка пола наземной части берегового колодца , м определена по формуле:
, (2.3.10)
м Отметка выхода самотечных труб в приемное отделение , м определена по формуле:
, (2.3.11)
м Отметка верха сетки между приемным и всасывающим отделением , м определена по формуле:
, (2.3.12)
м
Отметка низа сетки , м определена по формуле:
, (2.3.13)
где - высота сетки, м м Отметка дна колодца определена из условия насаждения наносов в приемном отделении: , (2.3.14) м Условие выполняется: , .
2.4 Промывка самотечных или сифонных линий
При эксплуатации насосной станции не исключено засорение входных решёток берегового колодца и труб. Для удаления сора и наносов их промывают. В данном курсовом проекте принят способ сочетания импульсной промывки с обратным током воды от напорного трубопровода или от берегового колодца. который предварительно заполняют водой из напорного трубопровода. В этом случае за счет импульса насосы в самотечной или сифонной линии взрыхляются, а обратным током воды от насосной станции выносятся [1]. Принят диаметр вакуум колонны на два сортамента выше чем стандартный диаметр самотечного трубопровода Скорость промывного трубопровода , м2/с определена по формуле:
, (2.4.1)
где - скорость в самотечных трубопроводах при уровне верхних вод, м2/с. м2/с. Диаметр промывного трубопровода , м определен по формуле: , (2.4.2)
где - расход основного насоса, м3/с. м Схема берегового колодца представлена на рисунке 4
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАПОРНОГО ТРУБОПРОВОДА
В качестве материала напорных трубопроводов принята сталь. Стальные трубопроводы применяются при давлении свыше 120-150 м, при меньших давлениях их применение возможно только при соответствующим обосновании. В последнее время в практике строительства стали использоваться стальные трубы с внутренним цементно-песчаным покрытием. Число ниток напорного водовода устанавливается различно, главным образом исходя из технико-экономических соображений и обеспечения бесперебойности подачи воды, а также с учетом очередности строительства. СНиП 2.04.02-84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения» [2] предусматривает для насосных станций I и II категорий количество напорных линий не менее двух. Для насосных станций III категории допускается устройство одной напорной линии, при этом в случае аварии на водоводе в резервуарах чистой воды на насосной станции второго подъема должен предусматриваться аварийный запас, необходимый для обеспечения потребителя водой на время ликвидации аварии. На напорных водоводах в две и более линии должна быть предусмотрена система переключений и ремонтных участков, длина которых при двух и более нитках не должна превышать 5 км, при одной нитке - не более 3 км. Расчетный расход в напорном трубопроводе , м3/с определен по формуле: , (3.1)
где . - расчётный расход водозабора, м3/с; – количество линий, шт. м3/с = 245 л/с. Из таблиц для гидравлического расчета Шевелева [3]: ; ; . Общие потери напора в трубопроводе , м определены по формуле:
, (3.1)
где l – длина напорного трубопровода, м. м.
4. Расчет и подбор основного оборудования насосных станций
Дата добавления: 2015-07-02; Просмотров: 1756; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |