4.2. Расчет насосной станции первого подъема

Насосная станция располагается от берегового колодца на расстоянии 20 м. Она предназначена для подачи воды на станцию очистки. На расстоянии 25 м располагается здание очистки воды. Отметка земли станции очистки равна отметке берега и равна 2,5 м. Для определения марки насоса, подающего воду на станцию очистки, необходимо знать параметры насоса (расход и напор). Расход насосной станции равен расходу водозабора:

Q_н.ст = Q_водоз (м³/c),

q_расч = Q_водоз = 288,5 (м³/c).

Определяем напор насоса:

H_н = H_г + ∑h_{б.к – ст.оч} ,

где: H_г геометрическая высота, м;

= ,

где: - отметка воды в смесителе, которую принимаем выше отметки земли у очистной станциина 4…5 метра.= 129,0 (м),

= + (4,5) = 37,0 + 5,0 = 41,5 (м),

- минимальная отметка установки насосов во всасывающем отделении берегового колодца:

= 126,78(м).

k - коэффициент стеснения трубопровода, k = 1,04;

∑h_{б.к – ст.оч} суммарные потери напора при движении водыпо от берегового колодца до очистных сооружений, м:

∑h_{б.к – ст.оч} = 1,1А,

где: 1,1 - коэффициент, учитывающий местные потери напора.

= 41,5–33,63 = 7,87 (м).

Высота здания насосной станции:

= (38,0 – 33,63) + 20 = 24,37 (м).

∑h_{б.к – ст.оч} = 1,1(0,04)²= 0,094 (м).

Отметка воды в смесителе:

= + 5,0 ,

= 36,5 + 5 =41,5 (м).

Находим геометрическую высоту по формуле:

H_г = ,

H_г = 41,5 – 33,63 = 7,87 (м).

Получаем напор насоса:

H_н = 7,87 + 0,094= 7,96 (м).

По расходу и напору подбираем марку насоса, используя каталог. Для перекачки воды от берегового колодца к станции очистки на насосную станцию первого подъема принимаем два насоса марки К 290 - 18.

4.3. Расчет водозабора подземных вод для ахц рыбхоза

На территории рыбхоза располагается водоносный пласт на глубине 40 м от поверхности земли. Забор воды из него для нужд АХЦ осуществляется через буровую скважину. Вода водоносного пласта отличается чистотой и отвечает требованиям ГОСТ «Питьевая вода».

Водозаборная скважина (рис.7) состоит из следующих частей: ствол, закрепленный обсадными трубами; водоприемная часть оборудованная фильтром; устье скважины, закрепленное направленной трубой, которая придает стволу вертикальное направление. В верхней части ствола, располагают 1-ю колону обсадочных труб (кондуктор), он препятствует просачиванию в скважину загрязненных поверхностных вод, и служит для перекрытия верхних горизонтов грунтовых вод (верховодки).

Фильтр состоит из рабочей части отстойника надфильтровой трубы. Рабочая часть служит для приема воды из водоносного горизонта.

Отстойники представляют собой отрезок глухой трубы, длинной 1-2 см и предназначен для сбора частиц песка выносимых водой из пласта. Надфильтровая вода предназначена для сопряжения фильтра с эксплуатационной колонной обсадочных труб по средствам сальника.

Рис.7. Схема (буровой) водозаборной скважины

1 - отстойник фильтра; 2 - фильтр (рабочая часть); 3 - надфильтровая труба; 4 - сальник; 5 - ствол шахты; 6 - кондуктор; 7 - устье скважины.

1. Определяем потребность в воде АХЦ по формуле:

= +Q_доп (),

где: α - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды водопровода, (α = 1,1);

T время работы водозабора,T_вод = 16ч;

= 63,975();

Q_доп - дополнительный расход воды для пополнения противопожарного запаса, м³/с;

Дополнительный расход воды для наполнения противопожарного запаса определяется по формуле:

Q_доп = ,

где: q_н.п - расход на наружный пожар, q_н.п = 17,5 л/с;

T_пож - расчетная длительность пожара, T_пож = 3ч;

q_вн.п - расход на внутренний пожар, q_вн.п = 5 л/с;

T_восст - время восстановления пожарного запаса, T_восст = 36 ч.

Q_доп = = 5,25 (м³/с),

₌ + 5,25 = 9,05 (м³/ч).

2. Определяем производительность скважины, принимаем производительность скважины равной потребности в воде АХЦ:

= =7,8(м³/ч)

В данной курсовой работе принята одна рабочая и одна резервная скважина.

2. Определяем понижение уровня воды в скважине.

S = ,

где: удельный дебит скважины.

S = = 4,11(м).

3. Определяем положение динамического уровня воды в скважине:

H_дин = H_стат + S,

где: H_стат - статистический уровень воды в скважине.

H_дин = 8=12,11 (м).

4. Определяем глубину погружения насоса в скважине (местоположение):

H_нас = H_дин + 5,0,

где: 5,0 м расстояние, на которое заглубляется насос под уровень воды в скважине.

H_нас = 12,11 + 5,0 = 17,11 (м).

5. Определяем длину рабочей части фильтра:

L_р = ,

где: L_ф - расчётная длинна рабочей части, м;

Q_скв - дебит скважины, м³/ч;

α - коэффициент, зависящий от водопроницаемости пород, водоносного пласта. Водоносный пласт проходит в мелкозернистых песках (α=60);

Д_ф - диаметр рабочей части фильтра, 168 мм.

L_ф = = 3,2(м).

6. Производим подбор водоподъемного оборудования.

При подборе скважинных насосов необходимо знать три основных характеристики: 1. производительность ();

2. напор (м);

3. мощность (кВт).

Напор насоса определяется положением динамического уровня воды в скважине, требуемым напором в водопроводной сети, длиной и материалом водопроводных труб.

Длина водопроводной сети состоит из следующих величин:

L = H_дин + h _н + H_б + 15,

где: h _н заглубление насоса под динамический горизонт (5 м);

H_б высота водонапорной башни (20 м).

L = 76,44 (м).

Потери напора по длине трубопровода:

= AL ,

= 2,89364.22(9.05) = 1.68 (м),

Определяем напор насоса:

H_нас = H_дин + Н_тр + ∑h,

где: H_дин - глубина динамического уровня в скважине, м;

Н_тр - требуемый напор, (25 м);

∑h - потери напора в водопроводных трубах.

∑h = ,

∑h = 1.68+0,17 = 1.85 (м)

,

H_нас =12,11+25+1,85=38.96 (м).

7. Мощность насоса определяется по формуле:

N = ,

N = 0,7 (кВт).

где: ή - КПД насоса, ή = 0,7.

Определив Q,H,N по каталогу насосов определяем марку насоса.

Q_н = 9,64 (м³/ч);

H_н = 43,77 (м);

N_н= 0,7(кВт).

Нашей характеристике соответствует насос марки: 3ЭЦВ6-16-50.