Канализационная насосная станция

1. Канализационная насосная станция

2. Порядок проектирования КНС

1.
2.
Подбор насоса
Построение графика притока сточных вод;
Определение Нпотр.
Непосредственный подбор насоса
Уточнение потерь напора в пределах Н.Ст. и Нпотр.
График совместной работы водоводов и насосов
Подбор вспомогательного оборудования
Дренажный насос
Бак «разрыва струи»
Установка решеток-дробилок
Подбор грузоподъемных устройств

3.

4. График притока сточных вод

2500
2000
1500
1000
500
0

5.

Анализируя график притока, находим час, в который расход, приходящий
на КНС, максимален. В час 9-10 Qмакс = 2010м3/час = 558,34л/с.
В зависимости от максимального расхода подбираем диаметры для
всасывающих и напорных водоводов, предварительно решив, что
напорных водоводов будет 2, а всасывающих водоводов столько же,
сколько и рабочих насосов, т.к. для каждого всасывающий водовод
индивидуален:
Qвс.вод. = Qmax/n = 558.34/2 = 279.17л/с;
Qнап.вод. = Qmax/n = 558.34/2 = 279.17л/с
По расходу подбираем диаметры, уклоны и скорости для всас. и нап.
водоводов:
Для всас. водоводов: dвсас. = 600мм; iвсас. = 0,0025; Vвсас. = 1,16м/с
Для нап. водоводов: dвсас. = 600мм; iвсас. = 0,006; Vвсас. = 1,652м/с

6. Определение Hпотр.

Н = z2 – z1 + (p2-p1)/ρg + hН.Ст.+hнап.
z2 – отметка подачи сточных вод на очистные сооружения;
z1 – отметка воды в приемном резервуаре;
z1 = z - ∆, где z – отметка дна подводящего трубопровода; ∆ - разность
отметок подводящего трубопровода и уровня сточных вод в приемном
резервуаре, которая принимается равной 1м и таким образом отметка
воды в приемном рез-ре будет такова:
z1 = z - ∆ = 20.6 – 1 = 19.6м
(p2-p1)/ρg - напор на излив, равный 2м;
hН.Ст.- потери напора в пределах насосной станции, равные 2,5м;
hнап. – потери напора в напорных водоводах
hнап. = β*i*l = 1.1*0.006*950 = 6.27м
Н = 39,8-19,6+2+6,27+2,5 = 31м

7. Подбор насоса

Принимаю 2 рабочих насоса и 1 резервный.
Каждый насос КНС должен обеспечить подачу в 1005м3/ч и напор в 31м.
Принимаю погружной насос типа S2.100.200.650.4.66М.С.350.G.N.D и по
графику определяю, что Q = 1011.6 м3/ч; Н = 31м; ἠ = 72,5% и делаю
вывод о том, что данный насос обеспечит необходимый напор и
подачу.
Далее определяю мощность на валу и мощность, потребляемую
двигателями:
NB = 1000*9.81*1015.2*31/(1000*0.725*3600) = 117.87кВт
Nдв.= 1,15*117,87 = 135,55кВт
Принимаю электродвигатель марки MMG315MA-G с Nдв= 160кВт.

8.

9.

10. Определение объема приемного резервуара

Минимальная вместимость приемного резервуара может быть
определена по формуле:
Wmin = Qmin/n*(1-Qmin/QН.Ст.) = 450/10*(1-450/2010) = 35.92м3 =
Принимаем объем приемного резервуара равным 40м3.
Дно его устраивается с уклоном в 0,1 в сторону приямков всасывающих
труб. В приямке у нерабочих насосов возможно выпадение осадка и,
чтобы исключить возможность скапливания его в обильных
количествах, предусмотрены трубопроводы, в которые вода поступает
от напорного водовода. Взмученный осадок забирается насосами и
выводится за пределы КНС.

11. Уточнение потерь напора в пределах Н.Ст.

2
2
2
v2
h
i l
i l
ВС всас 2 g колено 2 g
задв 2 g переход 2 g
1.162
1.162
1.162
1.162
0.1
0.5
0.1
0.25
0.0025 (0.7 0.7) 0,0655 м
19.6
19.6
19.6
19.6
2
2
2
2
2
h
i l 3
6 i l
НАП
переход 2 g обр.кл. 2 g задв 2 g колено 2 g
задв 2 g
2
2
1.6522
1.6522
1.6522
1.6522
3
0,25
0,17
0,5
0,1
тр 2 g колено 2 g
19.6
19.6
19.6
19.6
1.6522
1.6522
1.6522
3 0,1
3 1,5
0,5
0.006 (6 0.8 0.3) 0.91м
19.6
19.6
19.6

12. Уточнение значения Нпотр.

H потр Hст h
h hвс вод hнап вод hH .Ct. 0,91 0,0655 6,27 7,25 м
H
потр
22.2 7.24 29.44м
Т.к. разница между потребным напором и напором насоса менее 2 м, то
обточка рабочего колеса нам не требуется.

13. Анализ совместной работы водоводов и насосов

1). Нормальный режим работы
Н = Нст. + ∑hp
∑hp = ∑S*Q2
Hст. = 22,2м
∑S = SН.Ст. + Sвсас. + Sнап.
S
нап
K1нап Aнап lнап 1,1 1,0 0.09928 950
m2
нап
22
с2
25.93
м5
- коэффициент учитывающий местные потери, = 1,1.
А – удельное сопротивление принимаемое по табл. Шевелева.
А600 = 0,09928
К1 - поправочный коэффициент.
К1 = 1,0, при V600 = 1,652 м/с.
Lнап=950 м - длина напорного водовода.
m- количество нитей водовода.

14.

h
0.0655
с2
всас
S
0.21
;
всас
2
2
5
Q
0,558
м
расч
hсети 0.975
с2
Sсети 2
3.132 5 ;
Q расч 0.5582
м
S = 0.21+3.132+25.93 = 29.72с2/м5 = 0,000004час2/м5
Уравнение характеристики сети для нормального режима:
Н = 22,2 + 0,000004*Q2 =
Q
H
0
22,2
100
22,24
200
300
400
500
600
22,36
22,56
22,84
23,2
23,64
2). Авария на напорном водоводе
S
нап
K1нап Aнап lнап
m2
нап
1,1 1,0 0.09928 950
103.74
12
с2
м5
S = 0.21+3.132+103.74 = 107.1с2/м5 = 0,00000152час2/м5
Уравнение характеристики сети при аварийном режиме:
Н = 22,2+0,00000152*Q2
Q
H
0
22,2
100
22,352
200
300
400
500
600
22,808
23,568
24,632
26
27,672

15.

16. Подбор вспомогательного оборудования

Qд = (1,5-2)*(∑q1+q2) , где
где -суммарные утечки через сальники (0,1л/с);
q2 – фильтрационный расход через стены и пол здания;
q2 = 1.5+0.001W,
где W – объем машинного зала, расположенного ниже максимального
уровня грунтовых вод, м3.
q2 = 1.5+0.001*((3.14*82/2*3.434)-(0.35*16*3.434)) = 1.826л/с
= 2*(0,1+1,826) = 3,852 л/с
Принимаю насос типа ВКС 5/24 с такими характеристиками:
Q = (2.38-5.4)л/с; Н = 20-70м; N = 10кВт; m = 180кг

17. Бак «разрыва струи»

Насосная станция оборудована 2-я рабочими и 1-м резервным насосами
типа S2.100.200.650.4.66М.С.350.G.N.D, который развивает Н = 31м.
Оси насосных агрегатов заглублены относительно пола 1-ого этажа на
4м. Подача насосов больше 1000 м3/ч, поэтому вместимость бака
«разрыва струи» принимаем 4м3. Напор насосов тех. трубопровода:
Нт.в.= 31-(3,7+4)+10 = 33,3м
Подача технической воды к 2-м рабочим насосам составит:
Qт.в. = 0,5*2 = 1л/с = 3,6м3/ч
Подбираю насос ВКС 4/24 с подачей 1,58-4,3л/с и напором 20-70м.

18. Установка решеток

В станциях водоотведения стоки перед попаданием в насосы должны
пройти через специальные сороудерживающие решетки. Задержанный
на решетках крупный мусор измельчается на дробилках и опять
сбрасывается в лоток со сточной жидкостью. В настоящее время
наиболее прогрессивным решением для предварительной очистки
сточных вод считается установка решеток-дробилок – механизмов,
совмещающих в себе задержание и измельчение крупного мусора. В
помещении решеток располагаются два подводящих канала,
перекрытых рифленым железом, в которых устанавливаются решеткидробилки РД-600 – 1 рабочая, 1 резервная.
Габариты и технические данные решеток-дробилок РД-600:
- Суточная подача насосной станции, 32000 м3/час
- Длина – 1340мм;
- Ширина – 1250мм;
- Высота – 2170мм;
- Масса – 1.8т;
- Мощность мотор-редуктора - 1,5кВт.