Гидротехнический узел машинного водоподъема для орошения или водоснабжения

Определение размеров здания насосной станции сводится установлению ширины, высоты и длины надземной и подземной частей здания» При этом следует учитывать следующие рекомендации

1. В здании применять однорядную  компоновку основных агрегатов.

2. Верхнее строение проектируют  из облегченных или сборных  железобетонных конструкций заводского изготовления; пролеты зданий назначают равными (6, 9, 12, 15) м при шаге колонн 6 и 12 м.

3. Высоту помещений Н_н.ч. (от отметки чистого пола низа несущих конструкций на опоре) назначают равной 3; 3,6; 4,2;4,8; 5,4; 6,0; 8,4; 9,6; 10,8; 12,6 м (рис. 10.1).

4. При компоновке вертикальных  агрегатов электродвигатели устанавливать  на незатопляемых отметках.

5. Подземную часть здания проектируют  из монолитного железобетона; толщину  стен и днища подземной части здания принимать равной 0,1 Н_ст , где Н_ст - максимально возможный напор на конструкцию в рассматриваемом сечении ( м ).

6. В здании должны быть обеспечены  следующие минимально допустимые  проходы:

- между горизонтальными насосными  агрегатами или их фундаментами с электродвигателями напряжением: до 1000 В - I м более 1000 В - 1,2 м

- между стеной у. горизонтальными насосным агрегатом в зависимости от напряжения электродвигателя соответственно -1...1,2 м;

- между вертикальными агрегатами  в зависимости от подачи насоса (2 - 10) м^з/c соответственно - 1,5 ... 2,5 м;

- от стены до фланцевого соединения - 0,3…0,4 м;

- высота между проносимым  с  помощью гибких строп грузом  и оборудованием - 0,5...0,7 м;

- между проносимым оборудованием  и выступающими частями - 0,3....0,5 м;                   

-ширина служебных мостиков - 0,8 м.

7. Всасывающие и напорные трубопроводы  укладываются чтобы низ трубы  возвышался над чистым полом  не менее, чем 0,15....0,25 м.

12. Верх фундаментов .под оборудование должен возвышаться над уровнем чистого пола не менее, чем на 0,1 м.

9. Превышение уровня пристанционной  площадки над максимальным уровнем  воды в источнике принимать  равным 0,35 м при водозаборе из  магистрального канала и 0,8....1,0 м при водозаборе ив рек  и водохранилищ.

10. Превышение уровня чистого пола над уровнем пристанционной площадки равно 0,15...0,2 м.

11. Размеры окон принимать  в соответствии со следующим  модулем ширина окна кратна 50 см, высота окна кратна 60 см. (например (150х240) см).

 

9.1.Расчет подводных,  всасывающих и напорных внутристанционных трубопроводов.

 

Внутри здания насосной станции  располагаются трубопроводы основных насосов с переключающими их соединениями у а также арматура, устанавливаемая на них: задвижка, обратные клапана, монтажные вставки, компенсаторы и др.

Трубопроводы внутри здания станции  можно разделить на две группы (кроме трубопроводов вспомогательных  систем); всасывающие и напорные.

По всасывающему трубопроводу вода из источника забирается насосом, а  по напорным линиям подается насосами к внешним напорным водоводам.

В мелиоративных насосных станциях всасывающие трубы обычно имеют  большой диаметр и малую длину. С целью уменьшения размеров здания станции для упрощения эксплуатации насосов в таких станциях, как  правило, на каждый насос проектируют  свою всасывающую линию.

Диаметры всасывающих трубопроводов  назначают в соответствии с действующими сортаментами и в зависимости  от допустимой скорости воды в трубах - (I - 1,5) м/с. Задвижки на всасывающих  линиях ставят только тогда, когда насос  работает под заливом. Монтажные вставки (длиной (50-60) см) устанавливаются для удобства монтажа и демонтажа насоса во всех случаях. Схема коммуникаций напорных трубопроводов зависит от назначения и условий работы насосной станции» числа установленных на ней насосов и количества ниток внешних напорных водоводов.

При длине напорного трубопровода до 200 и (для насосов марки "О" и "ОП" до 300 м) на мелиоративных насосных станциях принимают свой трубопровод на каждый установленный на станции насос. Параллельная работа насосов в этом случае исключается.

 

 Схемы соединений коммуникаций напорных трубопроводов: I - насос;

2 - обратный клапан; 3 – задвижка

 

При длине трубопровода более 200 м (для осевых насосов “O” и "ОП" более 300 м) обычно устраивают две нитки  напорного трубопровода, К одному напорному трубопроводу рекомендуется подсоединять не более трех насосов .

Диаметры внутристанционных напорных коммуникаций назначь в зависимости  от допустимой скорости воды - (2,5 -3) м/с

В схему внутристанционных напорных коммуникаций входят следующие фасонные части и арматура :

 

 

Внутристанционные коммуникации насосных станций:

 

1 - косой переход, 2 - монтажная вставка, 3 - насос, 4 - монтажная вставка,5 -  обратный клапан, 6 - задвижка, 7 - диффузор, 8 - напорная труба.

 

- монтажная вставка (подбирается по диаметру напорного патрубка насоса);

- обратный клапан (отсутствует  на станциях с насосами типа "В", ОП", "О", а также на станциях с насосами типа "Д", имеющих длину напорного трубопровода до 200 м и геодезическую высоту подъема до 20 м);

- регулирующая задвижка (отсутствует  на станциях с осевыми насосами, работающими на самостоятельные трубопроводы);

- переход от диаметра задвижки  к диаметру внутристанционного  напорного трубопровода.

Арматуру трубопроводов (задвижки и обратные клапана) подбирают по требуемым размерам (диаметру присоединительного фланцы) и давлению,

которое определяется по формуле:

 

 атм.              

 

P=2,12 атм. 

Тип задвижки:

 

 

 

 

 

Основные размеры и масса  параллельных задвижек с ручным приводом
Условный проход ДУ в мм	Тип задвижки	Размеры мм			Масса кг
		L	Н	d
1200	30с514нж1	630	4670	1000	1800

Скорость течения жидкости в  задвижке и обратном клапане при  расчетном расходе не должна превышать 4 м/c. Если скорость будет превышать 4 м/с, рекомендуется вставку конусного  типа и увеличить диаметр задвижки и обратного клапана.

 

Схема задвижки параллельной с электроприводом на давление до 64 кгс/с

 

 

 

Схема задвижки параллельной с ручным приводом на давление до 10 кгс/см²

 

 

 

 Схема однодискового обратного клапана фланцевого на давление до 16 кгс/см³

1 - корпус, 2 - рычаг, 3 -диск, 4 -уплотнение  диска, 

5 - уплотнение корпуса, 6 - ось, 7 – крышка

Длину переходов от одного диаметра к другому принимают равной – (6…7) (D₂-D₁). На всасывающей линии обычно устраивают косой переход, имеющий верхнюю горизонтальную образующую. Угол схождения нижней образующей конуса не должен превышать 14°.

L_кон = (3…4) (D₂ – D₁)            

L_кон =180

 

9.2. Здания насосных станций камерного  типа

 

Насосная станция камерного  типа состоит из подземной и надземной  части здания.

Верхнее (надземное) помещение, в котором  размещаются пусковые и распределительные устройства, грузоподъемное оборудование, монтажная площадка и другие вспомогательные помещения, представляет собой конструкцию обычного промышленного здания, которая разобрана в предыдущем параграфе. Фундаментом каркасных колонн и стеновых панелей верхней части здания являются массивные стены подземной части.

Подземная часть здания служит для  размещения основного и вспомогательного насосно-силового оборудования, всасывающих  и напорных коммуникаций, трубопроводной арматуры и представляет собой камеру, выполненную из гидротехнического бетона марки не ниже 150, водонепроницаемостью не ниже В-4, морозостойкостью М_рз - 50 и выше.

Для повышения водонепроницаемости  бетона и стойкости его против агрессивного воздействия вод камера с наружной стороны покрывается гидроизоляцией.

При грунтах, обладающих достаточной  несущей способностью, под здание насосной станции укладывают подготовку из гравия или щебня слоем (5…10) см, втрамбованного в грунт и выравнивающего поверхность основания, затем укладывают подготовку из тощего бетона марки 40-60 слоем (15...20) см, По подготовке укладывают гидроизоляционный слой из асфальта толщиной (2…3) см, армированного сеткой из проволоки, предохраняющей асфальт

от выдавливания.

Основные размеры здания определяются по размерам подземной части. При этом следует учитывать, что в отличие от станции наземного типа, на всасывающих линиях насосов в данном случае необходима установка задвижек.

Конструирование здания станции производится в следующей

последовательности:

- с учетом вышеуказанных рекомендаций определяется расчетный

пролет здания

 

 

9.3. Выбор типа  и определение основных размеров  здания насосной станции при  установке на ней насосов с  вертикальным валом типа  В, 0, ОП.

 

Насосы с вертикальным валом  типа В, 0, ОП обычно устанавливаются в зданиях блочного или камерного типа. Камерный тип здания рекомендуется принимать при подаче одного насоса менее 2 м³/с.

Насосы с вертикальным валом  обязательно устанавливаются ниже минимального уровня воды в водоисточнике. Минимально допустимая величина заглубления насосов под уровень воды равна 1 м. Поэтому полученная  отметка оси установки насоса уточняется е учетом данного требования.

Разберем в отдельности последовательность компоновки здания насосной станции  камерного и блочного типа.

 

9.4. Здания насосных станций камерного  типа с насосами  В, 0, ОП

 

В отличие от  станций камерного  типа с горизонтальными агрегатами эти станции имеют межэтажное перекрытие, разделяющее подземную  и надземною части здания. Подземная  часть здания состоит из одного помещения, в котором располагаются основные насосы, всасывающие и напорные коммуникации. Электродвигатели основных насосов располагаются в надземной части .

Междуэтажное перекрытие выполняется  на месте из монолитного железобетона. Толщина плиты равна 15 см. Главные железобетонные балки, на которые опираются электродвигатели, иду поперек здания насосной станции и защемляются в стенах подземной части; второстепенные балки идут вдоль здания и располагаются между главными балками. Высоту балок можно ориентировочно принимать равной  h_б = 0,1 В_пч  где В_пч - расчетный пролет подземной части здания); ширина балки b_б =  0,5 h_б. b_б =0,05

  Надземная и подземная части  здания соединяются лестничной  клеткой, расположенной под монтажной  площадкой. Часто пространство под монтажной площадкой в подземной части разделяется по высоте на две части: в нижнем помещении устанавливается вспомогательное гидромеханическое оборудование, в верхнем размещают  масляное хозяйство, пневматическую установку и др.

Для выноса-крупного оборудования из подземной части зданий на монтажную площадку в междуэтажном перекрытии предусматриваются люки. Размер люка определяется возможностью проноса самой габаритной детали с запасом 20 см. Обычно принимают один люк на два насоса, который размещают между двигателями.

 

 

План здания насосной станции камерного типа

с вертикальными насосами типа "B" и “O”

 

Поперечный разрез здания насосной станции камерного типа с насосами типа “В”и “О”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продольный разрез здания насосной станции камерного типа с вертикальными насосами типа "В" и "О"

 

 

Иногда люки располагают перед  двигателем или за ним. В этом случае на каждый насосный агрегат предусматривается  люк. Крышка люка опирается на главные  балки.

Для выноса малогабаритных деталей  устраивается люк на монтажной площадке размером 150х150см.

Для подхода к задвижкам и, перехода через всасывающие напорные трубы, укладываемые в подземной части, устраиваются;

железобетонные служебные мостики  шириной не менее 1,2 м.

Основные размеры здания определяются по размерам подземной части. Конструирование здания станции производится в след последовательности:

1. с учетом вышеуказанных рекомендаций определяется расчетный пролет здания :

В_пч = 0,8 + L_з.в + L_мв + b_нас + L_м.в + L_з + 1,2;м      

В_пч =0,8+1+0,5+2,35+0,5+0,63+1,2=6,98 м.

1. Длина верхней части здания

Lзд =L1+m*lагр+L2(m-1)+Lмп ;м      

Lзд =1+4*1.54+1.5*(4-1)+5.302=16.962 м .

С учетом стандартного шага колонны Lзд =18м.

Увязываем ширину подземной части  здания со стандартной шириной "В_ст" надземной части;

1. по грузоподъемности и габаритной ширине здания выбирается подъемно-транспортное оборудование;
2. определяется высота подземной и надземной частей здания толщина стены подземной части

 

Н_п.ч = h_ф + h₁ + h^в_доп + ∆h + h_зап