Temat: Projekt pompowni wody czystej II stopnia z otwartym zbiornikiem wody dolnej.
1. Cel projektu
Celem opracowania jest projekt pompowni wody czystej II stopnia z otwartym zbiornikiem wody dolnej.
Pompownia ma wydajność 540 [dm3/s] przy ciągłej pracy 4 pomp. Ze względu na drugą klasę niezawodności pompowni wyposażona ona została w 1 pompę rezerwową. Pompownia pracuje ze stałą wydajnością w ciągu doby. Geometryczna wysokość ssania wynosi 5,1 [mH2O], natomiast geometryczna wysokość tłoczenia przyjmuje wartość 26,0 [mH2O]. W pompowni stosujemy rury stalowe lub żeliwne o współczynniku chropowatości k równym 0,17 [mm]. Rurociąg tranzytowy ma długość 1200 [m]. Temperatura pompowanej cieczy wynosi 15˚C.
2. Rozwiązania technologiczne
W pompowni pompy połączono w sposób równoległy. Wszystkie pompy za pośrednictwem przewodów ssawnych pobierają wodę z jednej, wspólnej komory czerpalnej (zbiornik wody dolnej) o następujących wymiarach części użytecznej: H =1,7 [m], L = 10,0 [m], B =2,5 [m]. Następnie woda poprzez rurociągi tłoczne przepływa do rurociągu tranzytowego. Dodatkowo w pompowni zainstalowano pompę próżniową, służącą do odpowietrzania i zalewania pomp. W celu zabezpieczenia się przed uderzeniem hydraulicznym w pompowni zainstalowano również zbiorniki wodno-powietrzne.
3. Armatura i wyposażenie
- Rurociągi ssawne Ø 400 [mm] z wlotem z koszem ssawnym z zaworem stopowym zapobiegającym powrotowi wody do komory oraz konfuzorem 400/300. Rurociągi ssawne wykonane są ze stali i łączone z koszami kołnierzowo. Prędkość przepływu w rurociągach ssawnych vs=1,03 [m/s]. Długość rurociągu ssawnego wynosi 10,0 [m].
- Rurociągi tłoczne wychodzące z pomp mają średnice Ø 300 [mm] i prędkości przepływu 2,7 [m/s]. Wykonane są ze stali i łączone kołnierzowo. Każdy z tych rurociągów wyposażony jest w dyfuzor ,wodomierz śrubowy,zasuwę i zawór zwrotny
- Rurociąg tłoczny na odcinkach 2’-3, 2’-4 ma średnicę równą Ø 400 [mm]i prędkość 2,1 [m/s]. Odcinek ten wyposażony został w trójnik zbieżny oraz i dyfuzor 400/500.
- Rurociąg tłoczny na odcinku 3-4 ma średnicę równą Ø 500 [mm]i prędkość 2,06 [m/s]. Odcinek ten wyposażony został w trójnik zbieżny, dyfuzor 500/550 i zasuwę.
1. - Rurociąg tranzytowy o średnicy Ø 600 [mm] i prędkości vtr=1,57 [m/s]. Na rurociągu znajdują się: wodomierz śrubowy Dn=550 [mm], zasuwę i zawór zwrotny oraz w konfuzor 550/350 i dyfuzor.
Wyposażenie pompowni:
- suwnica dwutorowa,
- pompy wirowe ,
- pompa próżniowa z kanałami bocznymi VSE,
- zbiornik wodno powietrzny firmy BEPIS,
- sprężarka powietrza Air – Com typ LFX2.0
2. Schemat pompowni.
Ze względu na ilość pomp roboczych wynosząca 4 pompy oraz II klasę niezawodności pompowni liczba pomp rezerwowych wynosi 1.
Rys.1
5
4
3
2
1
3. Obliczenie wydajności pojedynczej pompy.
Nominalna wydajność pompowni:
Qn = 540 [dm3/s] = 32400 [dm3/ min] = 0,540 [m3/s] = 1944 [m3/h]
W pompowni znajduje się cztery pompy robocze (n = 4).
Ze względu na II klasę niezawodności przyjęto jedną pompę rezerwową nr = 1
Wydajność pojedynczej pompy.
[dm3/s] = 486 [m3/h]
4. Obliczenie średnic rurociągów.
d - średnica rurociągu [m]
Q - przepływ w rurociągu (wydajność pompy) [m3/s]
v - prędkość przepływu wody w rurociągu [m/s]
4.1. Obliczenie średnic rurociągów na poszczególnych odcinkach.
a) średnica rurociągu ssawnego 0-1, 0-1’
Q = QP1 = Qp = 0,135 [m3/s]
v = 1,0 ÷ 1,5 [m/s]
[m]
przyjęto d = 0,4 [m]
[m/s]
b) średnica rurociągu tłocznego 1-2, 1’-2’,1’-3, 2-2’
przyjęto d = 0,3[m]
vrz= 4*0,135 / 3,14*0,252= 2,7[m/s]
c) średnica rurociągu tłocznego 2’-3, 2’-4
Q = 2*Qp = 2∙0,135 = 0,27 [m3/s] (2*Qnom/4)
przyjęto d = 0,40 [m]
vrz= 2,1[m/s]
d) średnica rurociągu tłocznego 3-4
Q = 3*Qp = 0,405 [m3/s] (3*Qnom/4)
przyjęto d = 0,50 [m]
vrz= 2,06[m/s]
e) średnica rurociągu tranzytowego 3-5
Q = Qn = 0,540 [m3/s]
przyjęto d = 0,6 [m]
vrz= 2,12[m/s]
5. Wstępny dobór pompy.
Wysokość podnoszenia pompy:
Hp - wysokość podnoszenia pompy [mH2O]
Hgs - geometryczna wysokość ssania = 5,1 [mH2O]
Hgt - geometryczna wysokość tłoczenia = 26,0 [mH2O]
Δhp - straty ciśnienia w pompie 13 [mH2O]
przyjęto: 1,5 [mH2O]
htr - straty ciśnienia na rurociągu tranzytowym
l -długość rurociągu tranzytowego 1=1200 [m]
d - średnica rurociągu tranzytowego d = 500 [mm]
k - współczynnik chropowatości względnej k = 0,17 [mm]
(rury stalowe spawane)
= 2,8 *10-4
ν(15°C) = 1,156 ∙ 10-6
vn = 1,9 [m/s]
= 0,018
[mH2O]
Rzeczywista wysokość strat ciśnienia na rurociągu tranzytowym
...
hantajo