Механическое оборудование

К механическому оборудованию насосных станций относят подвижные конструкции затворов и сороудерживающих решеток, их закладные части, решеткоочистные машины, подъемно-транс­портные средства, захватные балки, штанги, тележки для транс­портировки мусора и др.
Затворы. На мелиоративных станциях применяют глубинные и реже поверхностные затворы. По назначению их подразделяют на основные (создание напорного фронта), ремонтные, аварийные (быстропадающие затворы водовыпускных сооружений), аварий­но-ремонтные и строительные (в качестве строительных могут быть использованы как основные, так и ремонтные затворы).
Рекомендуемые типы затворов: ремонтные и строительные — плоские, скользящие; аварийно-ремонтные — плоские, колес­ные; основные — плоские, колесные и сегментные. Схема плоско­го колесного затвора в качестве примера дана на рисунке 4.12.
Сороудерживающие решетки. Ими оборудуют входные отвер­стия всасывающих труб насосов или водоприемные камеры незави­симо от наличия отдельно стоящего сороудерживающего сооруже­ния.Сороудерживающие решетки выполняют цельносварными для установки в пазы (рис. 4.13) или секционными с вертикальной или горизонтальной разрезкой. Поверхностные наклонные решетки высотой до 2,5 м применяют при ручной очистке, высотой до Юм —при механической (угол наклона решеток 70…80°). Вертикальные решетки используют только при механической очистке ре­шеток. При работе в зимнее время верх сороудерживающих реше-токдолжен быть затоплен на 0,5…0,7 м, а при наличии шуги предус­мотрен их обогрев.

Рис. 4.12. Схема плоского ремонтного колесного затвора:

1 — колесо; 2 — каркас; 3 — подвеска

Расстояния (просветы) между стержнями решеток с механичес­кой и ручной очисткой следующие: для осевых и диагональных на­сосов не более 0,05DpK, но не менее 35 и не более 150 мм; для цент­робежных насосов не более 0,03DpK, но не менее 20 и не более 100 мм, Dp K — наружный диаметр рабочего колеса.

Для решеток с ручной очисткой максимальный просвет прини­мают не более 60 мм. Сороудерживающие решетки очищают вруч­ную, если очистка требуется не чаще трех раз в сутки. В остальных случаях применяют специальные решеткоочистные машины (рис. 4.14), механические грабли, пневматические ковши. На крупных насосных станциях для очистки предрешеточной зоны и самих ре­шеток можно использовать грейферы двухчелюстные пневматичес­кие, грейферы четырехчелюстные электрогидравлические, бульдо­зеры (будьдозер-борона) и грейферы типа «полип».

Рис. 4.13. Схема сороудерживающей решетки:
1 — рама; 2 — плоские стержни; 3 — подвеска

Рис. 4.14. Схема решеткоочистительной машины РН-2000:
1 — мусоросбросной колодец; 2 — лоток для укладки кабеля

Закладные части затворов и решеток. Они состоят из порогов (прокатные профили), пазовых конструкций (прокатные профили и листовая сталь) и закладных козырьков (листовая сталь). Для предварительных проработок габариты вертикальных пазов для установки плоских затворов или решеток могут быть приняты по нижеприведенным данным.

Подъемно-транспортное оборудование. Для машинных залов на­сосных станций его выбирают в зависимости от габаритов зданий и массы монтируемых агрегатов.
При массе груза до 1 т устанавливают неподвижные балки с та­лями (рис. 4.15). Размеры тали, мм: Л=190, 5=130, С= 135, Я— 350, L= 220, L\ = 90. Для рельсового пути используют двутавр № 16-33.

Техническая характеристика тали: радиус закругления 1,6 м; тяговое усилие на цепях подъемного механизма 300 Н, передвижного 100 Н; высота подъема 3 м; масса 39 кг.

При массе груза до 5 т устанавливают краны подвесные ручные (рис. 4.16, а и табл. 4.14), более 5т — мостовые ручные. В помеще­ниях длиной более 18 м при подъеме груза на высоту более 6 м и на­личии на насосной станции более четырех насосных агрегатов ис­пользуют краны с электроприводом (см. рис. 4.16, б, табл. 4.15 и рис. 4.17, табл. 4.16), при массе груза более 250 т — спаренные мостовые краны. Для маневрирования затворами и сороудерживающи-ми решетками крупных насосных станций применяют козловые краны (рис. 4.18), а при автоматическом управлении затворами или при необходимости дополнительного дожимного усилия — стацио­нарные подъемники в виде гидроподъемников, лебедок и винтовых подъемников.

Рис. 4.15. Схема ручной тали грузоподъемностью 1 т:
1 — грузовой крюк; 2 — тяговые цепи; 3 —тяговое колесо подъемного механизма; 4 — двутавро­вая балка; 5 — ходовое колесо; 6— колеса механизма передвижения; 7— грузовая цепь

Рис. 4.16. Схемы подвесных кранов однобалочных:
а — ручных грузоподъемностью 0,5…5 т с высотой подъема от 3 до 12 м; б — электрических грузоподъемностью 1…5 т с высотой подъема 6…18 м. L может изменяться в зависимости от ширины здания

Рис. 4.17. Схема электрического мостового крана

Рис. 4.18. Схемы козловых кранов:

а — ручного грузоподъемностью до 3,2 т; б — электрического грузоподъемностью до 20 т; козло­вые краны изготавливают по специальному заказу необходимой грузоподъемности, любого про­лета и высоты; 1 — рельс железнодорожный; 2 — головка рельса; 3 — кабина оператора

4.14. Технические характеристики подвесных ручных кранов

4.15. Технические характеристики подвесных кранов с электроприводом

4.16. Технические характеристики мостовых кранов с электроприводом

Грузоподъемность подъемно-транспортного оборудования принимают по массе наиболее тяжелой монтажной единицы с уче­том 10%-ной надбавки, массы траверс и строп. За монтажную еди­ницу можно принимать: ротор вертикального электродвигателя, если его поставляют в разобранном виде; горизонтальный агрегат в сборе при наличии заводской фундаментной плиты; в остальных случаях отдельно насос, электродвигатель, задвижку.
Тяговое усилие механизма, или его грузоподъемность, при подъеме сороудерживающей решетки, Н-10~4,

где К— коэффициент запаса, К= 1,15…1,25; G— вес решетки, Н-10″4; ^ — коэф­фициент перегрузки, ng= 1,1; Gu— вес мусора (при отсутствии данных может быть принят равным весу решетки), Н-10~4; Рн— усилие, которое необходимо прило­жить для извлечения нижнего ригеля, закрытого наносами, Н-10~4; Рл— усилие, возникающее при заклинивании решетки в пазах, Н-10~4; Р1— усилие, необходи­мое для преодоления сил трения в полозьях и уплотнениях, Н-10~4 (учитывают толь­ко в тех случаях, когда решетка поднимается при наличии перепада уровней воды; расчет выполняют по формулам для подъема затворов).

Тяговое усилие механизма при подъеме затвора, Н-10~4,

где G3— вес затвора, балласта и тяговых органов в воздухе; лтр — коэффициент за­паса на трение, птр= 1,15…1,25; Tw— сила трения в боковых уплотнениях, Н-10~4; Тх— сила трения в опорно-ходовых частях, Н-10″4.

Сила трения в боковых уплотнениях, Н10~4,

где /уп — длина вертикального уплотнения на одной стороне затвора, м; Ьу„ — ширина уплотнения, подверженного давлению воды, м; Р^ — средняя гидростатическая на­грузка на затвор, Н-10~4; ^ — наибольший коэффициент трения уплотнения по закладной части (сталь по стали — 0,5, резина по нержавеющей стали — 0,7…0,9, маслянит графитизированный по стали — 0,15).
Сила трения в опорно-ходовых частях, Н-10~4: плоского скользящего затвора

колесных затворов со скользящими подшипниками

где/г — коэффициент трения полоза по рабочему пути (см./у„); Р— полная гидро­статическая нагрузка на затвор, Н-10″4; Л —радиус колеса, см; р. — коэффициент трения качения колеса по рельсу, ц = 0,1;/! — коэффициент трения колеса о втулку в воде с учетом возможного загрязнения: для бронзы/] = 0,3, для баббита/, = 0,2; г— радиус оси колеса, см.

колесных глубинных затворов

скользящих поверхностных затворов

скользящих глубинных затворов

сороудерживающих решеток

Массу подвижной части затвора или решетки определяют по проектам-аналогам или по приближенным формулам: колесных поверхностных затворов
где Р — полное гидростатическое усилие на затвор, Н ■ 10~4; L0T— ширина отверстия, закрываемого затвором, в свету, м; к= 10,5; F— площадь сороудерживающей ре­шетки по внешнему обмеру, м2; l — толщина стержня, м; h— высота стержня, м; а0 —расстояние между стержнями решетки (в осях), м.