Определение расчетных подач и числа устанавливаемых насосов

Определение расчетной подачи насосов Qpи их числа Z— два взаимно увязанных процесса. Значения величин Qpи Zзaвиcят от графика водопотребления (или водоотвода) Q=f[t) и его макси­мальной ординаты (?тах. График водопотребления перестраивают в ступенчатый график водоподачи, причем в каждом периоде ра­боты насосной станции реализуются постоянные подачи £?,. В наиболее простых случаях при однотипных насосах эти подачи кратны минимальной подаче насосной станции. Считают, что последняя соответствует расчетной подаче одного насоса Qp, a число насосов Z— Qmax/Qp- В дальнейшем насосы, непосредствен­но обеспечивающие выполнение графика водоподачи, будем на­зывать основными рабочими. Общий объем воды, подаваемый за сезон, при исходном и ступенчатом графиках должен быть неиз­менным за счет подбора соответствующих значений /,. Кроме того, во многих случаях для наиболее рациональной увязки числа насо­сов и напорных трубопроводов желательно, чтобы общее число ус­танавливаемых основных насосов (рабочих и резервных) было кратно двум или трем. Типы устанавливаемых насосов и их число выбирают с таким расчетом, чтобы график водоподачи насосной станции по возможности лучше покрывал график водопотребле­ния с учетом получения при этом максимальной экономической эффективности, связанной со строительством и эксплуатацией насосной станции.
Рассматривают несколько вариантов насосных станций с раз­личными типами и числом насосов и на основе технико-экономи­ческого сравнения выбирают наиболее выгодный.
Расчетную максимальную подачу оросительных насосных станций (2нхтах определяют по максимальной ординате укомплек­тованного графика водопотребления Qmax, умноженной на коэф­фициент форсировки Кф, зависящий от максимальной ординаты укомплектованного графика водопотребления

Максимальная расчетная подача осушительных насосных стан­ций соответствует максимальной ординате графика водооткачки, который обосновывают специальными расчетами [9]. Форсиро­ванных подач у осушительных насосных станций не предусматри­вают.

Основываясь на практике проектирования и эксплуатации на­сосных станций, разработаны рекомендации по выбору для них номенклатуры и числа насосов, которые сводятся к следующе­му:
применять по возможности однотипные, освоенные промыш­ленностью насосы; использование разнотипных и не освоенных промышленностью насосов должно быть обосновано технико-экономическими расчетами; применение не освоенных промыш­ленностью насосов согласовывают с заводами-изготовителями и увязывают со сроками строительства узла;
отдавать предпочтение при прочих равных условиях следует наиболее надежным и удобным в эксплуатации центробежным го­ризонтальным насосам типа Д; вертикальные центробежные на­сосы рекомендуют применять при расчетных подачах насоса более 2 м3/с; на плавучих насосных станциях устанавливают только го­ризонтальные насосы;
использовать по возможности насосные агрегаты (насос + дви­гатель) максимальной заводской готовности на общей фундамент­ной раме с установкой трубопроводной арматуры и контрольно-измерительных приборов;принимать число основных рабочих насосных агрегатов Zpa6 для мелиоративных и водоснабженческих насосных станций в за­висимости от максимальной подачи насосной станции

Число основных рабочих агрегатов может быть увеличено, если промышленностью освоено лишь менее крупное, чем требуется по расчету, насосно-силовое оборудование, а технико-экономичес­кие расчеты не подтвердили целесообразность разработки и освое­ния в производстве нового насоса; число агрегатов может быть уменьшено по сравнению с вышеприведенными данными, если воду подают в открытый водоем и в системе имеется регулирую­щая емкость; на оросительных насосных станциях III категории надежности подачи допускается установка одного насосного агре­гата с подачей до 400 л/с и мощностью до 150 кВт;
применять дополнительные разменные насосы со значительно меньшей подачей (до 20…30 % подач основных насосов) для луч­шего покрытия графика водопотребления при использовании ос­новных насосов с подачей более 1,5 м3/с
Число разменных насосов зависит от конкретных требований к точности покрытия графика водопотребления графиком водопо-дачи.
Кроме основных рабочих и разменных насосов предусматрива­ют установку на насосных станциях резервных насосов (табл. 4.2).
На насосных станциях III категории надежности подачи резер­вные насосы, как правило, не предусматривают.
Число резервных .насосов может быть увеличено в следующих случаях:

4.2. Рекомендуемое число резервных насосов дня насосных станций различной категории надежности подачи

установке на станции вновь осваиваемых насосов или на­сосов, гарантированный срок работы которых между капитальны­ми ремонтами меньше, чем продолжительность работы его в году;
при работе насосной станции в тяжелых условиях, влияющих на надежность работы насосов (перекачка агрессивной воды или воды с большим содержанием абразивных частиц, большое число пусков);
при большой нагрузке основных насосов (более 5500 ч в году); в этом случае число резервных насосов рассчитывают с учетом гра­фика водоподачи и календарного графика проведения текущих, средних и капитальных ремонтов.
Рекомендуемая номенклатура насосов для насосных станций закрытых оросительных систем рассмотрена в разделе 4.14.
На осушительных насосных станциях при наличии перед ними регулирующих емкостей устанавливают однотипные насосы, при отсутствии емкостей — разнотипные. Число и типы насосов выби­рают так,.чтобы при включении или отключении одного из них ско­рость изменения уровней воды в каналах или регулирующих емкос­тях не превышала пределов, при которых разрушаются откосы.
Рекомендуемая номенклатура насосов для осушительных на­сосных станций приведена в таблице 4.3.
4.3. Рекомендуемая номенклатура насосов для осушительных насосных станций

Резервные насосы на осушительных насосных станциях не пре­дусматривают, если станция на полную мощность работает не бо­лее Юсут и нет’опасности катастрофического затопления насе­ленных пунктов или ценных сельскохозяйственных угодий в слу­чае выхода из строя одного из основных агрегатов

Осушительные насосные станции, как правило, должны быть автоматическими: пуск и остановка насосных агрегатов предус­матриваются в зависимости от уровня воды в подводящем канале.

Таким образом, в общем случае число главных насосов на на­сосных станциях мелиоративного и водоснабженческого назначения

Часто один основной резервный насос заменяют несколькими разменными насосами. Последние в этом случае выполняют две функции — разменных и резервных насосов. Учитывая изложен­ные выше рекомендации и конкретные требования к проекту, вы­бирают номенклатуру и число насосов согласно формуле (4.18). Исключив все резервные насосы, составляют ступенчатый график водоподачи с наилучшим по возможности покрытием графика во-допотребления (водооткачки). Находят расчетные подачи насосов Qp. При этом желательно, чтобы выбранные расчетные подачи на­сосов Qp были близки к тем подачам, которым соответствуют ре­жимы работы имеющихся в каталогах насосов при ц = лтах-
Согласно техническому заданию (см. рис. 1. П имеем очевидное решение: Z = Zpa6 + 2раб.рез = 3 + 1 = 4, Qp= 2,1 мус.