Режимы водоподачи насосных станций

Насосная станция 1-ого подъема предназначена для отбора воды из источника через водоприемные сооружения и подачи её на очистные сооружения. Размеры этих сооружений зависят от количества воды, проходящей в них за единицу времени. Для уменьшения стоимости водозаборных и очистных сооружений режим водоподачи назначим постоянным в течение суток, чтобы к концу расчетных суток водопотребитель получил необходимый ему объем воды:

Q нс = Q ср = W24 / 24=231,1 м3/с

Насосной станцией 2-ого подъема вода из резервуаров чистой воды по водоводам вода подается в водопроводную сеть. Если график водоподачи насосной станции второго подъема соответствует графику водопотребления, то водонапорная башня для целей регулирования в системе не нужна. Однако при большой неравномерности водопотребления (что характерно для небольших населенных пунктов) такое техническое решение усложняет и удорожает эксплуатацию системы, а также приводит к увеличению затрат на строительство. Поэтому будем использовать ступенчатый режим работы насосной станции второго подъема. При этом все различия между режимом водоподачи насосной второго подъема и расходованием её водопотребителем должны быть скомпенсированы за счет объема регулирования водонапорного бака WpВБ, который определяют как сумму модулей максимальной положительной и максимальной отрицательной разностей ординат графиков подачи и потребления воды. Резервуары чистой воды находятся на границе двух зон с различными режимами водоподачи. При нахождении потребного объема регулирования в них WpРЧВ используют графики водоподачи насосных станций (рис. 3).

Взаимосвязь между напорами в системе водоснабжения

СНиП регламентирует величину требуемых напоров (называемых «свободным напором») в зависимости от этажности зданий. Минимальный свободный напор, отсчитываемый от поверхности земли, достаточный для подъема воды до наивысшей точки её отбора и излива при данной застройке, примем равным 26 м.

С помощью насосной станции первого подъема вода забирается из источника водоснабжения и по системе водопроводов подается на наивысшую отметку очистных сооружений. Проходя по очистным сооружением самотеком, вода далее поступает в резервуары чистой воды. При определении потребного напора Н1 ориентировочную отметку уровня воды в системе примем на 6 м выше поверхности земли. В связи с колебанием уровня воды в источнике водоснабжения напор при подборе насосного оборудования для Н1 (для насосных станций первого подъёма) определим исходя из наинизшего уровня воды в источнике:

Н1 = НГ + ∆hс.т + ∆hн.т ,

где НГ - геометрическая высота подъема воды, ∆hс.т – потери напора в самотечных трубах, ∆hн.т - потери напора в напорном трубопроводе. Результаты расчёта смотри на стр. 16.

Насосная станция второго подъема забирает воду из резервуаров чистой воды и подает её водопотребителям непосредственно или через водонапорный бак. Напор Н2 должен быть достаточен для преодоления потерь напора при движении по водоводам (от резервуара чистой воды до бака) и подачи воды в водонапорную башню.

Н2 = НБ + Н0 + ∆hВ + (zБ - zРЧВ),

где НБ – высота водонапорной башни, Н0 – расчетная высота бака башни, ∆hВ – потери в водоводах, zБ – отметка поверхности земли в месте расположения башни, zРЧВ – отметка поверхности воды в резервуаре чистой воды. Результаты расчёта смотри на стр. 16.

Высота водонапорной башни НБ должна обеспечивать такое положение пьезометрической линии, чтобы в любой момент времени в любой точке магистральной водопроводной сети пьезометрические напоры были не меньше требуемых. Таким образом высоту ВБ определим так:

НБ = НСВ + ∆hс.макс - (zБ - zД),

где ∆hс.макс - потери напора в сети в час максимального водопотребления, zД – геодезическая отметка «диктующей» точки. Результаты расчёта смотри на стр. 16.

Исходя из условий эксплуатации и класса прочности труб, применяемых в системах водоснабжения, величина максимального допустимого напора ограничивается 60 м. Таким образом, для проверки запроектированного варианта сети на условие Нсв.макс. < 60 м выполним также гидравлический расчет при пропуске по сети минимального расхода Qмин. Поверочный расчет проводится при диаметрах трубопроводов, подобранных при расчете Qмакс.