Розрахунок і побудова допоміжних систем : технічних системи водопостачання та дренажної системи

(20),

де К – коефіцієнт запасу. Для потужності N > 300 кВт  К= 1,2;

η_ПЕР – ККД передачі.

Так як вал електродвигуна приєднується безпосередньо до валу насоса η_ПЕР= 1.

Відповідно до (17) маємо:

 кВт.

На основі вище обчисленого приймаємо  синхронний електродвигун СД 12-42-4 з  номінальною потужністю N_ДВ= 500 кВт та напругою живлення 6000 В. Загальна маса при цьому електродвигуна та насоса складає 4150 кг.

Насосні станції постачаються електроенергією  від ліній електропередач (ЛЕП) чи від промпідприємств зазвичай напругою 6 кВ.

Повна електрична потужність S, яку споживає насосна станція, визначається як сума потужностей, кВт:

(21),

де S₁ – повна потужність групи електродвигунів робочих насосів,

S₂ – повна потужність електродвигунів інших механізмів (підземного обладнання, засувок, вакуум насосів, дренажних насосів, інш.),

S₃ – повна потужність освітлювального навантаження.

Повна потужність групи  електродвигунів робочих насосів  визначається за формулою:

(22),

де K_S – коефіцієнт попиту по потужності, залежить від числа робочих електродвигунів. Для двох робочих електродвигунів K_S = 1,

N₁, N_2,…, N_n – активна номінальна потужність кожного електродвигуна робочого насоса. Для електродвигуна СД12-42-4 N_ДВ= 500 кВт,

η₁, η_2,…, η_n – ККД відповідного електродвигуна. Для електродвигуна СД12-42-4 η_ДВ= 93 %,

cosφ – коефіцієнт потужності електродвигуна. Для синхронного електродвигуна cosφ= 1.

При розрахунках повної електричної потужності НС-ІІ повну  потужність додаткового обладнання та освітлювальних приладів можна прийняти рівною S₂+ S₃= 50 кВт.

Згідно цього маємо:

кВт,

кВт.

Так як напруга живлення основних робочих електродвигунів  становить 6000 В, то вони підключаються безпосередньо до ЛЕП, а силові трансформатори підбираються на повну по тужність тільки додаткового обладнання та освітлювальних приладів.

Відповідно до цього  вибираємо два трьохфазних силових  трансформатори кожний потужністю 40 кВт.

Для приймання та розподілення електроенергії використовують розподільчі прилади (РП), котрі розміщують в замкнених приміщеннях в будівлі насосної станції. При напрузі більше 1000 В використовують РП високої напруги, при напрузі 380/220 В – РП низької напруги.

Кількість РП розраховується за формулою:

(23),

де n_НАС – кількість насосних агрегатів з урахуванням резервних. n_НАС=5,

4 – кількість ланок РП, передбачених для зовнішнього та внутрішнього освітлення, а також управління електроприводами допоміжних приладів.

Тоді згідно (23) маємо:

.

 

3. Розробка будівельної частини насосної станції

3.1 Розробка надземної  частини НС-ІІ

Будівля насосної станції  запроектована за комбінованою конструктивною схемою. Фундаменти під стіни комбіновані  також. Стіни споруди запроектовані із збірних з/б панелей. Стіни прибудови де розташовані побутові приміщення, щитова, диспетчерська із цегли. Вся заглиблена частина виконана у вигляді монолітної залізобетонної коробки.

Покриття виконане з плит ПК розмірами 4,5; 6,0 та 9,0 м.

При даному розмірі прольоту надземна частина насосної станції приймається каркасною: по колонам вкладаються балки покриття, а по балкам панелі покриття. З зовнішньої сторони колон розміщуються стінові панелі, кран-балки підвішуються до балок покриття.

До надземної частини  відносять такі приміщення:

1. Побутові кімнати – гардероб, санвузол, душова.
2. Службові кімнати – диспетчерська, трансформаторська, кімната РП, кабінет начальника.
3. Підсобні – майстерні.

Площі побутових і підсобних  приміщень залежать від добової  подачі

станції, регламентована СНиП. Диспетчерська розміщена таким чином, щоб її вікна виходили в машинний зал. Побутові кімнати розміщені навпроти диспетчерської. З метою проведення дрібного профілактичного ремонту слід передбачати монтажну площадку, розміри якої повинні забезпечувати прохід не менше 0,7 м.

 

4. Техніко-економічні  показники

4.1 Розрахунок ККД насосної станції

У загальному випадку ККД насосної станції розраховується за формулою:

де Q₁^I – подача на першій ступені І черги

Q₂^I – подача на другій ступені І черги

Q_1-1 – подача І насоса на І ступені

Q_1-2 – подача І насоса при сумісній його роботі з другими

Н₁,Н₂ – напір на І та ІІ ступенях

t₁, t₂ – час безперервної роботи насосів на І та ІІ ступенях

η_1-1 – ККД І насоса на І ступені

η_2-1 – ККД І насоса при сумісній його роботі з другим.

 

4.2 Визначення кошторисної вартості будівлі та обладнання насосної станції

Вартість НС визначається як добуток  її об’єма на кошторисну вартість

1 м³ будівлі із обладнанням:

С_НС=С_надз.+С_підз.=9,47*1681+2,9*3954=111733,53 грн

де С_надз. – вартість надземної частини;

С_підз. – вартість підземної частини.

4.3 Розрахунок собівартості подачі 1 м³ води

Вартість подачі 1 м³ води:

С=C_r/Q_p=R_a+R_b/Q_p

де Q_p=Q_доб∙365

Розраховуємо витрати на оплату річної вартості врахованої електроенергії:

Ce=δ∙W,

де δ – вартість 1 кВт∙год електроенергії

W – річні витрати електроенергії

де Q_i, H_i – подача та напір відповідного насосного агрегату

t – час роботи насосного агрегату

η_Ні – ККД насосного агрегату у відповідності з графіком сумісної роботи

η_дв.і – ККД кожного електродвигуна

t_доп – час роботи освітлюючих приладів та допоміжного обладнання(10)

кВт год

Ce=0,24*4453440=1068825,6 грн

Витрати на змазку та обтирочні матеріали:

R_зм= 0,03∙С_э=0,03∙111733,53=3352 грн

Витрати на ремонт будівлі та обладнання:

R=0,02∙С_НС=0,02∙111733,53 =2234,67 грн

Витрати на амортизацію та капітальний ремонт:

R_K=0,035∙С_НС=0,035∙111733,53=3910 грн

Витрати на управління підприємством та заробітну плату обслуговуючому персоналу приймаємо по кошторису. У даному випадку прийнято 30000 грн.

Малі та невраховані витрати  приймаємо:

R_НВ=0,06∙30∙1000=1800 грн

Витрати на опалення:

R_оп=0,03∙С_НС=0,03∙111733,53=3352 грн

Підсумувавши всі витрати отримуємо  річні експлуатаційні витрати:

C_r=1068825,6+111733,53+2234,67+3910+30000+1800+3352=1221855,8 грн

Вартість подачі 1 м³ води:

С=C_r/Q_p=1221855,8/365*70000=0,048 грн=4,8 коп.

 

4.4 Визначення коефіцієнта  економічної ефективності

Визначення вартості подачі 1 м³ води з урахуванням тарифного нормативного прибутку:

С_приб=С∙1,082=0,048∙1,082=0,052 грн/м³

Вартість перекачки річного  об’єму стоків:

Д=С_приб∙Q_р=0,052∙70000∙365=1328600 грн

Планові накопичення за весь рік:

П=Д-С_r=1328600-1221855,8=106744,2 грн

Коефіцієнт економічної ефективності:

Э=П/С_НС=106744,2/111733,53=0,95

Визначення сроку окупаємості насосної станції:

Т=1/Э=1/0,95=1,05 (років)

 

5. Список використаної літератури

1. Карасев Б.Г. «Насосные и воздуходувные станции». Минск, «Высшая школа», 1990, 326 с.
2. Срібнюк С.М. Гідравлічні та аеродинамічні машини. Основи теорії і застосування: Навчальний посібник. – Київ: Центр навчальної літератури, 2004. – 328 с.
3. Залуцкий Э.В., Петрухно А.И. «Насосные станции. Курсовое проектирование». К., «Вища школа», 1987, 358 с.
4. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. «Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб, М. СИ, 1984 – 116 с.
5. Срибнюк С.М., Клепиков А.Д. «Технологическое оборудование насосных станций систем водоотведения», Полтава, Полт.ИСИ, 1984 – 119 с.
6. Срібнюк С.М. «Проектування насосних станцій систем водовідведення», ПДТУ ім. Ю. Кондратюка, 2002, 45 с.
7. Динамические насосы для сточных жидкостей. Каталог – М. ЦНТИ Химнефтемаш, 1986.
8. Промышленная трубопроводная арматура, Каталог, М. ЦНТИ Химнефтемаш, 1989.

 

 

					КР 201-СВ 02004	Арк.
Зм.	Арк.	№ докум.	Підпис	Дата

 

					301-СВ 10082 КП
Зм.	Арк.	№ докум.	Підпис	Дата
Розроб.					Насосна станція ІІ-го підйому	Стадія	Аркуш	Аркушів
Перевір.						ТП	1
						ПНТУ  ім. Юрія Кондратюка Кафедра гідравлики водопостачання і водовідведення
Н.контр.

 

					301-СВ  10082 ПЗ	Арк

 

					АЕП 061.021.000 П3
Зм	Арк.	№ докум.	Підпис	Дата
Розроб.		Петров В.Г.			Модернізація  головного електроприводу шліфувального  верстату	Літера			Аркуш	Аркушів
Перевір.		Бреус М.І.					у		2	103
						ПДТУ  ім. Юрія Кондратюка гр 61-зМЕ
Н.контр.		Бреус М.І
Затв.		Галай М.В.