PROIECTAREA UNEI STATII DE REPOMPARE DE ALIMENTARE

PROIECTAREA UNEI STATII DE REPOMPARE DE ALIMENTARE

 

Sa se proiecteze o statie de repompare de alimentare. Statia este de tip subteran, cu cuva uscata. Aspiratia se face in capat de canal si refularea tot in capat de canal. Amorsarea este gravitationala. Conducta de refulare este unica, ingropata si cu debusare sifonata. Miscarea apei se considera permanenta.

Fig.1 Schita statiei de repompare

Se cunosc:

lungimea conductei de aspiratie: L_A = 10m

cota suprafetei libere a apei in bazinul de aspiratie variaza intre valorile: z_Amin = 100m si z_Amax = 100,5m

lungimea conductei de refulare: L_R = 1100m

cota z_F = 173,5 m

debitul maxim Q_max = 5600 m³/h

debitul minim Q_min = 1640 m³/h

latimea canalului magistral b =1 m

panta taluzului m = 1,5

coeficientul de rugozitate al taluzului n=0,012

panta canalului magistral i = 0,3 ⁰/_00.

Etape:

Determinarea domeniului de variatie a inaltimii geodezice.

Evaluarea inaltimii maxime de pompare, H_max.

Alegerea tipului de pompe in functie de Q_min si H_max.

Elaborarea schemei tehnologice interioare.

amplasarea pompelor in plan orizontal

alegerea echipamentelor hidromecanice

dimensionarea conductelor din interiorul statiei (se stabilesc diametrul si lungimea pentru fiecare tronson)

Analiza functionarii individuale si in formatie.

1.Determinarea domeniului de variatie a inaltimii geodezice

Inaltimea geodezica variaza atat din cauza variatiei nivelului apei in bazinul de aspiratie, cat si din cauza variatiei nivelului apei in bazinul de refulare.

Cota suprafetei libere a apei in bazinul de aspiratie are valori cuprinse intre si .

Din fig.1 reiese ca relatia care da cota suprafetei libere a apei in bazinul de refulare (vezi fig.1 ) este:

unde -cota fundului canalului magistral;

-adancimea apei in canalul magistral.

Adancimea apei in canalul magistral, , variaza in functie de debitul pompat: cand debitul pompat este minim, adancimea apei va avea valoarea minima, , iar cand debitul creste la valoarea maxima, adancimea apei va creste pana la valoarea maxima, . Deci, cota suprafetei libere a apei din bazinul de refulare va fi cuprinsa intre:

, si

Calculul direct al valorii pe baza debitului pompat, , conduce la ecuatii foarte dificil de rezolvat. De aceea se utilizeaza cheia limnimetrica, metoda care permite calculul invers, adica pornind de la valori impuse pentru adancimea , se calculeaza debitul corespunzator [4].

Calculul pentru trasarea cheii limnimetrice se va face considerand curgerea apei in canalul magistral ca fiind uniforma si permanenta. Sectiunea prin canalul magistral este reprezentata in fig.2.

Fig.2 Sectiune prin canalul magistral

Cu notatiile din aceasta figura, relatiile de calcul pentru aria udata, si perimetrul udat, sunt:

Raza hidraulica va fi data de relatia:

Viteza se calculeaza cu relatia lui Chzy:

unde coeficientul Chzy, C, se poate determina din formula lui Manning:

Debitul va fi:

Rezultatele se trec in tabelul 1. Valorile pentru adancimea apei in canalul magistral (coloana h [m]) se impun astfel incat domeniul obtinut pentru variatia debitului (coloana Q [m³/s] ) sa cuprinda cel putin o valoare mai mica decat debitul minim, si cel putin o valoare mai mare decat debitul maxim, .

Tabelul 1 Valorile calculate pentru trasarea cheii limnimetrice

Valorile h_min si h_max, corespunzatoare debitelor, respectiv se determina prin interpolare liniara. Spre exemplu, in tabelul 1, debitul minim este cuprins intre valorile si , deci si adancimea minima va fi cuprinsa intre valorile si . Relatia de interpolare liniara este:

Cu valorile din tabel, adancimea minima rezulta:

Fig.3 Cheia limnimetrica

Analog se determina

Inaltimea geodezica va varia intre cele doua limite, si , unde