К технико-экономическим показателям насосной станции относятся:
- полная строительная стоимость проектируемой насосной станции (капитальные вложения на строительство) – K;
- коэффициент полезного действия насосной станции – 
нс;
- коэффициент использования установленной мощности – иум;
- удельная норма затраты энергии – N уд;
- стоимость перекачки 1 м3 воды – C.
Полная строительная стоимость насосной станции К складывается из строительной стоимости всех сооружений станции и стоимости оборудования. Определяется ориентировочно по укрупненным измерителям в зависимости от объема здания и мощности оборудования станции
, pуб. (5.1)
где W н – объем надземной части здания, м3;
W п – объем подземной части здания, м3;
U ни U п - соответственно стоимости 1 м3 надземной и подземной частей здания (принимаются по табл. 5.1 в зависимости от объема здания), руб/м3 в ценах 1984 г.;
N у – установленная мощность всех электродвигателей, кВт;
U о – стоимость всего оборудования, отнесенная к 1 кВт установленной мощности (принимается по табл. 5.2. в зависимости от установленной мощности), руб/кВт в ценах 1984 г.;
Таблица 5.1.
Стоимость 1 м3 здания насосной станции руб/м3
| Объем здания, м3 | Надземной части | Подземной части при пр-ве работ | ||
| при наличии подземной части, учитываемой отдельно | без подземной части | открытым способом глубиной до 4 м | опускным способом глубиной более 4 м | |
| 41,1 37,5 31,9 24,7 21,6 17,5 14,9 | 67,8 67,8 51,9 42,1 28,3 24,7 | 112,1 112,1 89,8 52,9 40,2 35,7 | --- 123,4 117,5 88,1 70,5 51,5 |
Таблица 5.2.
Удельные стоимости оборудования насосных станций на 1 кВт установленной мощности
| Удельные стоимости | Мощность одного основного насоса, кВт | ||||||
| 1000 и более | |||||||
| При горизонтальных насосах | |||||||
| При вертикальных насосах | -- | -- | -- |
При определении значения К учитывается коэффициент приведения масштаба цен к ценам текущего года.
Коэффициент полезного действия насосной станции нс определяется по формуле
(5.2)
где Q 1, Q 2, Q 3 – подача одного, двух, трех и т.д. параллельно работающих насосов, м3/ч;
H 1, H 2, H 3 – напор при работе одного, двух, трех и т.д. параллельно работающих насосов, м;
T 1, T 2, T 3 – время работы одного, двух, трех и т.д. насосов в течение суток, ч;
н1, дв1 – КПД насоса и двигателя при работе одного насоса;
н2, дв2 – КПД насоса и двигателя при параллельной работе двух насосов;
н3, дв3 – КПД насоса и двигателя при параллельной работе трех насосов.
Для подсчета КПД насосной станции целесообразно заполнить таблицу по следующей форме (табл. 5.3.):
Таблица 5.3.
Определение КПД насосной станции
| Число работающих насосов | Подача, Q,м3/ч | Напор, H,м | КПД насоса, н
| КПД,
дв
| Время, T,ч |
| Один Два Три и т.д. |
Коэффициент использования установленной мощности определяется по формуле
, (5.3)
где Nср – средняя мощность станции за рабочий период в году, определяемая по формуле
, (Tф =8760 ч.) (5.4)
N у – сумма номинальных (по паспорту) мощностей всех установленных двигателей основных насосов (рабочих+резервных), кВт;
Э – количество электроэнергии, потребляемой насосной станцией за год, кВт х ч.
Годовое потребление электроэнергии Э по укрупненным измерителям можно определить из расчета, что в году имеется 90 суток с максимальной нагрузкой (коэффициент – 1,2), 155 суток среднего режима и 120 суток минимальной нагрузки (коэффициент – 0,85).
За максимальную суточную нагрузку по выработке электроэнергии принимается фактический суточный расход электроэнергии рабочими насосами A ф (кВт х ч), определяемый по формуле
(5.5)
где ρ – плотность жидкости, для воды ρ = 1000 кг/м3.
Таким образом, годовое потребление электроэнергии Э (кВт х ч) определяется как
, (5.6)
Удельная норма затраты электроэнергии N уд – это затрата энергии, отнесенная к 1000 т х м перекаченной воды (кВт х ч/тыс.т·м), определяется по формуле
, (5.7)
где нс – КПД насосной станции, значение которого определяется по (5.2).
Для определения стоимости перекачки 1 м3 воды – С, необходимо определить годовые эксплуатационные затраты Э г., связанные с эксплуатацией насосной станции и среднегодовую производительность станции.
Годовые эксплуатационные затраты на насосной станции
, руб./г., (5.8)
где A 1 – прямые затраты, связанные с обслуживанием и эксплуатацией насосной станции;
A 2 – непрямые затраты на амортизацию и капитальный ремонт в виде отчислений в процентах от капитальных вложений;
1,06 – коэффициент, учитывающий затраты на отопление, вентиляцию, приобретение инвентаря, транспортные расходы и пр.
Прямые эксплуатационные затраты А1 определяются по формуле
, руб./г. (5.9)
где А шт – затраты на управление и содержание эксплуатационного персонала, принимаются по штатному расписанию в зависимости от производительности насосной станции (в курсовом проекте можно принять количество персонала 7-11 человек);
А э – затраты на потребляемую электроэнергию, руб./г., определяются двумя способами:
если присоединенная мощность трансформаторов менее 750 кВА, то оплата производится по одноставочному тарифу (по счетчику), руб.:
, (5.10)
где 
– стоимость 1кВт/ч электроэнергии, руб.;
если присоединенная мощность трансформаторов более 750 кВА, то оплата электроэнергии производится по двухставочному тарифу, руб.:
, (5.11)
где S – присоединенная мощность трансформаторов, определяемая по (4.7), кВА;
b – стоимость 1 кВА присоединенной мощности трансформаторов;
– стоимость 1кВтч электроэнергии при двухставочном тарифе, руб.;
А тек.рем. – затраты на текущий ремонт, руб./г., принимаются в размере 2,5 процента полной строительной стоимости насосной станции
, руб./г., (5.12)
где K – полная строительная стоимость насосной станции,руб.
Непрямые эксплуатационные затраты на амортизацию и капитальный ремонт определяются в размере 3,5% от строительной стоимости здания и 12% от строительной стоимости оборудования:
, руб./год (5.13)
Среднегодовую производительность насосной станции Q г также необходимо определить, исходя из наличия в течение года 90 суток с максимальной производительностью (коэффициент 1,2), 155 суток со средней производительностью и 120 суток с минимальной производительностью (коэффициент – 0,85), таким образом,
, м3/год (5.14)
Стоимость перекачки 1 м3 воды получается равной
, руб./м3. (5.15)
Литература
1. СНиП 2.04.02.-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - М.: Стройиздат, 1985. –136 с.
2. Насосные станции. Курсовое проектирование. / Э.В. Залуцкий, А.И. Петрухно. - К.: Вища школа. Головное изд-во, 1987. –167 с.
3. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. - М.: Стройиздат, 1984. –116 с.
4. Строительный каталог. Раздел 86. Насосы центробежные типов К, КМ, 1ЦВЦ. - М.: Госстрой СССР ВНИИНТГИ, 1991. – 72 с.
5. Строительный каталог. Часть 10, раздел 1, подраздел 50. Насосы центробежные типов Д, ЦН, СЭ. - М.: Госстрой СССР, ГПИ Сантехпроект, 1985. –144 с.
6. Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения. Справочник/Б.Н. Репин, С.С. Запорожец, В.Н. Ереснов и др. Под ред. Б.Н. Репина. - М.: Высшая школа, 1995. – 431 с.
7. Исаков В.Г., Непогодин А.М. Методические указания к выполнению контрольной работы по курсам «Насосные установки», «Насосные и воздуходувные станции» - Ижевск: изд. ИжГТУ, 2006.-74 с.
8. Лезнов Б.С. Экономия электроэнергии в насосных установках. - М.: Энергоатомиздат, 1991. – 123 с.
9. Карелин В.Я., Минаев А.В. Насосы и насосные станции. -М.: Стройиздат, 1986. – 320 с.
10. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений. Справочник под ред. А.С. Москвитина. - М.: Стройиздат, 1979. – 430 с.
11. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации. Справочник под ред. А.К. Перешивкина. - М.: Стройиздат, 1988. – 653 с.
12. Гринько Е.А. Методические указания по оформлению курсовых проектов и дипломных работ по специальности «Водоснабжение и водоотведение». – Ижевск: изд. ИжГТУ, 1999.-56с.
13. Каталог типовых проектов зданий и сооружений водоснабжения. Сборник паспортов 2.901-79. Том I. Водозаборные сооружения. Насосные станции. Киев, 1979. – 144 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Исходные данные для проектирования
| № п/п | Исходные данные | Вариант исходных данных | |||||||||
| Тип насосной станции | НС-I | НС-II | НС-I | НС-II | НС-I | НС-II | НС-I | НС-II | НС-I | НС-II | |
| Суточная полезная подача, тыс. м3 | |||||||||||
| Коэффициент часовой неравномерности потребления воды, К | – | 1,5 | – | 1,45 | – | 1,4 | – | 1,35 | – | 1,3 | |
| Расчетное количество одновременных пожаров | – | – | – | – | – | ||||||
| Расход воды на наружное пожаротушение на один пожар, л/с | – | – | – | – | – | ||||||
| Отметки, м – наинизшего уровня воды в реке (ГНВ) – наивысшего уровня воды в реке (ГВВ) – поверхности земли у насосной станции –подачи воды на очистные сооружения (Zос) – поверхности земли у водонапорной башни – поверхности земли в расчетном узле водопроводной сети при пожаре | – – | – – – | 44,5 – – | – – – | – – | – – – | 63,5 – – | – – – | – – | – – – | |
| Высота водонапорной башни до дна резервуара, м | – | – | – | – | – | ||||||
| Длина самотечных линий, м | – | – | – | – | – | ||||||
| Длина всасывающих линий, м | |||||||||||
| Длина напорных водоводов, км | 1,2 | 2,1 | 1,4 | 2,3 | 1,6 | 2,4 | 1,8 | 2,5 | 2,6 | ||
| Потери напора в разводящей сети, м | – | – | – | – | – | ||||||
| Водонапорная башня располагается в начале сети | – | + | – | + | – | + | – | + | – | + | |
| Характер грунта | супесь | суглинок | глина | песок | глина | супесь | суглинок | песок | супесь | суглинок | |
| Глубина промерзания грунта, м | 1,4 | 1,5 | 1,7 | 1,55 | 1,45 | 1,3 | 1,6 | 1,65 | 1,75 | 1,8 | |
| Грунтовые воды на глубине, м | 2,5 | 2,8 | 4,1 | 4,6 | 4,8 | 5,5 | 3,5 | 2,9 |
Приложение 2
