Насосы и Насосные станции - Московский государственный

Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА»
Кафедра «Насосы и насосные станции»
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
основной образовательной программы по специальности
270104
ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
Москва 2010
РАЗДЕЛЫ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
2.ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫИ ВИДЫ ЗАНЯТИЙ
3.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
а) основная
б) дополнительная
4.2. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
КАРТА ОБЕСПЕЧЕННОСТИ УЧЕБНОЙ ЛИТЕРАТУРОЙ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЮ О МЕТОДАХ И
СРЕДСТВАХ ОБУЧЕНИЯ
1. ЛЕКЦИЯ
2. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ
Приложение
2
ФГОУ ВПО «Московский государственный университет
природообустройства»
Утверждаю
Декан Строительного факультета
______________________________
______________________________
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
дисциплины
НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
для специальности
270104
ГИДРОТЕХНИЧЕСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО
Кафедра «Насосы и насосные станции»
Виды учебной работы
часов
Общая трудоёмкость
118(113)
Аудиторные занятия:
Лекции
Практические занятия, семинары
Лабораторные работы
68
34
17
17
Курсовой проект (КП)
Подготовка к лекциям и лабораторным занятиям
Самостоятельная проработка материала.
50(45)
Вид итогового контроля
экзамен
семестры
8
3
Москва 2010
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины – преподать студенту общие сведения о насосах,
насосных установках и насосных станциях; особенно подробно рассмотреть
лопастные насосы; раскрыть для будущего специалиста понятие «гидроузел
насосной станции», разобрать элементы, входящие в его состав, схемы
гидроузлов насосных станций на оросительных, осушительных системах с
различным забором и способами подачи воды, уделяя основное внимание
изучению конструкций различных типов зданий насосных станций,
водозаборных и водовыпускных сооружений; а также ознакомить студента с
требованиями, предъявляемыми к напорным трубопроводам; изучить
гидромеханическое и энергетическое оборудование насосных станций:
насосы, двигатели, вспомогательные агрегаты.
Воспитательной целью дисциплины является формирование у
студентов широкого научного кругозора, творческого подхода при освоении
изучаемого материала, а так же способности использовать новейшие
достижения технического прогресса, овладевая своей специальностью.
Дисциплины, на которых основано изучение данной дисциплины:
геодезия, гидравлика, мелиорация, электротехника, металлические и
железобетонные конструкции, электротехника.
Дисциплины,
для
которых
данная
дисциплина
является
предшествующей: отсутствует.
4
2.ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
Специалист по гидротехническому строительству земель – должен:
Знать состав и схемы гидроузлов насосных станций на оросительных
системах при заборе воды из открытых источников и подаче воды в каналы,
станций, подающих воду в закрытые оросительные сети, а также
осушительных насосных станций. Основное и вспомогательное
гидромеханическое и энергетическое оборудование, назначение, состав и
способы подбора. Конструкции зданий насосных станций «наземного»,
«камерного» и «блочного» типа. Требования, предъявляемые к
водозаборным, водовыпускным сооружениям, напорным трубопроводам,
применяемым для различных схем компоновок гидроузлов.
Уметь выбрать схему компоновки насосной станции, для предлагаемых
условий, определить расчетные параметры и число основных насосов,
подобрать к ним электродвигатели, выбрать тип здания насосной станции,
тип водозаборного и водовыпускного сооружения.
Владеть навыками проектирования гидроузлов насосных станций
мелиоративных систем: правильно использовать данные изысканий,
топографической съемки, график гидромодуля; грамотно применять опыт
проектирования и данные типовых проектов; корректно выполнять водноэнергетические и технико-экономические расчеты; учитывать требования
технической и экологической безопасности.
А также использовать достижения компьютерных технологий при
проектировании.
5
№
п/п
3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
3.1. РАЗДЕЛЫ ДИСЦИПЛИНЫИ ВИДЫ ЗАНЯТИЙ
Раздел дисциплины
Трудоёмкость (час.)
Лекции Практические
занятия,
семинары
Лабо- Вид самостоятельной работы
ратор- *
ные
работы
Л
1
2
Введение и общие
сведения о насосах,
насосных установках и
насосных станциях
Лопастные насосы
4
ПЗ ЛР Р
КП РГР
КР ДЗ
9
12
8
3
Другие типы насосов и
водоподъемников
1
4
Схемы гидроузлов
насосных станций
4
2
5
5
Гидромеханическое и
энергетическое
оборудование
Здания насосных
станций
2
2
8
4
7
2
11
Водозаборные
сооружения насосных
станций
Напорные
трубопроводы насосных
станций
3
2
1
5
2
2
4
7
Водовыпускные
сооружения насосных
станций
2
2
1
5
Итого часов
34
17
16
50
6
7
8
6
6
3.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
Значение машинного водоподъема в практике орошения и осушения
земель. Краткий исторический обзор развития машинного водоподъема.
Достижения отечественных ученых, конструкторов и проектировщиков в
развитии конструкций современных насосов и машинного водоподъема.
Понятия: «насос», «насосный агрегат», «насосная установка», «насосная
станция». Классификация насосов и водоподъемных машин по различным
признакам.
Основные параметры насосов: подача, напор, полезная и потребляемая
мощность, коэффициент полезного действия. Приборы для измерения
параметров насоса. Область применения насосов различных типов. Схемы
насосных установок: с положительной и отрицательной высотами
всасывания, сифонного типа. Определение напора насоса по показаниям
измерительных приборов. Коэффициент полезного действия насосной
установки.
Классификация лопастных насосов и их маркировка. Область
применения насосов различных марок по подаче и напору.
Принцип действия центробежных насосов. Течение жидкости в
каналах рабочего колеса. Вход жидкости на рабочее колесо и выход из него.
Основное уравнение центробежного насоса. Зависимость теоретического
напора центробежного насоса от числа лопастей рабочего колеса.
Действительный напор центробежного насоса. Краткая теория осевого
насоса.
Характеристики лопастных насосов: рабочие, универсальные,
безразмерные. Виды и особенности характеристик различных типов насосов.
Совместная работа насоса с трубопроводом. Рабочая точка. Способы
регулирования режимов работы насосов. Условия пуска лопастных насосов.
Параллельная и последовательная работа насосов.
Теория подобия лопастных насосов. Критерии подобия. Коэффициент
быстроходности лопастных насосов. Классификация лопастных насосов по
коэффициенту быстроходности.
Кавитация в лопастных насосах: понятие, причины возникновения,
воздействия на детали и работу насоса. Меры борьбы с возникновением и
последствиями кавитации в лопастных насосах. Кавитационные испытания
насосов. Критический и допустимый кавитационные запасы.
Классификация объемных насосов. Принцип действия, конструкции и
области применения различных типов объемных насосов.
Принцип действия, конструкции и области применения объемных,
вихревых , шнековых, вибрационных и струйных насосов.
Классификация насосных станций по назначению, конструктивным
признакам, условиям использования, надежности, подаче и напору. Состав
гидроузлов насосных станций. Схемы гидроузлов насосных станций на
оросительных системах при заборе воды из открытых источников и подаче
воды в каналы. Схемы гидроузлов насосных станций, подающих воду в
7
закрытые оросительные сети (ЗОС). Схемы гидроузлов осушительных
насосных станций.
Насосные станции и установки для забора подземных вод. Блочнокомплектные насосные станции (БКНС). Передвижные насосные станции и
установки. Энергоснабжение насосных станций.
Основное гидромеханическое и энергетическое оборудование насосных
станций: назначение, состав. Выбор основных насосов. Регулирование
подачи насосных станций.
Двигатели для привода насоса. Вспомогательное оборудование
насосных станций.
Назначение зданий насосных станций и их классификация по
различным признакам. Стационарные здания насосных станций и их
классификация по конструктивным признакам.
Конструкции зданий насосных станций «наземного», «камерного» и
«блочного» типов. Определение размеров верхнего строения и подземной
части зданий.
Общие сведения и требования, предъявляемые к водозаборным
сооружениям. Назначение водозаборных сооружений и их классификация по
различным
признакам.
Водозаборные
сооружения
на
каналах,
водохранилищах и реках.
Водоподводящие сооружения. Рыбозащитные и сороудерживающие
сооружения и устройства.
Назначение и требования, предъявляемые к напорным трубопроводам.
Выбор трассы прокладки, числа ниток и материала трубопроводов. Укладка
напорных трубопроводов. Гидравлический удар в напорных трубопроводах:
причины возникновения и средства защиты от гидравлических ударов.
Назначение и состав водовыпускных сооружений. Классификация
водовыпускных сооружений. Область применения и конструкции
водовыпускных сооружений с запорными устройствами механического
действия, сифонного типа, с переливной стенкой
8
4. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
4.1. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
а) основная:
Проектирование насосных станций и испытание насосных установок:
Учебное пособие / Чебаевский В.Ф., Вишневский К.П., Накладов Н.Н. – М.:
Колос, 2000. – 376 с.
Насосы и насосные станции: Учебник / Чебаевский В.Ф., Вишневский К.П.,
Накладов Н.Н., Кондратьев В.В.: Под ред. Чебаевского В.Ф. – М.:
Агропромиздат, 1989. – 416 с.
Гидромашины: Учебное пособие / Бегляров Д.С., Беглярова Э.С., Козлов Д.В.
– М.: МГУП. 1996. – 110 с.
б) дополнительная:
Гидравлические машины: Учебник / Кривченко Г.И. – М.: Энергоатомиздат,
1989. – 320 с.
Оборудование водопроводно-канализационных сооружений: Справочник
монтажника / Москвитин А.С., Москвитин Б.А., Мирончик Г.М. и др.: Под
ред. Москвитина А.С. – М.: Стройиздат, 1979. – 430 с.
Каталог насосов, применяемых в мелиорации. – М.: Росоргтехводстрой МВХ
РСФСР, 1988. – 229 с.
Каталоги по насосам и насосным установкам. – М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ.
4.2. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Насосы и насосные станции: Методические указания по выполнению
лабораторных работ №№ 1 и 2 / Бегляров Д.С. – М.: МГУП, 1989. – 41 с.
Насосы и насосные станции: Методические указания по выполнению
лабораторных работ №№ 3…6 / Бегляров Д.С. – М.: МГУП, 1989. – 50 с.
9
5. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
Экспериментальные установки, модели, стенды и плакаты насосов.
Программа разработана в соответствии с Государственным
образовательным стандартом высшего профессионального образования по
направлению 270104 Гидротехническое строительство
Программу разработал
Профессор Бегляров Д.С. ______________
Программа рассмотрена на заседании кафедры «Насосы и насосные станции»
протокол № 6
от «01» марта
2010
г.
Заведующий кафедрой
Померанцев О.Н. __________________
10
Карта обеспеченности дисциплины учебной литературой
Учебная дисциплина:
НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
Кафедра «Насосы и насосные станции»
Специальность: 270104 гидротехническое строительство
Общее количество часов по дисциплине: 118 час, в том числе:
лекции 34 часа, лабораторные занятия (семинары) 34часа,
самостоятельная работа 50 часа
Автор, название, город,
издательство, год
Насосы и насосные станции:
Учебник / Чебаевский В.Ф.,
Вишневский К.П., Накладов Н.Н.,
Кондратьев В.В.: Под ред.
Чебаевского В.Ф. – М.:
Агропромиздат, 1989.
Проектирование насосных
станций и испытание насосных
установок: Учебное пособие /
Чебаевский В.Ф., Вишневский
К.П., Накладов Н.Н. – М.: Колос,
2000.
Гидромашины: Учебное пособие /
Бегляров Д.С., Беглярова Э.С.,
Козлов Д.В. – М.: МГУП. 1996.
Преподаватель кафедры
Заведующий кафедрой
«…….»
2010 г.
Объем Среднее Кол-во
Обеспекол-во экземпля- ченность
студенров в
студентов
тов, чел библиоте- литераке универ- турой %
ситета, на
кафедре
416 с.
20
750
100
376 с.
20
300
100
110 с.
20
75
50
Бегляров Д.С.
Померанцев О.Н.
11
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЮ О МЕТОДАХ И
СРЕДСТВАХ ОБУЧЕНИЯ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ – НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ
1. ЛЕКЦИЯ
Лекция – традиционно ведущая форма обучения в вузе. Она является
методологической и организационной основой для всех форм учебных
занятий, в том числе самостоятельных. Ее основная цель – формирование у
студентов ориентировочной основы для последующего усвоения студентами
учебного материала.
Лекция должна излагаться простым и доступным языком; иметь
четкую логику изложения; последовательно раскрывать причинноследственные связи; содержать только достоверные и научно проверенные
факты; включать достаточное количество ярких и убедительных примеров,
фактов, доказывающих правильность выдвигаемых положений; быть
эмоциональной; отражать элементы личной оценки и отношения
преподавателя к излагаемым фактам, событиям. В ходе лекции
преподаватель опираясь на имеющиеся у студентов знания и практический
опыт, подводит их к пониманию и усвоению новых знаний, формулированию
правил и выводов
На лекции рекомендуется использовать преимущественно проблемный
метод обучения, когда преподаватель ставит перед студентами учебную
проблему, побуждая их к самостоятельным поискам её решения. Например,
объяснив причины возникновения осевой силы, действующей на рабочее
колесо насоса, преподаватель просит высказать соображения по способам
разгрузки этой силы, комментируя предложения студентов. Аналогично
может проходить изучение любых разделов рабочей программы, касающихся
сугубо технических вопросов. Например, ознакомив студентов со способами
подбора насосов, можно попросить студентов высказать соображения по
условиям применения каждого из них, отмечая и усиливая мотивацию
верных решений и поясняя, в чём состоит ошибочность решений неверных.
Применение такого метода обучения создаёт в аудитории обстановку
общения студентов с преподавателем, стимулируя их активность в усвоении
материала.
В ходе лекций целесообразно обращать внимание на энергетическую
сторону процессов и явлений в насосе, поясняя, например, что напор насоса,
мощность и КПД являются энергетическими характеристиками, а
гидравлические потери напора при течении жидкости в насосе
характеризуют затраты энергии на преодоление местных сопротивлений и
сопротивления по длине водовода. Полезно обсуждение вопросов о
механизме передачи энергии рабочим колесом насоса воде, затрачиваемой на
ее передвижение («почему вода течёт по всасывающему трубопроводу снизу
вверх?» или «почему давление за колесом больше чем перед ним?»). Как
12
показывает опыт, ответы на подобные вопросы часто не являются
очевидными для студентов даже старших курсов.
Полезно использовать метод обучения основанный на обмене
взглядами по определенной задаче, причем эти взгляды отражают
собственное мнение студентов или опираются на материалы, приведенные в
различных источниках. Этот метод формирует у студента самостоятельное
мышление, умение аргументировать, доказывать и обосновывать свою точку
зрения. Например, когда при подборе насоса рассматриваются несколько
насосов, различающихся по типу, принципу действия, конструкции, но
отвечающих одним и тем, же расчетным параметрам, необходимо
проанализировать их достоинства и недостатки в сравнении друг с другом и
показать, в каких условиях применение одного из насосов может оказаться
более рациональным и почему. В ходе обсуждения постоянно следует
обращать внимание студентов на то, что вопрос: «какой насос лучше?» без
указания конкретных условий его применения не имеет ответа. Нужно
показать, что лучшим будет насос, который, удовлетворяя всем техническим
требованиям, окажется наиболее дешёвым. Хорошо проведенная дискуссия
имеет большую обучающую и воспитательную ценность: учит более
глубокому пониманию задачи; умению защищать свою позицию; считаться с
мнениями других.
В процессе чтения лекции полезно использовать наглядные методы
обучения. Их условно можно подразделить на две большие группы: - метод
иллюстраций и метод демонстраций. Метод иллюстраций предполагает показ
ученикам компьютерных презентаций, макетов, слайдов, иллюстративных
пособий: плакатов, таблиц, пр. Метод демонстраций обычно связан с
демонстрацией приборов, опытов, технических установок, кинофильмов,
видеороликов, диафильмов и др. При использовании наглядных методов
обучения необходимо соблюдать ряд условий: а) применяемая наглядность
должна соответствовать уровню подготовки студентов; б) наглядность
должна использоваться в меру и показывать ее следует постепенно и только в
соответствующий момент лекции; в) наблюдение должно быть организовано
таким образом, чтобы все студенты могли хорошо видеть демонстрируемый
материал; г) необходимо четко выделять главное, существенное при показе
иллюстраций; д) детально продумывать пояснения, даваемые в ходе
демонстрации явлений; е) демонстрируемая наглядность должна быть точно
согласована с содержанием материала; ж) привлекать самих студентов к
нахождению желаемой информации в демонстрационном или наглядном
пособии.
Следует иметь ввиду, что для студента любая демонстрация к
излагаемому материалу является новой, и требует значительного времени для
её восприятия и освоения, часто в несколько раз большего, чем это кажется
преподавателю с высоты своего опыта. Поэтому стоит ограничить число
таких демонстраций, добиваясь понимания цели демонстрации и сущности
экспонируемого материала. Это
относится и к
компьютерным
презентациям, слайдфильмам, видеороликам.
13
Контроль усвоения лекционного материала может осуществляться как
по реакции аудитории на поставленные учебные проблемы, так и путём
опроса отдельных студентов. В последнем случае полезно оценивать
достоверность и полноту ответа, учитывая впоследствии это обстоятельство
при защите внеаудиторного задания, проведении зачёта или экзамена, о чём
студентов следует информировать в начале лекционного курса.
При оставлении, какого – либо раздела или его части на
самостоятельное изучение студентов следует дать перечень вопросов, на
которые нужно будет найти ответы в учебнике и указать номера
соответствующих глав и параграфов. Контроль усвоения этих знаний можно
провести в виде контрольной работы во время практических занятий,
(желательно, в тестовой форме) с указанием критериев оценки её
результатов. Следует пояснить, где и как будут учтены эти результаты при
проведении итогового контроля знаний.
2. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
Практические занятия, целью которых является закрепление и
углубление знаний, полученных в лекционном курсе, целесообразно
проводить также с использованием проблемного метода обучения. При
использовании этого метода преподаватель, входе изложения материала,
ставит проблему, формулирует познавательную задачу, а затем, совместно со
студентами раскрывает систему доказательств, сравнивает различные точки
зрения и подходы, показывает способ решения поставленной задачи. Путем
постановки тщательно продуманной системы вопросов подводит студентов к
пониманию нового материала или проверяет усвоение ими уже изученного.
Вопросы
должны
быть
краткими,
четкими,
содержательными,
сформулированными так, чтобы заставляли студента думать. Не следует
ставить двойных, подсказывающих вопросов или наталкивающих на
угадывание ответа. Также не следует формулировать альтернативных
вопросов, требующих однозначных ответов типа “да” или “нет”. Например,
при рассмотрении вопроса о местоположении здания насосной станции вдоль
трассы водоподачи, преподаватель ставит перед студентам познавательную
задачу – «Какие факторы следует учитывать при определении
местоположения здания насосной станции?». Затем сравнивает различные
варианты местоположения здания (вблизи водоисточника, вблизи
водоприемника или между ними), путем постановки тщательно продуманной
системы вопросов подводит их к пониманию факторов влияющих на
решения поставленной задачи.
Репродуктивный метод проведения занятия, суть которого состоит в
изучении материала на основе образца или правила и носит алгоритмический
характер, т.е. выполняется по инструкциям, предписаниям, правилам,
следует использовать только при изложении материала, имеющего
справочный характер. Однако и в последнем случае следует обратить
внимание студентов на физическую природу явления той или иной
рекомендации, величины норматива, коэффициента и др.
14
Желательно добиться, чтобы на практических занятиях студенты имели
конкретный учебник или пособие, где содержится материал данного занятия.
В ходе занятия, после объяснения преподавателя, целесообразно попросить
студентов внимательно ознакомиться с иллюстрациями, поясняющими
конструкцию реального насоса, насосной станции, после чего, задавая
соответствующие вопросы, выяснить как усвоен материал. Опыт применения
подобной методики показывает, что студенты часто не дают себе труда
внимательно разобраться не только в деталях конструкции, но даже и в
принципе её работы. Полезным, оказывается дать задание студентам найти в
учебнике ответ на конкретный вопрос. Работа с книгой в аудитории в
известной степени избавляет многих студентов от «книгобоязни», даёт
определённый навык чтения чертежей.
Порядок контроля усвоения знаний на практических занятиях во
многом аналогичен изложенному выше.
15
Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден и утвержден на
заседании кафедры «Насосы и насосные станции», протокол № 6 от 01 марта
2010 г., утвержден на заседании ученого совета Строительного факультета
протокол № ____ от ________________.
Составитель:
профессор, доктор технических наук
Заведующий кафедрой «Насосы и насосные станции»
профессор, кандидат технических наук
Бегляров Д.С.
Померанцев О.Н.
16
Лист согласования
Первый проректор
В.Ф. Сторчевой
Экспертиза проведена:
Менеджер университета по качеству
И.Г. Галямина
17
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА
СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
«УТВЕРЖДАЮ»
Декан Строительного факультета
____________________________
«______» _______________ 200 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ДИСЦИПЛИНЫ
«НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ»
Цикл дисциплин ДС.01
Для специальности 270104 (290400) Гидротехническое строительство
Специализация
( 290401) Строительство комплексных гидроузлов
Кафедра «Насосы и насосные станции»
Программу составил: проф. Бегляров Д.С.
Курс _____4_____ Семестр _____8_____
Общее количество часов (по примерной программе)
______118______
18
Вид занятий
Лекции
Практические занятия
Лабораторные работы
Итого
В конце семестра *
Семестр
-
Внеаудиторные задания
Количество часов (аудиторных)
__7__
Семестр __8__
Всего
34
34
17
17
17
17
68
68
экзамен
_______курсовой проект_______
2001/2005 учебный год
3. СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ АУДИТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
№№
п.п.
1.
2.
Название темы
Введение
и
общие
сведения
о
насосах,
насосных установках и
насосных станциях
Лопастные насосы
Содержание лекционных
занятий
Значение машинного водоподъема в
практике орошения и осушения земель.
Краткий исторический обзор развития
машинного водоподъема. Достижения
отечественных ученых, конструкторов и
проектировщиков
в
развитии
конструкций современных насосов и
машинного водоподъема.
Понятия:
«насос», «насосный агрегат», «насосная
установка»,
«насосная
станция».
Классификация
насосов
и
водоподъемных машин по различным
признакам.
Основные параметры насосов: подача,
напор,
полезная
и
потребляемая
мощность,
коэффициент
полезного
действия. Приборы для измерения
параметров насоса. Область применения
насосов различных типов. Схемы
насосных установок: с положительной и
отрицательной высотами всасывания,
сифонного типа. Определение напора
насоса по показаниям измерительных
приборов.
Коэффициент
полезного
действия насосной установки.
Классификация лопастных насосов и их
маркировка.
Область
применения
насосов различных марок по подаче и
напору.
Принцип
действия
центробежных
насосов. Течение жидкости в каналах
Кол-во
часов
2
2
1
3
19
рабочего колеса. Вход жидкости на
рабочее колесо и выход из него.
Основное уравнение центробежного
насоса. Зависимость теоретического
напора центробежного насоса от числа
лопастей
рабочего
колеса.
Действительный напор центробежного
насоса. Краткая теория осевого насоса.
Характеристики лопастных насосов:
рабочие, универсальные, безразмерные.
Виды и особенности характеристик
различных типов насосов. Совместная
работа насоса с трубопроводом. Рабочая
точка. Способы регулирования режимов
работы
насосов.
Условия
пуска
лопастных насосов. Параллельная и
последовательная работа насосов.
Теория подобия лопастных насосов.
Критерии
подобия.
Коэффициент
быстроходности лопастных насосов.
Классификация лопастных насосов по
коэффициенту быстроходности.
3.
4.
Кавитация
в
лопастных
насосах:
понятие,
причины
возникновения,
воздействия на детали и работу насоса.
Меры борьбы с возникновением и
последствиями кавитации в лопастных
насосах. Кавитационные испытания
насосов. Критический и допустимый
кавитационные запасы.
Другие типы насосов и Классификация
объемных
насосов.
водоподъемников
Принцип действия, конструкции и
области применения различных типов
объемных насосов.
Принцип действия, конструкции и
области
применения
объемных,
вихревых , шнековых, вибрационных и
струйных насосов.
Схемы
гидроузлов Классификация насосных станций по
насосных станций
назначению, конструктивным признакам,
условиям использования, надежности,
подаче и напору. Состав гидроузлов
насосных станций. Схемы гидроузлов
насосных станций на оросительных
системах при заборе воды из открытых
источников и подаче воды в каналы.
Схемы гидроузлов насосных станций,
подающих
воду
в
закрытые
оросительные сети (ЗОС). Схемы
3
3
2
1
2
20
гидроузлов
станций.
осушительных
насосных
Насосные станции и установки для
забора
подземных
вод.
Блочнокомплектные насосные станции (БКНС).
Передвижные насосные станции и
установки. Энергоснабжение насосных
станций.
5.
6.
7.
Гидромеханическое
и
энергетическое
оборудование насосных
станций
Здания насосных станций
Водозаборные
сооружения насосных
станций
8.
Напорные трубопроводы
насосных станций
9.
Водовыпускные
сооружения насосных
2
Основное
гидромеханическое
и
энергетическое оборудование насосных
станций: назначение, состав. Выбор
основных
насосов.
Регулирование
подачи насосных станций.
1
Двигатели
для
привода
насоса.
Вспомогательное
оборудование
насосных станций.
Назначение зданий насосных станций и
их
классификация по
различным
признакам.
Стационарные
здания
насосных станций и их классификация
по конструктивным признакам.
1
Конструкции зданий насосных станций
«наземного», «камерного» и «блочного»
типов. Определение размеров верхнего
строения и подземной части зданий.
Общие
сведения
и
требования,
предъявляемые
к
водозаборным
сооружениям. Назначение водозаборных
сооружений и их классификация по
различным признакам. Водозаборные
сооружения на каналах, водохранилищах
и реках.
2
Водоподводящие
сооружения.
Рыбозащитные и сороудерживающие
сооружения и устройства.
Назначение
и
требования,
предъявляемые
к
напорным
трубопроводам.
Выбор
трассы
прокладки, числа ниток и материала
трубопроводов.
Укладка
напорных
трубопроводов. Гидравлический удар в
напорных
трубопроводах:
причины
возникновения и средства защиты от
гидравлических ударов.
Назначение и состав водовыпускных
сооружений.
Классификация
2
2
1
2
2
21
станций
водовыпускных сооружений. Область
применения
и
конструкции
водовыпускных
сооружений
с
запорными устройствами механического
действия, сифонного типа, с переливной
стенкой.
Итого:
№№
п.п.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
№№
п.п.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
34
Содержание практических занятий
Количество
часов
Выбор схемы компоновки насосной станции. Определение
2
местоположения здания и водовыпускного сооружения
насосной станции. Определение расчетных параметров
основных насосов.
Подбор основного насоса. Изменение характеристик насосов.
Определение отметки установки насоса. Выбор двигателя для
основного насоса.
Выбор типа здания насосной станции. Определение его
размеров, внутристанционные коммуникации в здании станции.
Выбор типа и конструкции водозаборного сооружения.
Оборудование и определение размеров. Рыбозащитные
устройства.
Напорные трубопроводы: определение числа ниток, материала,
диаметра напорного трубопровода.
Выбор типа и конструкции водовыпускного сооружения.
Определение размеров.
Водно-энергетические и
технико-экономические расчеты.
Удельные показатели насосной станции.
ИТОГО:
2
4
2
2
2
3
17
Содержание лабораторных работ
Количество
часов
Изучение конструкций, характеристик и условий применения
4
лопастных насосов
Изучение конструкций зданий насосных станций
Изучение конструкций водозаборных и водовыпускных
сооружений на макетах
Параметрические испытания центробежного насоса
Испытания параллельно
и последовательно работающих
насосов
Кавитационные испытания центробежного насоса
2
2
2
4
2
22
ИТОГО:
16
4. СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ВНЕАУДИТОРНЫХ ЗАДАНИЙ
№№
п.п.
Наименование задания
«Насосная станция водохозяйственного комплекса»
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
11.
Компоновка гидротехнических узлов сооружений насосных
станций водохозяйственных комплексов.
Определение параметров подводящего и отводящего каналов;
месторасположения здания насосной станции; длины
подводящего канала и напорных трубопроводов.
Определение расчетных напора Нр , подачи Qр основных
насосов и их количество.
Выбор основного гидромеханического и энергетического
оборудования.
Определение отметки установки насоса и выбор типа здания
насосной станции. Внутристанционные коммуникации
насосной станции.
Компоновка, конструкция и определение размеров надземной
и подземной частей здания насосной станции.
Определение типа водозаборного сооружения. Компоновка,
конструкция и определение размеров водозаборного
сооружения. Оборудование водозаборного сооружения.
Определение числа ниток, материала и диаметра напорного
трубопровода.
Определение типа водовыпускного сооружения. Компоновка,
конструкция и определение размеров водовыпускного
сооружения.
Определение состава вспомогательного оборудования и
оборудования, обеспечивающих собственные нужды насосной
станции.
Определение
параметров
вакуум-системы,
дренажных, осушительных и противопожарных насосов.
Выбор оборудования вспомогательных систем.
Гидравлические расчеты по гидроузлу насосной станции.
Количество
часов
50
2
3
3
5
3
8
5
4
5
3
3
23
12.
Водноэнергетический расчет.
3
13.
Технико-экономические расчеты и удельные показатели
насосной станции.
3
6. ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ
С ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ
Наименование дисциплины, на
которую опирается данная
дисциплина
Гидротехнические сооружения
Гидротехнические сооружения
Гидравлика
Гидравлика
Электротехника
Электротехника,
электрификация
и автоматизация г/м систем
Гидрология, метеорология и
Регулирование стока
Гидрология и регулирование
стока
Кафедра
Железобетонные конструкции;
металлические конструкции
Архитектура ГТС
Инженерные конструкции
Технология строительного производства
Организация и технология
строительства объектов
природообустройства
Комплексное использование
водных ресурсов
Гидроэлектростанции
Подписи
зав.кафедрами
Основания и фундаменты
24