2.7. Підбір насосів і дослідження їх спільної роботи з водоводами

За отриманими значеннями продуктивності і повного напору по каталогу насосів підбирають кількість і тип насосів. При цьому необхідно керуватися такими мірку-ваннями:

1. Число робочих агрегатів однієї групи повинно бути не меншим двох.

2. Необхідно встановлювати якнайменше робочих насосів.

3. Насоси повинні працювати в області найвищих коефіцієнтів корисної дії при тривалій подачі. Короткочасні витрати можуть подаватися з більш низьким коефіцієн-том корисної дії.

4. Доцільно на насосних станціях встановлювати насоси одного типорозміру, що забезпечує взаємозамінність насосів, значно спрощує їх експлуатацію.

5. Подача робочих насосів повинна бути достатньою для забезпечення максимальної витрати. Число резервних насосів приймається відповідно до категорії надійності насосної станції.

Вимоги до надійності роботи насосної станції встановлюються в залежності від призначення водопроводу. Відповідно до необхідного ступеня надійності безперебій-ного водопостачання водопровідні насосні станції поділяються на три категорії:

I категорія – допускає короткочасне (до 3 діб) зниження подачі води на госпо-дарсько-питні потреби не більше 30 % розрахункової витрати і на виробничі потреби до межі, яка встановлюється аварійним графіком роботи підприємств; допускається зниження подачі нижче зазначеної межі або перерва на час включення резервних агрегатів, але не більше 10 хв;

II категорія – зниження подачі, те ж, що і для I категорії, але тривалість до 15 діб; перерва в подачі допускається на час проведення ремонту, але не більше 6 годин;

III категорія – зниження подачі, і тривалості те ж, що і для II категорії; допуска-ється перерва в роботі на час переключення резервних агрегатів і проведення ре-монтних робіт, але не більше 24 годин.

Насосні станції I підйому можна віднести до II категорії, але число резервних агрегатів варто приймати не менше двох, тому що при капітальному ремонті насос-ного агрегату станція працює без резерву. Насосні станції II підйому протипожежних і об'єднаних господарсько-протипожежних та виробничо-протипожежних водопрово-дів по надійності дії слід відносити до I категорії; при наявності ємності з відповідним протипожежним запасом води, що забезпечує необхідний напір – до II категорії.

Число резервних агрегатів приймається в залежності від категорії надійності станції і числа робочих агрегатів (дод. 3). До числа робочих агрегатів включаються і пожежні насоси.

Резервні насоси приймаються з характеристикою, що відповідає найбільшому насосу, встановленому на насосній станції, а резервний насос меншої подачі повинен зберігатися на складі.

Насоси підбираємо по продуктивності та подачі для одного з випадків, при цьому перевіряємо забезпечення подачі води для іншого випадку.

Насоси підбирають по каталогах [6–8]. Продуктивності 82,67 л/с і повному напору 58,8 м відповідають насоси марки N100/250-75,0/2ВК.

Рекомендована потужність електродвигуна – 75 кВт, на валу насоса – 61 кВт, допустима вакуумметрична висота всмоктування – =7,0 м, діаметр вхідного пат-рубка – 125 мм, напірного патрубка – 100 мм, коефіцієнт корисної дії – η=79 %, маса насоса – 670 кг.

Перевіряємо відповідність даного насоса іншому режиму роботи: Q=97,33 л/с, Н=38,4 м. Підібраний насос забезпечує подачу даної витрати. При цьому: потужність на валу насоса – 65 кВт, допустима вакууметрична висота всмоктування – = =7,5 м, коефіцієнт корисної дії – η=72 %.

Для дослідження спільної роботи насосів з водоводами будуються характеристи-ки паралельної роботи трьох насосів і двох водоводів.

Характеристики насосів будуються за каталожними даними, а характеристики водоводів – за рівнянням

Н_ТР=Н_Г+h,

де Н_ТР – напір, необхідний на початку водоводу для пропуску по ньому витрати Q; H_Г – геометрична висота підйому; h – втрати напору у водоводі, всмоктувальній і напірній лініях всередині насосної станції.

Втрати напору

h=A·Q²,

де А – опір водоводу; Q – витрата, м³/с.

Витрата на один водовід рівна 0,124 м³/с; втрати напору h=27,8 м. Отже

A=h/Q²=27,8/0,124²=1808,01 с²/м⁵;

Н_ТР=31+1808,01·Q².

Задаючи різні значення витрати Q в межах від мінімального значення до значення Q, трохи більшого від максимальної продуктивності насоса, визначаючи відповідні значення напору для кожного значення продуктивності, і відкладаючи одержані точки в коордатах Q–Н, одержуємо криву характеристики водоводу.

Для побудови характеристики двох водоводів необхідно також, як і для побудови характеристик паралельної роботи насосів, підсумовувати витрати при постійних напорах, тобто подвоювати витрату Q для даного напору (при однакових водоводах).

Для побудови характеристики водоводу складають табл. 2.

Таблиця 2