5.3. Определение отметки положения низа регулирующего объёма в резервуаре водонапорной башни

При расположении башни в начале сети, напор воды в ней должен быть достаточен для обеспечения необходимого минималь­ного свободного напора H^хоз_св (рис. 9) при полной сработке регу­лирующего объёма. Для этого, начиная от диктующей точки, на всех элементах высотной схемы (рис. 9) следует определить по­требные пьезометрические напоры, с учетом потерь напора на соот­ветствующем участке. Тогда геодезическая отметка низа регули­рующего объёма в резервуаре с учётом потерь напора при пропуске расчётного расхода от башни до диктующей точки составит

Z_min= H^хоз_св+h_сети+Z_д.т , м, (32)

где h_сети - алгебраическая сумма потерь напора на участке от башни до диктующей точки, при пропуске макси­мального часового расхода (принимают но зада­нию);

Z_д.т - отметка земли у диктующей точки, м.

В нашем примере: Z_min= 18+40+412=470 м.

5.4. Уточнение величины расчётного напора насосной станции

Требуемый напор насоса Н_р определяют по формуле (15). Одна­ко при уточнении требуемого напора, величина h не принима­ется как ранее, ориентировочно, а рассчитывается с учётом приня­той схемы обвязки насосов и известных диаметров трубопроводов. В конкретном случае сумма потерь напора h складывается из потерь напора во всасывающем и напорном трубопроводах

h=h_в+h_н, м, (33)

где h_в - потери напора во всасывающем трубопроводе, м;

h_н - потери напора в напорном трубопроводе, м.

В общем случае потери напора в трубопроводах обусловлива­ются потерями по длине и потерями на местные сопротивления и определяются следующим образом:

h_в,h_н=h_дл+h_м, м, (34)

где h_дл - потери напора по длине, м;

h_м - местные потерн, м.

При вычислении потерь напора но длине следует пользоваться формулой:

h_дл=1000i·l, м, (35)

где 1000i - гидравлический уклон, в мм/м (определяют по табли­це Ф.А. Шевелёва);

l - длина трубопровода, м.

Потери напора в местных сопротивлениях вычисляют по фор­муле:

, м, (36)

где  - коэффициент местных сопротивлений на трубопроводе (принимают по прил. 4);

V - скорость движения жидкости по трубопроводу в м/с;

g - ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с².

С учётом изложенного, потери напора во всасывающем трубо­проводе составят:

, м; (37)

потери напора в напорном водоводе

, м; (38)

При вычислении потерь напора в напорном и всасывающих водоводах h_н, h_в поте­ри напора в местных сопротивлениях могут быть приняты равными соответственно 10% и 15% потерь напора по длине. В этой связи формулы (37) и (38) несколько упрощаются и имеют вид:

h_н=1000i·l_н·1,1/1000, м; (39)

h_в=1000i·l_в·1,15/1000, м. (40)

Для нашего примера:

h_н=1000i·l_н·1,1/1000=6,09·2000·1,1/1000=13,4, м; h_в=1000i·l_в·1,15/1000=0,57·30·1,15/1000=0,02, м.

5.5. Характеристика системы напорных водоводов

Характеристика напорного водовода представляет собой гра­фическую зависимость требуемого напора от расхода воды по во­доводам. При построении данной характеристики необходимо при­держиваться следующих рекомендаций:

Требуемый напор для пропуска соответствующего расхода, определяется из известного выражения (15).

Н_тр=Н_ст+h_в+h_н+h_к, м.

При этом потери напора h_в, h_к можно принимать постоянными. Тогда, обозначив сумму Н_ст+h_в+h_к=Н_ст.пр, формула определения требуемого напора примет вид:

Н_тр=Н_ст.пр+ h_н, м, (41)

где Н_ст.пр - напор статический, приведённый, м.

Для нашего примера: Н_ст.пр=35,51+0,02+2=37,53 м.

Потери напора по длине в напорном водоводе могут быть опре­делены по формуле (39) с использованием табл. Ф.А. Шевелёва. Расчёт величины требуемого напора прилагают в табличной форме (табл. 14). В табл. 14 столбец значений Q обычно принимают как 0,2Q_р/2, 0,4Q_р/2, 0,6Q_р/2, 0,8Q_р/2, Q_р/2, 1,2Q_р/2.

Таблица 14

По данным этой таблицы, в координатах Н-Q строят вначале характеристику одного напорного трубопровода Q-h_1,2, а затем характеристику двух водоводов Q-h₁₊₂ рис. 10.

Рис. 10. Характеристика напорного водовода.