3. Определение экономически выгодного диаметра в напорном трубопроводе

Диаметры напорных трубопроводов определяются на основе экономического расчёта. Чем больше диаметр, тем меньше потери напора и, следовательно, меньше расход электроэнергии на подачу воды потребителю. С другой стороны, больший диаметр требует больших затрат на строительство и эксплуатацию.

Для решения задачи нахождения экономически наивыгоднейшего диаметра напорного трубопровода необходимо иметь несколько сравниваемых диаметров. Величину их D_эк, м, можно определить по формуле В.С Лобачева:

D­_эк= (0,8÷1,2)∙Q ,

гдеQ_ср – расход воды по одному трубопроводу, м³/с.

= = =291,67 = 0,081

Так как у нас две напорные трубы, то Q для одной трубы равен Q_ср/2

Q= = =0.0405

=0.8* ≈0.3 м

=1.2* ≈0.25м

Определяют крайние значения диаметров и после округления полученных значений (меньшего в меньшую, большего в большую сторону) выписывают значения промежуточных стандартных диаметров.

4.Определение напоров

Значение требуемого напора определяется по формуле:

где требуемый напор насосов, м;

- геометрическая высота подъёма воды, м;

h_т.п.потери напора в тепловом пункте, предварительно принимаются равными 1,5-2,5 м; потери напора в напорных водоводах, м;

h_т.п.-потери напора в сети,

Геометрическую высоту подъёма воды определяют исходя из разности отметок:

= , где

– отметка земли у центра теплового пункта

– геометрическая высота подъема воды

= + [10 + (E - 1) * 4], где

E – этажность

– отметка земли в диктующем приборе

= 328 + [10 + (5 - 1) * 4] = 354 м

= 354 – 330 = 24 м

– потери в тепловом пункте

= 2 м

– потери напора в распределительной сети (3,5 м)

Потери напора в напорном трубопроводе определяем по формуле:

= , где

Q – расход воды по трубопроводу ( )

D – диаметр трубопровода (м)

Трубы: Чугун

k,n,p-коэффициенты зависящие от материала труб

их подбираем по СНиП 2.02.84 "Водоснабжение"

k=1,052*10^-3

n=1,774

p=4,774

– коэффициент, учитывающий местные потери

l – длина напорного трубопровода

= = 3,6 м (для D = 0,3 м)

= = 8,6 м (для D = 0,25 м)

Определение напора:

д ля D= 0,3 м H= 24 + 2 + 3,6 + 3,5 = 33,1 м

для D = 0,4 м H = 24 + 2 +8,6 + 3,5 = 38,1

5. Подбор насосов

По полученным значениям напора и подачи производим выбор марки насосов по характеристикам насосов

Подбор осуществляется для различного числа насосов при одинаковом напоре.

При назначении числа рабочих агрегатов следует учитывать, что крупные насосы имеют более высокий КПД. Поэтому необходимо назначать меньшее количество агрегатов, но более мощных. Однако установка на станции малого числа агрегатов влечёт за собой увеличение мощности резерва насосного оборудования станции и снижение его манёвренности. Необходимо также учитывать суточный объём перекачиваемой сточной жидкой среды, равномерность её притока и очередность строительства насосной станции.

Количество рабочих агрегатов для конкретных условий устанавливают на основании технико–экономических расчётов вариантов с учётом вышеперечисленных условий.

В первом приближении стараются подобрать два или три одинаковых насоса так, чтобы суммарная подача равнялась расчётной , а развиваемый ими напор соответствовал напору, определённому по формуле (4), плюс некоторый запас напора ( ) в пределах от . Насосы подбирают с запасом напора ввиду того, что со временем сопротивление труб увеличивается и необходимый напор может возрасти. Все выбранные марки наосов сводят в табл. 1

Возможные варианты насосов

Таблица.№ 1

H, м	Q = 196,675	Q = 131,25
33,1	NM 100/200 D=125 mm n=2900 N=30 кВт	TP 100-390/2 D=100 mm n=2900 N=22 кВт
38,1	NM 100/200 C/A D=125 mm n=2900 + N=30 кВт	-----------------------------

Выбран насос NM 100/200 по подаче Q = 196,675 и по напору H=38,1 м

График зависимости напора и мощности насоса от подачи (график C)