9. Построение совместных характеристик работы насосов и водоводов. Анализ работы насосов при различных режимах работы системы. Регулирование подачи воды насосами

Для построения характеристики водоводов составляется табл. 4.

Таблица 4

Зависимость между расходом и потерями напора в водоводе

Qв, м3/с	0	0,055	0,165	0,275	0,385	0,495	0,605	0,715	0,88
Qв2	0	0,003	0,027	0,076	0,148	0,245	0,366	0,511	0,774
hн=1,1АlQв2м	0	0,049	0,446	1,25	2,44	4,04	6,04	8,4	12,2

Определяем статический напор, т.е. ту часта общего напора, кото­рая условно считается постоянной и не зависит от расхода:

В нашем случае статический напор равен:

в час максимального водопотребления

при пожаре

На миллиметровке представлен график совместной работы насосов и во­доводов. Дадим его краткий анализ.

При максимальном водопотреблении работают 4 насоса, которые подают 1138,5 л/с с на­пором 67,5 м (точка А), а требуется подать 1120 л/с с напором 67,08 м. Для того, чтобы обеспечить заданную подачу, необходимо перевести ра­бочую точку А в точку A₁. Это можно осуществить путем количествен­ного регулирования (прикрыть задвижки на водоводах). При таком регу­лировании избыток напора

Н_А - Н_А1 = 67,5 – 67,08 = 0,42 м будет теряться на преодоление дополнительных местных сопротивлений (в задвижках). Насосы работают в пределах рекомендуемой области, КПД равно 83,5%.

В часы минимального водопотребления насосы подают расход, рав­ный:

Величина потерь напора в водоводах в часы минимального водопо­требления составит

Напор насоса в часы минимального водопотребления

На первой ступени должны работать 2 насоса. В этом случае насо­сы будут подавать 687,5 л/с с напором 64 м, а требуется подавать 507,22 л/с п ри напоре 62,96 м. Для того, чтобы обеспечить заданную подачу, необ­ходимо перевести рабочую точку В в точку B₁. Это можно осущест­вить так же, как и в часы максимального водопотребления путем коли­чественного регулирования. При таком регулировании избыток напора H_В-H_В1=64-62,92=1,04 будет теряться на преодоление местных сопротивлений в задвижках.

Как видно из графика, на первой ступени работают 2 насоса, а на второй подключается еще 2 (третий и четвёртый).

9.1. Определение подачи воды насосами при аварии на одном из водоводов

Обычно на водоводах устраивают переключения (перемычки), для того чтобы при аварии на одном из участков снижение в подаче воды не превышало допустимых пределов. Согласно [1, п. 8.2], число переключений между водоводами должно обеспечивать при выключении одного водовода или его участка снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды не более чем на 30% расчетного расхода. В справочнике проектировщика [3] указывается, что если отношение Q_ав/Q (аварийное к нормальному) равно 0,70, то число участков между переключениями принимается равным трем. Чаще всего при расчетах длину участка между переключениями принимают 500-600м и строят характеристику при аварии на одном из участков.

Из графика на рисунке 3 видно, что при аварии на оном из водоводов Q_ав=753.5 л/с, напор, развиваемый насосом, H_ав=72,5 м(точка Ж). Снижение подачи, по сравнению с расчетным, составит:

что больше допустимых 30%. Следовательно, необходимо установить перемычки.

Предполагаем установку двух перемычек:

h₁=1,1*A*l₁*Q²₁+1,1*A*l₂*Q²₁/2+ 1,1*A*l₃*Q²₁/2.

При установке двух перемычек на водоводах, при аварии на одном из участков водовода обеспечивается подача 968 л/с при напоре 69,5 м.(точка Ж₁) Снижение подачи, по сравнению с расчетным, составит: