3.4 Проверка сети на пропуск пожарного расхода
Водонапорную сеть необходимо проверить на пропуск с учетом пожарного расхода. По СНиП 2.04.02-84* [1] скорости воды в трубах в этом
случае не должны превышать 2 ... 2,5 м/с и определяться по формуле:
=
=2,1
Если расчетные скорости будут превышать допустимые, то необходимо
увеличить диаметры труб на соответствующих участках.
4. Подбор насоса и электродвигателя
4.1 Определение подачи и напора насоса
Расчетная подача насоса определяется по формуле:
,
где
-
максимально-суточный расход населенного
пункта, м3/сут;
–коэффициент,
учитывающий расход воды на промывку
фильтров и
другие нужды насосной станции, Кн.с. = 1,09;
–время работы
насосной станции (по заданию), час.
Напор насоса
определяется по формуле:
25+3,53+18,75 = 47,28
где –
суммарные потери напора в водоводе от
насосной станции и до диктующей точки;
- геометрический
напор нагнетания, м;
-
геометрический напор всасывания, м.
Геометрический напор всасывания определяется по формуле:
,
где
- величина
вакуума насоса (принимается в пределах
5-7 м, в зависимости от конструкции
насоса), м;
- коэффициент
неравномерности распределения скоростей,
(для Re <
2300
= 2; для
Re >2300
=
1,1);
,
– коэффициенты
сопротивления при входе в насос и на
обратном клапане, соответственно;
–скорость во
всасывающем трубопроводе, м/с;
–удельное
сопротивление всасывающего трубопровода,
с2/м6;
–длина всасывающего
трубопровода (от резервуаров чистой
воды до на-
сосной станции), м;
–расход насоса,
м3/с.
Геометрический напор нагнетания определяется по формуле:
=15+10=25,
(4.4)
где
-
геодезический напор (разность отметок
поверхности земли диктующей точки и
насосной станции
=150-135=15), м;
–свободный напор в
диктующей точке, м.
4.2 Выбор типа и марки насоса
Рассчитав напор
насоса
и
подачу насоса
, по
каталогам находят
марку насоса
Зная марку насоса, вычерчиваются графические характеристики насоса
(рис. 4.1).
Рисунок 4.1 – Характеристика насоса
4.3 Построение характеристики трубопроводной сети. Определение ра-
бочей точки насоса
Характеристика тупиковой трубопроводной сети рассчитывается по
формуле:
,
где
– напор
центробежного насоса в зависимости от
расхода на водопроводной сети, м;
- расчетный расход
водопроводной сети, м3/с.
Обозначим
через коэффициент водопроводной
сети -
. Примем,
что
Тогда, из уравнения (4.6), получим
После преобразования уравнения (4.6) коэффициент водопроводной се-
ти примет вид:
187500
где
–
статический напор насоса, м;
Совместно решая вышеуказанные уравнения, получим формулу для определения напора центробежного насоса в зависимости от расхода водопроводной сети:
= 28,53 +
187500
*
= 40,53
Полученные данные Hi и Qi занесем в таблицу 4.1
Таблица 3.1 – Характеристика трубопроводной сети
|
0 |
|
|
|
|
|
Нет |
40,53 |
НH |
55,53 |
65,28 |
На характеристику
центробежного насоса
(рис. 4.1),
нанесем в том же масштабе характеристику
водопроводной сети
полученную
в результате расчета таблицы 3.1.
Точка пересечения
(т.А) характеристик насоса
и водопроводной
сети
является
рабочей точкой насоса (рис. 4.2). Она
показывает, что данный центробежный
насос, работая на водопроводную сеть,
развивает напор
,
создает подачу
,
затрачивая определенную мощность
при КПД насоса -
Рисунок 4.2 – характеристики марки центробежного насоса
Подбор и расчет электродвигателя
Расчетная мощность электродвигателя находится по формуле:
,
где -
мощность,
затрачиваемая на
перекачку воды объемом
при напоре
;
-
КПД передачи (
=1,0);
–коэффициент запаса
мощности
Зная
,
частоту вращения насоса –
,
условия работы насоса,
характеристику
окружающей среды, подбирается
электродвигатель для данного центробежного
насоса.
Электродвигатель: тип- 5А80МВ2; номинальная мощность - 2,2 кВт; номинальная частота вращения - 2830 об/мин; КПД - 81%; коэфициент мощности - 0,85; масса - 15,5кг.
ЛИТЕРАТУРА
1. СниП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Москва,
1986.
2. Карамбиров Н.А. Сельскохозяйственное водоснабжение. М., 1978.
3. Карасев Б.В., Дечев В.И. Основы гидравлики, сельскохозяйственного во-
доснабжения и канализации. Минск, 1976.
4. Белан А.Е., Хоружий П.Д. Проектирование и расчет устройств водоснаб-
жения. Киев, Будивельник, 1981.
5. Логинов В.П., Шуссер Л.М. Справочник по сельскохозяйственному водо-
снабжению. М., Колос, 1981.
6. Сомов М.А. Водопроводные системы и сооружения. М., Стройиздат, 1988.
7. Справочник по сельскохозяйственному водоснабжению. М., ВО «Агро-
промиздат», 1992.
Интернет-ресурсы:
1. http://www.tstu.ru/education/elib/pdf/2011/ghukov-a.pdf
2.
http://twt.mpei.ac.ru/GDHB/hgd.html