Расчет всасывающей и напорной сетей

Воспользуемся некоторыми рекомендациями:

- скорость во всасывающем и напорном трубопроводе в первом приближении принимается равной 1 ;

- на практике обычно диаметр всасывающего трубопровода больше диаметра напорного и скорость во всасывающей линии около 0,7м/с, а в напорной около 1м/с;

- напорная линия рассчитывается как простой трубопровод без учета местных потерь;

- всасывающая линия рассчитывается как короткий трубопровод с учетом потерь и по длине, и в местных сопротивлениях. А именно на входе всасывающего трубопровода установлена сетка с обратным клапаном, труба имеет плавный поворот на 90°, потери на вход воды в насос не учитываются, так как эта величина входит в КПД насоса.

Расчет напорной линии

1 Из уравнения неразрывности потока

, (19)

Определяется диаметр напорного трубопровода

Принимаем стандартный диаметр , [2,9].

2 Для выбранного стандартного диаметра уточняется скорость в трубопроводе - фактическая

, (20)

3 Определяется потеря напора по длине по формуле Дарси - Вейсбаха:

, м, (21)

где - коэффициент гидравлического трения, при грубых расчетах можно принять равным 0,03÷0,04, [7];

l=l_нап - длина трубы, отводящей фильтрат, т.е. расстояние от оси насоса до оси ливневого коллектора, принимается равной 200м;

g - ускорение свободного падения

;

4 Строится пьезометрическая линия р-р, см. рис.5. Для этого назначается величина свободного напора - запас, чтобы система хорошо работала и вода била струей.

Всасывающая линия

Для определения напора и фактического вакуума надо знать гидравлические потери на всасывающей линии.

1 Потеря напора в местных сопротивлениях по формуле Вейсбаха:

, м, (22)

где - коэффициент потерь в местных сопротивлениях.

Скорость на всасывающей трубе принимаем равной скорости в напорной.

;

.

Получаем :

- местные потери на входе воды с сеткой и обратным клапаном

h_вх= 10 =0,216м;

- линейные потери по длине вертикального участка трубы

h_верт= 0,03 м; (23)

Где l_верт=H_к+h_зп+0,5=4+0,5=4,5 м, тогда

h_верт= 0,03 =0,116 м;

- местные потери на повороте трубопровода

h_пов= м;

- линейные потери по длине горизонтального участка трубы

h_lгор=0,03

где 0,5=l_гор - горизонтальный участок, равный расстоянию от бровки котлована до оси насоса;

- Полный напор

- скоростной напор

h_v=

ПОДБОР МАРКИ НАСОСА

Насос назначается, исходя из трёх характеристик:

1) Производительности (подачи) - Q_нас

2) Напора - Н_нас

3) Вакуума - Н_вак

С учётом формул 15,16.

Q_нас 1,5Q_пр= 1,5 = 0,48 1,73 м.

Н_нас= Н_мон + Н_св = 5,189+4,5+5,0 = 14,689 м.

Н_мон=h_lнап=5,189 м.

H_нас=h_lгор=4 + 0,5 = 4,5 м.

Вакуум насоса можем найти, соединяя уравнение Бернулли сечения 1-1 на поверхности воды в зумпфе и сечении 2-2 на входе воды в насос.Плоскость сравнения 0-0 проводится по уровню воды в зумпфе, Рис.5.

= +

Насос подбирается для полученных значений по [4],приводится марка (К8/18а)для подобранного центробежного насоса и его характеристики :

- подача Q-5 м3/час

- напор H-16м

- вакуум H вак- 6 м

- мощность двигателя -1,5кВт

- масса агрегата - 64 кг

- изготовитель - московский насосный завод