Расчет системы всасывающей и напорной сети а) скорость во всасывающем и напорном трубопроводе в первом приближении принимается равной 1м/с; б) всасывающая линия рассчитывается с учетом потерь в местных сопротивлениях (короткий трубопровод); в) напорная линия рассчитывается как простой трубопровод без учета местных потерь. Напорная линия: 1. Определяется диаметр напорного трубопровода из уравнения неразрывности потока: (5.1) где – подача насоса, , которая ≥1,5 ; – скорость потока в напорном трубопроводе, По таблице принимается стандартный внутренний диаметр для стальной трубы: . 2. Для выбранного стандартного диаметра уточняем скорость в трубопроводе – фактическая скорость : (4.2) где - общий расход вод, притекающих в котлован, ; – стандартный диаметр для стальной трубы, м. Определяем площадь живого сечения ,м2 (4.3) =0,049 м2 3. Потери напора в трубопроводе определяем по формуле Hf=hl+hj, м (4.4) Определяются потери напора по длине по формуле Дарси-Вейсбаха [4]: (4.5) где – коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси), принимаем по [9] ; – длина трубы, отводящей фильтрат, т.е. расстояние от оси насоса до оси ливневого коллектора ; – ускорение свободного падения, ; – стандартный диаметр для стальной трубы, м; - фактическая скорость в трубопроводе, . Потери напора на выходе (4.6) где – коэффициент местных потерь, в нашем случае (по приложению 6); – ускорение свободного падения, ; - фактическая скорость в трубопроводе, Hf=hl+h (4.7) hf=0,797+0=0,797 м Строится пьезометрическая линия p-p, для чего назначается величина свободного напора . Из опыта строительного производства обычно принимается 5-10 м, так называемый запас, чтобы система хорошо работала и била струей. В нашей работе принимаем . ˃ Hf Условия выполняются. Расчет всасывающей трубы Для определения напора и фактического вакуума надо знать гидравлические потери на всасывающей линии. 1. Потери напора в местных сопротивлениях определяются по формуле Вейсбаха: (4.8) где – коэффициент местных потерь; – ускорение свободного падения ; - фактическая скорость в трубопроводе, . - вход в трубу с сеткой и обратным клапаном ; ; - поворот трубы ; = =0,3503 м 2. Определяются линейные потери: а) рассчитывается отдельно для вертикального участка , длину которого можно вычислить из геометрии расчетной схемы (сумма глубины котлована, глубины зумпфа и расстояние от верха котлована до оси насоса, примерно 0,3-0,5м); (4.9) где = =0,25 м б) рассчитывается отдельно для горизонтального участка , длину которого также можно определить из геометрии расчетной схемы (длина наклонного участка и расстояние от бровки котлована до оси насоса, равного 0,5 м) Строится напорная Е-Е и пьезометрическая р-р линии (рисунок 5). Подбор марки насоса Насос назначается из трех характеристик: - производительность Qнас; - напор ; - вакуум Нвак. Причем : (4.10) Напор насоса для условий данной работы складывается из манометрического напора, высоты постановки насоса над уровнем воды в зумпфе: (4.11) Где: – манометрический напор, равный = ; – длина всасывающей линии, l1 =7,3 м; - запас напора, примем равный 5 м. м Напор Hвак определяется по формуле: Hвак = hн+ hf , М (4.12) Где: hн=l1=7,3 м - высота положения насоса hf = (0,324+0,0178+0,0284+0,082)=0,4522 м- все потери на участках. Hвак=7,3+0,4522 =7,79м. Определяется фактический вакуум с помощью уравнения Бернули: Z1 + + = Z2 + + hf (4.13) Для плоскости сравнения 0-0 и выбранных сечений I-I и II-II (рис.5) будем иметь: z1=0 z2=hнас p1=pатм. p2=? a1=1 a2=1 υ1=0 υ2=υф Уравнение преобразуется в следующий вид: = hнас + hf + = Hвак (4.14) Насос подбирается для полученных значений по каталогу «Агроводком»: Марка подобранного насоса 1Д315-50а Характеристики данного насоса: - подача 300 м3/ч ; - напор 42 м; - Частота вращения 3000 об/мин; - Мощность эл.двигателя 55 кВт; - Масса насоса 190 кг; - Масса агрегата 650 кг. |