3. Расчет насосной станции второго подъема - нс2

1. Высотная схема

Первоначально следует уяснить из задания дополнительные исходные данные, необходимые для определения расчетных напоров насосов и для составления высотной схемы (рис. 9). На рисунке отметки из исходных данных обозначены буквой Z, искомые отметки – буквой Y.

Исходные данные: - отметки

• Земли у нс2 - z3;

• низкого уровня воды в резервуаре - Z₁;

• земли в диктующей точке водопроводной сети - Z_Д;

• земли у водонапорной башни в начале сети - Z_б;

- расстояния

• от НС2 до начала сети - _T;

• от начала сети до диктующей точки - _S.

Должны быть заданы: этажность застройки в диктующей точке; потери напора он начала сети до диктующей точки в часы максимального водопотребления h_C. Эти данные нужны для расчета безбашенной системы или с башней в начале сети. Вариант с контррезервуаром будет рассмотрен отдельно.

Верхняя отметка необходимого напора в диктующей точке:

, (3)

где Е – этажность.

Верхняя отметка необходимого напора в начале сети в часы максимального водопотребления:

. (4)

Эта же отметка является нижней отметкой воды в водонапорной башне в начале сети.

Геометрическая высота подъема в безбашенной системе:

;

в системе с башней . (5)

Рассчитываются и выбираются значения экономически выгодных диаметров трубопроводов от НС2 до начала сети (см. п.2.1). В расчете наивыгоднейшего диаметра принимается величина расхода:

. (6)

Эта величина соответствует ориентировочно средневзвешенной величине напора.

Принимаются обычно два водовода от НС2 до сети, тогда в формулу (6) войдет расход Q_э/2.

Потери напора на этих водоводах определяются по формулам (1, 2), в расчет принимается максимальный расход без учета пожара и отдельно вычисляются потери с учетом пожара.

Пример 2.

Рассматривается безбашенная система. Расчетный расход в час максимального водопотребления Q_Р2 = 968,8 м³/ч (0,269 м³/с), во время пожара - м³/ч (0,339 м³/c), аварийный расход - Q_АВ,2 = 678,2 м³/ч (0,475 м³/с).

Из задания: Z₁ = 562,0; Z_Д = 575,5; _Т = 2500 м; _S = 2200 м; этажность в диктующей точке Е=5; потери напора в сети h_C = 7,5 м.

Величина Q_э для расчета наивыгоднейшего диаметра:

Q_э = 0,185 · 968,8 + 0,814 · 15000/24 = 688,0 м³/ч (0,191 м³/с).

Находим коэффициент сопротивления и экономичный диаметр:

;

К=16·0,0296/(3,14² · 2·9,81)=0,00245;

.

Принимаем 2 трубопровода чугунных, внутренним диаметром 404 мм. Потери напора в водоводах от НС2 до сети:

м.

Диаметр одного из двух всасывающих трубопроводов, при пропуске расчетного расхода, определяется по скорости в пределах 1...1,5 м/с:

м.

Принимаем стандартный диаметр D=0,5м (трубопровод стальной). При длине всасывающих труб 55 м потери напора составят:

h_вс=1,1 55 0.00245 0,269²/ 0,5⁵=0,34 м.

Полный напор насосов:

.

Геометрическая высота подъема:

м;

м.

Отметим, что диктующая точка при пожаре может иногда не совпадать с диктующей точкой при максимальном водопотреблении.

При пожаре расход = 1220,4 м³/ч (0,339 м³/с).

Полный напор при пожаре:

.

Потери напора во всасывающем трубопроводе при пожаре:

м.

Потери напора в сети при пожаре:

м.

Геометрическая высота подъема рассчитывается из условия, чтобы в диктующей точке напор был не менее 10 м:

Потери напора при пожаре в водоводах от НС2 до сети:

Полный напор:

В системе с водонапорной башней – изменится подача насосов в часы максимального водопотребления (см. пример 1).

Определяется отметка нижнего уровня воды в водонапорной башне по формуле (3) и высота башни до нижнего уровня в баке.

При расчете полного напора насосов без учета пожара принимается:

,

где h_б – высота воды в баке водонапорной башни, h_б = 4...6 м;

Н_Г – по формуле (4).

Расчет полного напора насосов в случае пожара не отличается от варианта расчета безбашенной системы.