3 Выбор основного гидромеханического оборудования

3.1 Определение расчетной подачи и числа рабочих насосов

Подача насосной станции в расчетные периоды времени должна соответствовать заданному графику водопотребления. Для оросительных систем характерен простой ступенчатый график, при котором минимальный расход Q_min может быть принят за расчетную подачу насоса. Расход воды Q  Q_min обеспечивается за счет параллельного включения соответствующего числа одинаковых насосов.

Расчетная максимальная подача определяется количеством одновременно работающих дождевых машин и их параметрами (форсированная подача не предусматривается и коэффициент форсировки k_ф = 1).

Число основных насосов

n = Q_max/Q_min (3.1)

где Q_max – максимальный расход воды.

Возможно оснащение насосной станции бустерными насосами, которые используют для первоначального заполнения оросительной сети водой, компенсации утечек в межполивной период. Обычно устанавливаются два таких насоса (один – резервный) на производительность равную половине подачи основного насоса.

Следует иметь ввиду, что при совместной работе нескольких насосов (параллельно соединенных) на общий трубопровод их суммарная подача будет меньше суммы подач каждого насоса при индивидуальной работе. поэтому число основных насосов n найденное по формуле (3.1), должно быть скорректировано. Рекомендуются следующие значения коэффициента К, учитывающего снижение подачи насоса при параллельной работе: К = 0,9 при n = 2; К = 0,85 при n = 3; К = 0,8 при n = 4.

3.2 Определение расчетного напора насоса

Расчетный напор насоса определяется по условиям движения воды во внешней сети (всасывающей и напорной линиях):

Н_н = Н_r + h + Н_св, (3.2)

где Н_r – геометрический напор (полная высота подъема жидкости);

h – суммарные потери напора на трассе водоподачи;

Н_св – свободный напор на гидранте.

Геометрический напор Н_г вычисляют по известным геодезическим отметкам горизонта воды источника (при небольших колебаниях по минимальному уровню) и диктующей точки оросительной сети.

Суммарные потери напора h определяют согласно расчетной схеме трассы водоподачи. Предварительно обосновывают число линей, материал и диаметр всасывающих и напорных трубопроводов. При этом исходят из категории надежности насосной станции, практики проектирования подобных систем, экономических соображений.

Диаметр всасывающего трубопровода определяется расчетом из уравнения расхода Q =  с учетом рекомендуемых скоростей:

 = 0,6 – 1 м/с при d  250 мм;

 = 0,8 – 1,5 м/с при d = 300 – 800 мм;

 = 1,2 – 2 м/с при d  800 мм.

Диаметр напорного трубопровода, наиболее существенно влияющий на технико-экономические показатели насосной станции, находится экономическим обоснованием /2, 5/.

При проектировании напорного трубопровода в одну нитку его расчетный расход Q_н.т. принимается равным расчетной подаче насосной станции Q_н.с., которая определяется по формуле:

(3.6)

где Q_i – сумма расходов насосной станции за весь период ее работы;

t_i – общее время работы станции.

Диаметры труб распределительной сети рекомендуется определять по экономическим скоростям из формулы расхода или предельным экономическим расходам (например, с использованием таблиц / /). По найденным диаметрам труб гидравлическим расчетом определяют потери во всасывающей и напорной линиях. Расчет напорной линии ведется согласно схеме трубопроводов оросительной сети с указанием длин и диаметров труб, расположения гидрантов и числа одновременно работающих дождевальных машин. Потери напора рекомендуется определять по гидравлическому уклону с использованием таблиц Ф. А. Шевелева /10/. Всасывающий трубопровод рассчитывается как короткий по известным формулам гидравлики.