- •3.2. Построение графика подачи насосной станции, определение количества рабочих и резервных насосов и их расчетной подачи.
- •3.3. Расчет отводящего канала.
- •3.4. Определение средневзвешенного геодезического напора насоса
- •3.5. Определение экономически наивыгоднейшего диаметра напорного водовода
- •3.6. Определение расчетного напора насоса
- •3.7. Подбор насоса
- •3.8. Построение графика совместной работы насосов и водоводов.
- •3.9. Подбор электродвигателей к насосам
- •3.10. Трубопроводная арматура
- •3.11. Подбор грузоподъемного оборудования
- •3.12. Определение отметки оси насоса
- •3.13. Выбор типа и определение основных размеров здания насосной станции
- •3.13.1. Определение основных размеров здания насосной станции наземного типа
- •3.13.2. Определение основных размеров здания насосных станций камерного типа с горизонтальными насосами типа д, к, цнс
- •3.13.3. Определение основных размеров здания насосных станций камерного типа при установке насосов типа в, о, оп с вертикальным валом
- •3.13.4. Здания насосных станций блочного типа с вертикальными насосами в, о, оп
- •3.14. Подбор вспомогательного гидромеханического оборудования
- •3.15. Выбор типа и определение основных размеров водозаборного сооружения
- •3.15.1. Береговое раздельное водозаборное сооружение камерного типа
- •3.15.2 Береговые совмещенные водозаборные сооружения
- •3.16. Выбор типа и гидравлический расчёт водовыпускных сооружений
- •3.16.1. Сифонные водовыпускные сооружения
- •Прямоточные водовыпускные сооружения с механическими запорными устройствами
- •Водовыпускные сооружения с переливными стенками
- •З) Плавный поворот трубы
- •И) Колено
- •К) Мерные сопла типа Вентури
- •Л) Всасывающий клапан
- •М) Сетка на входе в трубу
- •Н) Тройник косой
3.8. Построение графика совместной работы насосов и водоводов.
Для уточнения расчетного напора насоса необходимо подсчитать величину потерь во всасывающей и напорной внутристанционных линиях. С этой целью составляют схему внутристанционных коммуникаций (рис. 3.6) с указанием на ней различных местных сопротивлений.
Рис. 3.6. Схема внутристанционных коммуникаций:
1 – вход в трубу с решеткой; 2 – входная воронка; 3 – задвижка; 4 – колено переменного сечения; 5 – задвижка; 6 – постепенное расширение; 7 – поворот на 450; 8 – прямой участок
Диаметр всасывающих dвс и напорных dн внутристанционных линий определяют по рекомендуемым скоростям движения жидкости во всасывающей Vвс = 1-1,5 м/с и напорной линиях Vн = 2 - 2,5 м/с.
По формулы определяем диаметр всасывающего dвс и напорного dн трубопроводов. Для гидравлического расчета напорных линий внутри насосной станции необходимо начертить в пояснительной записке расчетную аксонометрическую схему всасывающих и напорных трубопроводов насосной станции с нанесением диаметров участков, фасонных частей и арматуры.
Для построения потерь напора hвс и hн необходимо рассчитать потери напора по длине: и местные потери напора: . Значения АТ, Ас, можно определить по таблице 17. Расчет целесообразно вести в табличной форме. Ниже приводится таблица 3.14 для расчета всасывающей и напорной линий. Суммируя в столбце 8 значения для местных сопротивлений и значения для прямых участков отдельно для всасывающих и для напорных линий, получаем соответственно величины Sвс и Sн, с помощью которых определяют потери напора во всасывающих линиях hвс и напорных линиях внутри насосной станции hн по формулам: и . Полученная сумма (hвс+ hн) должна быть не больше суммы этих величин, принятых при подборе насоса.
Таблица 3.14
№ |
Название сопротивления |
Схе-ма |
Кол-во |
Диаметр (за сопротивлением), мм |
Ас или АТ |
или l |
или |
|
1. Всасывающая линия |
||||||
1 |
Вход в трубу с решеткой |
|
1 |
1000 |
0,0827 |
0,63 |
0,0521 |
2 |
Входная воронка 1000800 |
|
1 |
800 |
0,202 |
0,2 |
0,0404 |
3 |
Задвижка |
|
1 |
800 |
0,202 |
0,2 |
0,0404 |
4 |
Колено 900 переменного сечения |
|
1 |
800 |
0,202 |
0,49 |
0,099 |
|
|
|
|
|
|
|
Sвс = 0,232 |
|
2. Напорная линия |
||||||
5 |
Задвижка |
|
1 |
600 |
0,637 |
0,2 |
0,1274 |
6 |
Плавное расширение |
|
1 |
600 |
0,637 |
0,25 |
0,1592 |
7 |
Поворот на 450 |
|
1 |
600 |
0,637 |
0,35 |
0,223 |
8 |
Прямой участок |
|
1 |
600 |
0,0226 |
20 |
0,452 |
|
|
|
|
|
|
|
Sн = 0,96 |
Подставив полученное значение суммы (hвс+ hн) = hст в уравнение 3.26, получим уточненное значение расчетного напора Нр насоса.
На миллиметровой бумаге строим рабочие характеристики насоса Q-H, Q-N, Q-, Q-h в соответствующем масштабе (рис. 3.7). Затем строим параллельную работу насосов, складывая расходы при одинаковых напорах произвольных точек.
После этого строим характеристику водовода СЕ (рис.3.7.), где напор Н определяем по формуле: Н = Нср.г + hв, где Нср.г – средневзвешенный геодезический напор, hв –потери напора в водоводе (м), где . Расчет целесообразно вести в табличной форме:
Таблица 3.15
Расход Q, м3/с |
0 |
…. |
…. |
…. |
…. |
…. |
….. |
, м |
0 |
|
|
|
|
|
|
Нср.г, м |
Нср.г |
|
|
|
|
|
|
Н = Нср.г + hв, м |
Нср.г |
|
|
|
|
|
|
На рис. 3.7 приведен график параллельной работы трех насосов на один водовод.
Рис. 3.7. График параллельной работы 3-х насосов на один трубопровод
Чтобы определить режим работы 3-х насосов с данным трубопроводом, необходимо построить характеристику водовода СЕ и найти рабочую точку 3 пересечения обоих характеристик. Точка 3 устанавливает фактические значения Q и Н (рис. 3.7).
При этих построениях следует иметь в виду следующее обстоятельство. Обычно каждый насос на насосной станции имеет индивидуальный внутристанционный водовод. Гидравлические потери в этом водоводе являются функцией подачи одного насоса, а не всей станции. Гидравлические потери в общих напорных водоводах являются функцией подачи всей насосной станции. Поэтому вышеуказанные потери разграничивают и первые из них относят к насосу, а вторые – к напорному водоводу.
Если у напорной характеристики насоса Н снизить напор на величину внутристанционных потерь , то получим уточненную напорную характеристику насоса H' (рис. 3.7), которой следует в дальнейшем пользоваться при анализе совместной работы агрегатов на станции.
В том случае, если каждый насос на станции имеет индивидуальный напорный водовод, то внутристанционные потери следует учитывать в характеристике водовода .
Если работает один насос на трубопровод, режим его работы определяется точкой 1, в которой подача равна Q и напор Н. Если параллельно работают три насоса, суммарная подача равна Q(1+2+3) и напор H (1+2+3). Для определения режима каждого из трех насосов необходимо из точки 3 провести линию, параллельную оси абсцисс до пересечения с характеристикой каждого из насосов в точке 5, которая показывает подачу каждого из насосов Q1 = Q2 = Q3 = . Напор каждого из насосов равен напору во время общей их работы H (1+2+3). Из графика видно, что 3Q1 = Q(1+2+3) < 3Q, то есть суммарная подача трех параллельно работающих насосов на общую сеть меньше утроенной подачи одного насоса при изолированной его работе. Объясняется это тем, что с увеличением суммарной подачи растут потери в трубопроводе, а, следовательно, повышается напор каждого насоса. Это приводит к уменьшению подачи.