Гидравлический расчет водопроводной сети (суточное водопотребление 1200 м.куб.), страница 2

 - высота свободного напора, м.

3.  Построение интегрального графика водопотребления и определение бака водонапорной башни

Объём регулировочного запаса воды в баке водонапорной башни:

208,8 м³;

где      - максимальная разность ординат графиков водопотребления и подачи, %;

  - максимальная разность ординат подачи и водопотребления, %.

Объём водонапорной башни:

208,8+3,6=212,4 л;

где      - объём воды, необходимый для тушения пожара в течении 10 минут, м³.

          Объём воды для тушения пожара определяется по формуле:

3,6 м³;

где      - расход воды, требуемый для тушения пожара.

4.  Выбор насосного оборудования

Высота нагнетательной линии:

17,15+10,27=27,42 м;

Геометрические параметры бака определяются исходя из полученного объёма.

Диаметр бака:

5,13 м;

Высота бака:

10,27 м;

4.1.  Расчёт всасывающего трубопровода

Для всасывающего трубопровода нельзя использовать асбестоцементные трубы, поэтому мы используем сталь.

Схема всасывающего трубопровода:

Требуемый расход насоса:

0,0208333;

где 17 - время работы насосной станции, определяемой по интегральному графику, ч.

Диаметр всасывающей линии:

210,31 мм;

где  - допускаемая скорость движения воды во всасывающем трубопроводе, .

Округляем полученный диаметр до стандартного значения: 0,25 м.

Действительная скорость движения воды во всасывающем трубопроводе:

0,4;

Определяем число Рейнольдса:

90909,091

Определяем толщину пограничного слоя:

0,0003919 мм;

Определяем коэффициент гидравлического сопротивления:

0,0476619

где N=11 – число Никурадзе.

Определяем пьезометрический напор по уравнению Бернулли:

4,7169626 м;

где      - сила тяжести;

 - длина всасывающей линии;

 - потери напора на вход, повороты и выход.

4.2.  Расчёт нагнетательного трубопровода

Схема нагнетательного трубопровода:

Диаметр нагнетательной линии:

133,01 мм;

где  - допускаемая скорость движения воды в нагнетательном трубопроводе, .

Округляем полученный диаметр до стандартного значения: 0,150 м.

Действительная скорость движения воды в нагнетательном трубопроводе:

1,2;

Определяем число Рейнольдса:

163636,36;

Определяем толщину пограничного слоя:

 0,0001406 мм;

Определяем коэффициент гидравлического сопротивления:

0,0411484

где N=11 – число Никурадзе.

Определяем пьезометрический напор по уравнению Бернулли:

33,218334 м;

Полный напор насоса:

40 м;

где      - рабочая высота в точке излива, м.

4.3.  Выбор марки насоса

Геометрический напор насоса:

4,5+27,42=31,92 м.

Требуемый напор насоса:

40 м.

По требуемому напору и расходу выбираем насос марки:

Марка:                                                         К 90/55 (4К-8);

Диаметр рабочего колеса:                         200 мм;

Обозначение обточки рабочего колеса: а;

Подача:                                              90 ;

Напор:                                                         43 м:

Частота вращения:                                     2900 ;

Допустимый кавитационный запас:         5,2 м;

Мощность насоса:                                      16,8 кВт;

КПД насоса:                                                64 %;

Комплектующий электродвигатель

          Марка:                                                         4А200М2;

          Мощность:                                        18,5 кВт;

          Напряжение:                                               220/380 В;

          Частота вращения (синхронизация):        3000 ;

4.4.  Построение характеристики сети и нахождение рабочей точки совместной работы насоса и сети

Напорная характеристика сети:

45,7655;

13282,581

 Мощность на валу насоса:

164,7773 Вт.

Нормальная работа насоса на сеть обеспечивается при условиях:

 и ; работа обеспечивается

90 > 2755 > 53

5.  Проектирование трассы водопровода

При прокладке водопровода соблюдаем глубину заложенности труб, принятую для Новосибирской области: 2,8 м.

Трасса должна проходить вдали от места возможных загрязнений и не ближе 5 м от канализации.

Профиль водопроводной трассы:

6.  Список литературы

1.  Гидравлика: методические указания к лабораторным работам по курсу «Гидравлика и сельскохозяйственное водоснабжение»/ Новосибирский сельхоз институт, Сост.: Б.Я. Шамовский, Т.Ю. Серкова. – Новосибирск, 1984. – 30 с.

2.  Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учебник для ВУЗов. – М.: Хнергоатомиздат, 1984. – 640 с., ил.

3.  Исаев А.П. Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов / А.П. Исаев, Б.И. Сергеев, В.А. Дидур. – М.: Агропромиздат, 1990. – 400 с.: - (Учебники и учебные пособия для студентов ВУЗов).