Divide;Характеристика трубопровода
Подача центробежного насоса зависит от напора и, следовательно, в значительной степени от гидравлического сопротивления водоводов и сети движению жидкости, определяемого их диаметром. Поэтому система «насос — трубопроводы» должна рассматриваться как единая система, а выбор насосного оборудования и трубопроводов должен решаться на основании расчета совместной работы составляющих элементов системы.
Совместная работа насосов и сети характеризуется точкой материального и энергетического равновесия системы. Для определения этой точки необходимо вычислить энергетические затраты в системе «водоводы — сеть» Qp и Hтр. Совместная работа насосов и трубопроводов связана следующими зависимостями:
h'=f(Qp); h6=G(Qp,q); h = j(Q),
где Q — расчетный расход в трубопроводе;
Qp — подача воды насосом;
q — расход воды в системе;
H — напор насоса;
h6 — уровень воды в баке водонапорной башни;
h — гидравлическое сопротивление водоводов и сети.
Аналитический расчет режимной точки работы насоса довольно трудоемкий процесс, так как приходится оперировать четырьмя переменными величинами Qp , H, q и h, которые находятся между собой в функциональной зависимости.
При расчете системы «насос — водопроводная сеть» используют метод последовательного приближения или производят расчет на электронно-вычислительных машинах. Однако эти вычисления, не дают наглядности, и анализ работы насоса весьма затруднен. В практике гидравлического расчета насосных станций и при анализе режимов работы насосов широко применяется метод графо-аналитического расчета совместной работы системы «насосы - сеть».
Насосы в системе работают в соответствии с характерной для них зависимостью между Q и H, т. е. график работы насоса определяется его характеристикой Н-Q .
Для построения графической характеристики - системы подачи и распределения воды воспользуемся известными уравнениями гидравлики.
Требуемый напор в системе равен сумме геометрической высоты подъема жидкости и потерь напора:
Hтр = Hг + hвс+hн =Hг+Sh (3)
где Hг — геометрическая высота подъема жидкости;
hвс — потери напора во всасывающем трубопроводе и коммуникациях насосной станции;
hн — то же, в напорных водоводах от насосной станции до точки присоединения к сети и в напорных коммуникациях насосной станции;,
Потери напора в трубопроводах складываются из потерь на преодоление трения при движении жидкости по трубопроводу hl и потерь на преодоление сопротивлений в его фасонных частях (местных сопротивлений) hм, т. е.
hвс = hl + hм (4)
Гидравлические потери по длине трубопровода могут быть определены по формуле
hl =l или hl = k ,
где l - длина трубопровода, м;
D - расчетный внутренний диаметр трубы, м;
J - средняя скорость движения воды, м/с;
Q — подача, м3/с;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
k - коэффициенты потерь напора.
Для определения потерь напора в трубопроводе при построении его характеристики Q — Н удобно воспользоваться формулой
h = SQ2 = Sвс Q2+ Sн Q2 , (5)
где S=Sоl -сопротивление трубопровода;
Sо - удельное сопротивление;
Sвс , Sн – удельное сопротивление во всасывающей и напорной линии.
Потери напора на местные сопротивления по длине трубопровода принимаются в пределах 10¸20%, в пределах насосной станции 0,5¸5 м.
Исследования Ф. А. Шевелева показали, что пропорциональность сопротивлений квадрату подачи при движении воды по трубам со скоростью менее 1,2 м/с нарушается и в значение удельных сопротивлений необходимо вводить поправку .
Диаметры труб, фасонных частей и арматуры следует принимать на основании технико-экономического расчета, исходя из скоростей в пределах, указанных в СНиП.
Дата добавления: 2015-08-26; просмотров: 2824;