3. Гидравлический расчёт водоводов. Определение параметров насосной установки в нс-1.

3.1. Гидравлический расчёт простых коротких трубопроводов в водозаборном узле.

В береговой колодец вода поступает из водохранилища по самотечному трубопроводу.

Самотечная линия рассчитывается на пропуск наибольшего расхода воды при наинизшем расчетном горизонте ее в водохранилище.

В самотечных линиях, во избежание больших потерь напора скорости не должны быть большими. Вместе с тем скорость не должна быть настолько малой, чтобы вызвать обильное выпадение взвеси в трубе.

В самотечной линии рекомендуется принимать среднюю скорость движения воды .

Гидравлический расчет самотечной линии производится как короткого трубопровода, т е. общие потери напора в ней выражаются суммой потерь напора по длине, и потерь напора на местные сопротивления , поскольку величина их сопоставима, а иногда и превышает потери по длине:

(3.1)

где: коэффициент местного сопротивления.

Для рассматриваемого примера длина самотечной линии , расход .

На самотечной линии имеются следующие местные сопротивления: решетка оголовка, задвижка и выход воды под уровень воды в береговом колодце.

По гидравлическому справочнику [2,3] принимаем коэффициенты местных сопротивлений:

решетка оголовка -

задвижка -

выход воды под уровень -

Берём данные из таблицы 3: , ,, ,,, ,

Подставив в формулу (3.1), получим:

Следовательно, отметка воды в приемном отделении берегового колодца будет:

Принимая потерю напора в решетке берегового колодца между приемным и всасывающим отделениями 0,16 м. получим отметку воды во всасывающем отделении:

Всасывающей линией называется труба, по которой насос засасывает воду из всасывающего отделения берегового колодца.

Правильное установление высоты всасывания насоса имеет важное значение, как при проектировании, так и при эксплуатации насосных станций. Всасывающая труба характеризуется наличием в ней вакуума. Наибольший вакуум будет непосредственно перед рабочим колесом насоса. Предельное значение вакуума насоса устанавливается в заводских испытаниях и указывается в его паспорте. При превышении предельного значения вакуума давление в насосе понижается до величины, равной упругости паров перекачиваемой жидкости и в потоке образуются пустоты, заполненные под весьма слабым давлением выделяющимися из жидкости парами и газами, находившимися в ней в растворенном состоянии. Образование таких пустот называется кавитацией.

Кавитация - приводит к разрушению материала рабочего колеса и корпуса насоса, уменьшает к.п.д. насоса, может привести к срыву работы насоса и даже его разрушению.

Поэтому превышение указанного для данного насоса вакуума недопустимо.

Всасывающие линии должны быть возможно меньшей длины и иметь по возможности наименьшее количество фасонных частей (колен, отводов, тройников и т.д.).

Во всасывающих линиях рекомендуется принимать скорости [4]:

при d<250мм – 0,7-1 м/с

при d=300-800мм – 1-1,5 м/с

при d>800мм –1,5-2 м/с

Берём данные из таблицы 3: , ,, ,,, ,

Высота расположения оси насоса над уровнем воды во всасывающем отделении берегового колодца определяется по формуле:

(3.2)

На всасывающей линии имеются следующие местные сопротивления: всасывающий клапан с сеткой, отвод и задвижка.

По гидравлическому справочнику [1,2] принимаем коэффициенты местных сопротивлений:

всасывающий клапан с сеткой – 3,4

отвод – 1,19

задвижка – 0,75

Потеря напора во всасывающие линии по формуле (3.1) равна:

Подставив в формулу (3.2), получим:

Отметка оси насоса: