Потери напора во всасывающих трубопроводах

Всасывающие трубопроводы выполнены из стальных неновых труб.

Трубопроводы принимаем в две линии.

Расчётный расход будет равен:

Q_p =  =  = 0,212 м³/с;

Диаметр всасывающих трубопроводов определяется по формуле (1.5):

 

           

КП1.НВС-ВВ-08-126-2011

Лист            

 

Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата

 

 

                      dвсас  = м;

где v = 1,15 м/с;                                                                                                      /1/

Принимаем стандартный диаметр 500 мм ( мм).

Фактическая скорость:

Vф =  м/с;

Потери напора определяются по формуле (1.6):

hсам  = K₁×K₂×A×L×Q_р²,

где K₁ = 1,5                                                                                                           /1/;

   K₂ = 1,015; А = 0,05784 с²/м⁵;                                                                       /2/;

   L = 43,5 м.

                hвсас = м;

 

Потери напора в коммуникациях внутри насосной станции

 

Потери напора принимаются конструктивно в пределах от 1,5 до 2 м.

Принято значение hнс = 1,75 м.

 

Потери напора в напорных трубопроводах

 

Напорные трубопроводы приняты из чугунных неновых труб.

Диаметр напорных трубопроводов определяется по формуле (1.5):

dнап  = м;

где  v = 2 м/с;                                                                                              /1/

Принимаем стандартный диаметр 500 мм ( мм).

 

           

КП1.НВС-ВВ-08-126-2011

Лист            

 

Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата

 

 

Фактическая скорость:

Vф =  м/с;

Потери напора определяются по формуле (1.6):

hнап = м;

где   K₁ = 1,1; K₂ = 1,017; А = 0,06778 с²/м⁵; L = 1675 м.

 

Суммарные потери напора

Суммарные потери напора определяются по формуле (2.8):

åh_w = 0,17 + 1,75 + 5,71 = 7,63 м

Требуемый напор насоса определяется по формуле (1.2):

Н = 27,3 + 7,63= 34,93 м.

 

Подбор насосов

Насосы подбираются по требуемому напору Н и требуемой производительности Qнас согласно /5/.

                                       Qнас = /ч;

Н = 34,93 м.

Предварительно марка насоса принимается по графику сводных полей.

Принята марку насоса: Д 800-57 с частотой вращения n = 1450 об/мин и с диаметром рабочего колеса 395 мм.

Характеристики насоса представлены на рисунке 2.3.

 

           

КП1.НВС-ВВ-08-126-2011

Лист            

 

Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата

 

 

Анализ совместной работы насосов и трубопроводов

Нормальный режим

Сопротивления трубопроводов определяются по формуле (1.10):

Сопротивление всасывающих трубопроводов:

                                    S_вс =

Сопротивление коммуникаций внутри насосной станции:

S_нс =

 

Сопротивление напорных трубопроводов:

                  S_нап =

 

Суммарное сопротивление системы:

                                       S_c = S_вс + S_нап+ S_нс                                                         (2.9)

S_c = 0,95+9,78+31,91=42,64

 

Уравнение трубопровода:

                                Н=27,3+42,64Q².       

 

Расчёт характеристик трубопроводов сводится к таблице.

 

 

           

КП1.НВС-ВВ-08-126-2011

Лист            

 

Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата

 

 

Таблица 2.2 - Данные для построения характеристик трубопроводов при нормальном режиме

Напоры	Расходы в долях от Qнс,
	0	0,25Qнс	0,5Qнс	0,75Qнс	Qнс	1,25Qнс	1,5Qнс
	0	0,11	0,21	0,32	0,42	0,53	0,63
Hг	27,3	27,3	27,3	27,3	27,3	27,3	27,3
S∙Q2	0	0,48	1,91	4,29	7,63	11,92	17,17
Н	27,3	27,78	29,21	31,59	34,93	39,22	44,47

 

Анализ совместной работы насосов и трубопровод представлен на рисунке 2.3.

Вывод:

   Для нормального режима работы, исходя из графика совместной

   работы насосов и трубопроводов, фактическая подача и напор будут равны:

 462 л/с;

Н = 37,5 м.

Фактическую подачу сравнивается с требуемой:

<  462 л/с;

% = % = 9,2 %.

По рисунку 2.3 определён коэффициент полезного действия, мощность и допустимый кавитационный запас насоса:

%,

N = 110,6 кВт,

м.ст.жидк.

 

           

КП1.НВС-ВВ-08-126-2011

Лист            

 

Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата

 

Аварийный режим

 

Суммарное сопротивление системы определяется по формуле:

                             S_c=  S_вс + 4S_нап+ S_нс                                                                                (2.10)

S_c = 0,95+ 31,91+9,78= 138,37

 

Уравнение трубопровода:

Н=27,3+138,37Q².

 

Расчёт характеристик трубопроводов приведён в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Данные для построения характеристик трубопроводов при аварийном режиме

Напоры	Расходы в долях от Qнс,
	0	0,25Qнс	0,5Qнс	0,75Qнс	Qнс	1,25Qнс	1,5Qнс
	0	0,11	0,21	0,32	0,42	0,53	0,63
Hг	27,3	27,3	27,3	27,3	27,3	27,3	27,3
S∙Q2	0	1,55	6,19	13,93	24,76	38,69	55,71
Н	27,3	28,85	33,49	41,23	52,06	65,99	83,01

 

Анализ совместной работы насосов и трубопроводов представлен на рисунке 2.3.

Вывод:

Для аварийного режима работы фактическая подача и напор будут равны:

374 л/с;

м.

 

           

КП1.НВС-ВВ-08-126-2011

Лист            

 

Изм. Кол.уч Лист № док. Подп. Дата

 

 

Фактическую подачу сравнивается с требуемой:

> 374 л/с

% = % = 11,6 %.

Коэффициент полезного действия, мощность и допустимый кавитационный запас насоса равны:

%,

N = 104 кВт,

м.ст.жидк.

 

Пожаротушение

 

Необходимая производительность насосной станции при тушении пожара определяется по формуле:

,

где Q_нс2 – производительность насосной станции;

      n - расчетное количество одновременных пожаров;

    q - расход воды на тушение одного пожара;

Согласно п. 1.5.3 n = 2 и q = 35 л/с =126 м³/ч.

 л/с.

Характеристика трубопроводов представлена на рисунке 2.3.

Согласно рисунку 2.3 фактическая производительность насосной станции при пожаротушении принята равной = 503,25 л/с, что больше Q_пож = 493 л/с.