Визначення повного напору насоса

Повний напір насоса при максимальній подачі дорівнює

Н = Н_г + ∑h_w;

де H_г - геометричний напір, H_г = Z_ос – Z_рез, Z_рез = Zлот – 1,0м ;

∑h_w = h_вод +( h_вс + h_н) + h_зл;

( h_вс + h_н) - сума втрат напору в комунікаціях насосної станції;

h_зл – витрати на злив (0,5 – 1,0 м);

H_г = Z_ос – Z_рез = 60,0 – 47,56 = 12,44 м;

Z_рез = Z_лот – 1,0 = 48,56- 1,0 = 47,56 м .

Сума втрат (h_вс + h_н) у всмоктувальній і напірних сполучних лініях попередньо приймаємо рівними 2,5м (ці втрати у подальшому розрахунку уточнюються).

Н = Н_г + ∑h_w = 12,44+ 13,54 + 2,5 + 0,5 = 28,98 ≈ 29.0 м;

По максимальній секундній витраті 696л/с і повному напору 29,0м по каталогу насосів і зведеному графіку полів Q-H (рис.2.15 МВ) підбираємо 3 робочих горизонтальних насоса марки СМ250-200-400/4Б. Подача одного насоса дорівнює 232л/с. Згідно п.5.4. СНиП 2.04.03 - 85 на НС ІІ категорії при числі робочих агрегатів до 3-х варто приймати 2 резервних агрегатів.

Разом до установки прийнято 5 насосних агрегатів марки СМ250-200-400/4Б. Робочі характеристики насоса приведені на рисунку 2.2.

2.3. Розміщення основного обладнання в машинному залу

У машинному залу розміщуються 5 технологічних насосів СМ250-200-400б/4Б (3робочих і 2-х резервних), 2 насоси ВК2/26 (1 - робочий, 1 – резервний зберігається на складі) для подання води на ущільнення сальників основних технологічних насосів, 2 погружних дренажних насоса марки ГНОМ 10-10 (1 - робочий і 1 - резервний), які встановлюють у дренажному приямку.

Насоси СМ250-200-400б/4Б монтуються з електродвигуном на загальній плиті, що входить в об'єм постачання заводу виробнику і встановлюються під затокою відносно рівня води в приймальному резервуарі, при якому включається перший насос в роботу. Компонування насосів прийнято згідно з типовим проектом, однорядне, перпендикулярно подовжній розділовій стіні.

Рис.2.2. Характеристики насоса СМ250-200-400/4Б

Проєктуємо два діаметрально протилежні виходи напірного трубопроводу з насосної станції, d = 500 мм із сталевих труб. На напірному трубопроводі кожного насоса встановлюється зворотний клапан між засувкою і насосом. До кожного насоса передбачена окрема всмоктувальна труба. Засувки на загальному напірному трубопроводі встановлені електрифіковані, на всмоктувальних і напірних трубопроводах від кожного насоса теж.

2.4. Гідравлічний розрахунок всмоктувальних

і напірних трубопроводів

Для визначення внутрішньостанційних опорів викреслюємо аксонометричну схему (рис.2.3.) всмоктуючих і сполучних напірних трубопроводів. На схемі вказуємо діаметри, арматуру, фасонні частини і визначаємо самий невигідний для розрахунку втрат напору шлях руху води.

Обчислення внутрішньостанційних опорів у всмоктувальних і напірних сполучних лініях зводимо в таблицю 2.2.

Гідравлічний розрахунок внутрішньостанційних опорів в комунікаціях розпочинаємо з визначення діаметрів труб.

Діаметри всмоктуючих і напірних труб визначаємо по формулах:

d_вс = √ (4∙Q_вc) / (π∙V_эк) =√4∙0,232/3,14∙1,0 = 0,54м;

де V_ек - допустимі швидкості у всмоктуючих трубопроводах (при d = 300 - 800 мм швидкість 0,8 - 1,5 м/с; у напірних трубопроводах - 1,0 - 3 м/с).

Приймаємо d_.вс= 500 мм; при цьому згідно табл. Шевелева V_ек=1,1м/с;

d_н = √ (4∙Q_н)/(3,14∙2,0) =√4 ∙ 0,232 / 3,14∙2,0 = 0,39м.

Приймаємо труби, диаметром d_н = 400 мм, при цьому згідно табл. Шевелева швидкість дорівнює V_{эк. нап} = 1,71м/с;

Внутрішньостанційні трубопроводи приймаємо із сталевих труб, що сполучаються на зварюванні, а в місцях установки арматури - на фланцях.

Рис. 2.3. Аксонометрична схема внутрішньостанційних комунікацій для визначення опорів у всмоктувальних та напірних трубопроводах в середині насосної станції з п’ятьма горизонтальними насосними агрегатами типу СМ250-200-400

Номери опорів на схемі відповідні номерам опорів у таблиці 2.2.

Примітка: Аксонометрична схема внутрішньостанційних комунікацій вертикальних насосів типу СДВ і таблиця з обчислень опорів наведена у додатку (див. рис.2.8 і табл.2.6.)

Втрати напору у всмоктувальних і напірних трубопроводах визначаємо за формулами:

h_вс= S_вс ∙Q² = 3,72∙(0,348)²= 0,45м

h_н= S_н ∙Q² = 15,45∙(0,348)²= 1,87м

Отримане розрахунком значення суми внутрішньостанційних втрат напору у всмоктувальних та напірних сполучних лініях

∑h_нс = (h_вс + h_н)

має бути не більше за суму цих величин, прийняту попередньо при підборі насосів, а саме

∑ (h_вс + h_н) = 2,32м < менше 2,5 м,

де S_вс S_н - відповідні питомі опори всмоктувальних і напірних сполучних лінях, визначаються як:

S_вс = ∑Ат·L+ ∑A_c ·ζ, c²/м⁵,

A_c= 0,0827/d⁴ ,

де Ат = f(d), c²/м⁶ - питомий опір трубопроводу, який визначено по діаметру і матеріалу труб (таблиця 2.1) додатку;

Ac - коефіцієнт, що залежить від діаметру за даним місцевим опором (таблиця 2.1.додатку);

L - довжина прямих ділянок труб в метрах (приймаєтся 3-5м);

ζ - коефіцієнт цього місцевого опору;

Величини коефіцієнтів Ат, Ас і ζ приводяться в таблицях додатку 2.13 .

Розрахунок можна вести в табличній формі, табл.2.2.

№ опорів	Найменування опір	Схема	Кількість n	Діаметр, d, мм		Ас, або Ат	ζ або l	S=Ас·ζ· n S= Ат·l
1	2	3	4	5		6	7	8
1. Всмоктувальна лінія
1	Вхід в трубу		1	500		1,32	0.2	0,264
2	Коліно		1	500		1,32	0.6	0,792
3	Засувка		1	500		1,32	0.2	0,264
4	Перехід звужений		1	250		21,1	0.1	2,11
5	Пряма ділянка	–––	1	500		0,05784	5.0м	0,290
∑Sвс= 3,72с2/м5
2.Напірна лінія
6	Перехід розш.		1	400	3,23		0.25	0,808
7	Зворотній клапан		1	400	3,23		1.7	5,49
8	Засувка		1	400	3,23		0.2	0,646
9	Коліно		1	400	3,23		0.6	1,94
10	Засувка		5	500	1,32		0.2	1,32
11	Трійник з поворотом		1	500	1,32		1.5	1,98
12	Трійник транзитний		4	500	1,32		0.1	0,528
13	Пряма ділянка	–––	1	500	0,05784		20м	1,1568
14	Коліно		2	500	1,32		0.6	1,584
∑Sн= 15,45с2/м5

Визначення опорів у всмоктувальних та сполучних напірних внутрішньостанційних трубопроводах Таблица 2.2.