5 Определение емкости водонапорной башни

Ёмкость бака водонапорной башни зависит от размеров водопотребления населенного пункта, характера водопотребления и работы насосной станции. Общая полезная емкость бака определяется, исходя из условий подачи воды в часы перерыва насосной станции, в часы максимального водопотребления и на пожаротушение (при хранении в баке пожарного запаса).

Регулирующий объем водонапорного бака можно определить:

1) по таблице расхода воды и подачи ее насосами;

2) по ступенчатому графику водопотребления и подачи воды насосами;

3) по интегральному графику расхода и подачи воды в бак.

Для построения интегральной кривой рисунке 4 по горизонтальной оси откладывают часы суток, а по вертикальной - суммарное потребление воды от начала суток до каждого данного часа. Подача воды насосами изображается на том же графике: при равномерной работе насосов в течение суток - наклонной прямой 3, при неравномерной (ступенчатой) ломаной линией 2. Наибольшая сумма разностей ординат линии водопотребления и работы насосов и определяет величину регулирующей емкости резервуара, В нашем примере на рисунке 4 она при равномерной работе насосов составляет 13,49 +.4,18 = 17,67%, а при ступенчатой работе - 2 + 5,5 = 7,5%.

Постройте ступенчатый график водопотребления, если регулирующий объем водонапорной башни больше 50 м , то необходимо построить интегральный график и подобрать режим работы насосов.

6. Выбор насоса

Необходимую производительность насоса Q (м³/с, л/с) определите по наибольшему суточному потреблению воды и принятой продолжительности работы насоса.

Полный напор насоса:

H=H_r+h_H+h_B

где Н_г - геометрическая высота подъема, м;

h_H - потери напора в нагнетательной трубе, м;

h_B - потери напора во всасывающей трубе, м.

Скорость движения воды в напорном трубопроводе насосной станции примите 1-1,5 м/с при диаметре трубы до 250 мм, 1,2-2 м/с при диаметре свыше 250 мм. Исходя из этих величин, по производительности насоса Q подберите трубу (предпочтительно стальную). Округлив диаметр до ближайшего по ГОСТу, подсчитайте скорость в трубе V_H при диаметре d_H. Потери напора в нагнетательной трубе с задвижкой, обратным клапаном и четырьмя коленами составит:

___________________________________

___________________________________

Длину напорного трубопровода примите соответственно расстоянию от колодца до башни с учетом ее высоты. Коэффициент местных сопротивлений: колодца - 0,4, задвижки - 0,12, обратного, клапана - 8,0, X -0,025.

Скорость движения воды во всасывающем трубопроводе примите в пределах 0,7 - 1,0 м/с, подберите трубу и по ее диаметру d_B и расходу Q, подсчитайте скорость V_B. При наличии приемного клапана с сеткой и двух колон потери напора во всасывающей трубе составят:

___________________________________

При расчете примите коэффициент местного сопротивления приемного клапана равным 10, а длину всасывающей трубы в пределах 8-12 м.

Полная потеря напора во всасываюшдй и нагнетающий магистрали пропорциональна квадрату скорости и, следовательно, квадрату расхода т.е.

h_n=k-Q²

___________________________________

где к - коэффициент пропорциональности постоянный для данной установки, его легко подсчитать, определив потерю напора

h_n по формулам гидравлика.

Общая зависимость преодолеваемого напора от расхода:

H=H_r+kQ²,

где Н_г- геометрическая высота насосной установки.

___________________________________

В полученной рабочей точке А подача насоса должна быть равна расходу воды в трубопроводе, а напор, развиваемый насосом, должен быть равен напору, необходимому для пропуска данного расхода через данный трубопровод. Если в полученной рабочей точке эти условия не выполняются, то следует поменять марку насоса, либо оставить ту же марку, но соединить 2 насоса параллельно или последовательно, в зависимости от условий.

Рабочая точка должна приходиться на максимум кривой.