Билет 15. Центробежные насосы.

Основным рабочим элементом центробежного насоса является рабочее колесо с изогнутыми лопастями, расположенное на валу внутри корпуса. Корпус насоса соединён со всасывающим и нагнетательным трубопроводами. Перед пуском насоса его корпус и всасывающий трубопровод заполняют жидкостью. При вращении рабочего колеса жидкость, находящаяся между лопастями, под действием центробежной силы отбрасывается к периферии, выходит в спиральную камеру и далее в нагнетательный трубопровод. В центральной части насоса перед входом в рабочее колесо возникает разрежение, и вода под действием атмосферного давления направляется из источника по всасывающему трубопроводу в насос.

Классификация центробежных насосов.

По напору: низконапорные (до 20м), средненапорные (20-60м) и высоконапорные (более 60м).

По числу колёс: одноколёсные и многоколесные.

По расположению вала: горизонтальные и вертикальные.

По назначению: общего назначения, шахтные, артезианские и др.

В зависимости от перекачиваемой жидкости: водопроводные (водяные), для перекачки сточной жидкости (канализационные), песковые, грязевые (землесосные) и пр.

Характеристики центробежных насосов.

Высота всасывания и напор, развиваемый насосом. Для нормальной работы центробежных насосов вакуум в их всасывающем патрубке не должен превышать определённой величины, зависящей от их конструкции, частоты вращения колеса и других параметров. Эту величину называют допустимой вакуумметрической высотой всасывания (обычно не превышает 6-7м).

Геометрическая высота всасывания Нг.вс - разность отметок центра колеса и уровня воды в источнике. Вакуумметрическая высота всасывания Нвак складывается из геометрической высоты всасывания, потерь напора во всасывающем трубопроводе hпот.вс и скоростного напора при входе в насос υ2/2g.

Нвак = Нг.вс + hпот.вс + υ2/2g ≤ Нвакдоп.

Полный напор, который должен создавать центробежный насос, складывается из следующих величин: геометрической высотой всасывания Нг.вс, геометрической высотой нагнетания Нг.н, потерь напора на всасывающем трубопроводе (с арматурой) hпот.вс, потерь напора в напорном трубопроводе (с арматурой) hпот.н.

Н= Нг.вс + Нг.н + hпот.вс + hпот.н.

Мощность насоса и его КПД. Полезная (эффективная) мощность насоса, кВт, выражается соотношением:

Nп=γQH/1000,

где γ – удельный вес жидкости, Н/м3; Q – подача насоса, м3/с; Н – полный (рабочий) напор насоса, м.

Мощность на валу насоса (потребляемая мощность), кВт:

N=γQH/(1000η),

где η – полный КПД насоса.

Полный КПД учитывает гидравлические, объёмные и механические потери.

Билет 16. Последовательная работа насосов.

При последовательной работе насосов суммарный их напор равен Н=Н1+Н2, а подача Q=Q1=Q2.

Параллельная работа насосов.

Рассмотрим параллельную работу двух одинаковых насосов. Т.к. насосы одинаковы, то их характеристики совпадают. Для построения суммарной характеристики при параллельной работе двух одинаковых насосов нужно удвоить абсциссы характеристики одного насоса при одинаковых напорах.

При параллельной работе насосов суммарная подача их равна Q=(Q1+Q2)*k, а напор Н=Н1=Н2.

Билет 17. Водонапорные башни.

Для регулирования подачи и потребления воды служат водонапорные башни. Регулирующий объём бака водонапорной башни можно определять по совмещённым ступенчатым или интегральным графикам подачи и потребления воды. В баке водонапорной башни должен храниться, кроме того, запас воды для тушения пожара в первые минуты после его возникновения.

V=Vр+Vп,

где Vр – регулирующий объём бака; Vп – запас воды для тушения одного внутреннего и одного наружного пожара в течение 10 минут.

Водонапорная башня состоит из следующих основных элементов: водонапорного бака, поддерживающей конструкции (ствола) и отепляющего шатра вокруг бака. Вода в бак подается по трубе (подающее разводящая), заканчивающейся на уровне наибольшего наполнения. Конец её может быть оборудован поплавковым клапаном, который автоматически закрывает подающую трубу при наполнении бака. Раздача воды из бака происходит по трубам, оборудованным обратным клапаном, препятствующим поступлению воды в бак по трубе. Конец трубы располагают над дном бака и оборудуют сеткой. Задвижка служит для отключения водонапорной башни от сети. Для подачи воды в бак и разбора воды из него могут выполняться отдельные трубы. Для слива воды в случае переполнения бака служит переливная труба, заканчивающаяся в верхней части воронки. К переливной трубе присоединена грязевая труба с задвижкой, предназначенная для периодического удаления скапливающегося на дне бака осадка, а также для отвода воды при промывке бака.

Водонапорные башни бывают железобетонные, кирпичные, металлические.

Роль водонапорных башен могут выполнять пневматические напорно-регулирующие установки. Однако из-за больших эксплуатационных затрат их применяют редко.

Билет 18. Глубина заложения водопроводной сети.

Вода в сети не должна нагреваться, замерзать, быть разрушена внешними факторами.

hзал=hпром+0,5,

где hпром – глубина промерзания, м; hзал – глубина заложения.

Билет 19. Принципы расчёта водопроводной сети.

Расчёт водопроводных сетей заключается в установлении диаметров труб, достаточных для пропуска заданных расходов воды, и в определении и потерь напора. Последнее необходимо для определения высоты водонапорных башен и напора, который должны создавать насосы.

При расчёте водопроводной сети предполагают, что промышленным предприятиям (для производственных и хозяйственно-питьевых целей ) вода подаётся в виде сосредоточенных расходов, а для хозяйственно-питьевых целей в городах и населённых пунктах – равномерно по длине магистральных линий. Равномерно распределённый (путевой) расход воды, приходящийся на 1м длины линии, называют удельным расходом.