1.5. Расчет напорных водоводов

Расход воды в напорном трубопроводе q_{н ,}м³ /с, определяется по формуле

, (18)

где n=2 – количество напорных водоводов;

м³/с

Диаметр напорного водовода d_н , м, определяется по формуле

, (19)

где V_н=2 м/с – скорость в напорном водоводе;

м.

Приняты к установке трубы полиэтиленовые диаметром 500 мм .

Фактическая скорость воды в трубах ,м/с, данного диаметра равна

, (20)

м/с.

Потери напора в напорных трубопроводах h_н,м, определяются по формуле

h_н=1,1·i_н·l_н, (21)

где 1,1- коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления;

l_н=1250 м - длина напорного трубопровода;

i_н- потери напора на единицу длины напорного водовода.

К установке приняты стальные трубы, тогда согласно [3]: m=0,19; A_o=1 ; 1000A₁=11 ;1000(A₁/2g)=0,561 ; C=3,51

, (22)

,

h_н=1,1·1250·0,0017=2,34 м.

1.6. Определение требуемого напора

Требуемый напор ВНС-II H_тр , м, определяется по формуле

H_тр=Z₂-Z₁+h_вс+h_н+H_б+h_б+H_нс, (23)

где Z₂=132 м –отметка поверхности земли в точке потребления;

Z₁= Z₃+0,5м – расчетный уровень воды в РЧВ, м; (24)

Z₁=105+0,5=105,5 м

Z₃=105 м –отметка дна РЧВ;

H_нс=2 м – потери напора внутри насосной станции;

H_б=12 м –высота водонапорной башни;

h_б=3 м –высота бака водонапорной башни;

H_тр=132-105,5+0,067+2,34+12+3+2=45,90 м.

1.7. Подбор насосов

Согласно рекомендации для ВНС [4] принят насос марки Д500-65, номинальная подача составляет 500 м³/ч, номинальный напор 53 м, диаметр рабочего колеса 432 мм, КПД 76%, мощность 135 кВт, допустимый кавитационный запас 4,5 м, частота вращения 1450 об/мин., диаметр всасывающего патрубка 250 мм, диаметр напорного трубопровода 150 мм.

На рис. 3 представлены энергетические характеристики насоса марки Д500-65, на рис. 4 представлены габаритные размеры насоса марки Д500-65.

Данные для подбора насосов представлены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование параметра	Величина
Производительность ВНС-II, м3/ч л/с	1232,8 342
Производительность данного насоса: при отдельной работе м3/ч л/с при параллельной работе 3-х насосов м3/ч л/с	485,3 134,81 411,27 114,25
Требуемый напор, м	45,9

Рабочая точка (Q=485,3м³/ч и H=45,90 м) лежит ниже линии характеристики Q-H выбранного насоса. Следовательно, требуется обточка рабочего колеса насоса.

1.8 Обточка рабочего колеса

Для определения размера обточенного колеса, соответствующего требуемым рабочим параметрам насоса, строится парабола режимных точек по формуле

· . (25)

Значения Q принимаются в пределах рабочей части характеристики Q-H насоса Д500-65. Результаты расчета представлены в таблице 3.

Таблица 3

Q,м3 /ч	375	400	450	500	550
H, м	27,41	31,18	39,47	48,72	58,95

Точка пересечения этой параболы с характеристикой насоса Q-H ( точка А, рис.5) имеет координаты Q_А=525 м³/ч и H_A=53 м.

Диаметр обточенного колеса D_обт , мм, определяется по формуле

, (26)

мм,

где D- диаметр рабочего колеса насоса, равный 432мм.

Процент срезки рабочего колеса П_ср , %, определяется по формуле

, (27)

.

Коэффициент быстроходности n_s принятого насоса определяется по формуле

, (28)

где n – частота вращения, об/мин (из каталога [4]).

После этого строится Q-H характеристика насоса с обточенным рабочим колесом. Для этого в пределах рабочей характеристики выбранного насоса определяются соответствующие координаты Q-H (при D=432 мм) и вычисляются Q_ср и H_ср по формулам

,м³/ч, (29)

,м. (30)

Результаты расчетов заносятся в таблицу 4.

Таблица 4

№ точек	Q,м3/ч	H,м	Qср,м3/ч	Hср,м
1	2	3	4	5
1	375	60	347	51,44
2	400	59	370	50,58
3	450	58	417	49,73
4	500	53	463	45,44
5	550	50	509	42,87