Глава VIII. Определение диаметра труб напорной оросительной сети

На орошаемом участке полевые трубопроводы не закольцованы, из каждого полевого трубопровода воду забирает одна «Ока». Техника равномерно распределена по полям севооборота.

Расход полевого трубопровода равен расходу воды, потребляемой одной машиной с учётом потерь в сети:

Диаметр полевого трубопровода. Рекомендуемые скорости прохождения воды в трубопроводах из асбестоцементных труб V = 0,75 – 1,5 м/с. Принимаем V = 1 м/с. Диаметр полевого трубопровода определяем по формуле:

по ГОСТу 539-48 d_пт = 0,386 м, проверяем скорость по формуле:

,

Полученная скорость находится в допустимых пределах.

Диаметр распределительного трубопровода. Расход поливной воды от конца по направлению к главному трубопроводу увеличивается по мере увеличения числа подсоединяемых дождевальных машин. КПД его η_рт = 0,98. Отсюда максимальный расход распределительного трубопровода по формуле:

Скорость V = 1 м/с. Тогда:

По ГОСТу 539-48 d_рт = 0,576 м.

Так как принятый диаметр меньше расчётного проверяем скорость:

Расход поливной воды этого трубопровода равен полному расходу насосной станцией:

где:

n_рт – число распределительных трубопроводов, η_рт = 0,98.

Диаметр магистрального трубопровода определяется по формуле:

Напорные трубы проектируют из асбестоцементных труб. Скорость V = 0,75 – 1,5 м/с, принимаем V = 1 м/с.

По ГОСТу 539-48 d_рт = 0,576 м.

Так как принятый диаметр меньше расчётного проверяем скорость:

.

Глава IX. Подбор насоса и двигателя оросительной насосной станции

Выбор типа насоса и расчёт его напора

Для подачи воды в закрытую оросительную сеть необходимо подобрать марку насоса. Для подборки марки насоса необходимо знать полный напор сети и рассчитать расход.

Расчётный расход насосной станции равен .

Рис. 14. Схема водозабора.

Полный напор рассчитывают по выражению:

h_п = h_в + h_н, где:

h_п – полный напор насоса, м;

h_в – напор во всасывающей линии трубопровода, м;

h_н – напор в нагнетательном трубопроводе, м.

Напор во всасывающем трубопроводе:

h_в = h_г + h_тв + h_мв

h_г – геодезический напор во всасывающей линии, м;

h_тв – потери напора на трение воды по длине трубопровода, м;

h_мв – потери напора на местное сопротивление (сетка, клапан, колено, задвижка и т.д.).

h_г = Н_он – Н_мг, где:

Н_он – отметка оси насоса, м;

Н_мг – отметка межевого горизонта в реке Четь;

Н_он = Н_пз + Δh, где:

Н_пз – отметка поверхности земли, м;

Δh – превышение отметки оси насоса над уровнем земли (0,5 м).

Н_он = Н_пз + Δh = 248 м + 0,5 м = 248,5 м.

h_г = Н_он – Н_мг = 248,5 м – 245,6 м = 2,9 м.

, где:

λ – коэффициент трения для труб (λ = 1/40);

V_в – скорость воды во всасываемом трубопроводе, (V_в = 1,5 – 3 м/с, принимаем V_в = 2 м/с);

g = 9,81 – ускорение силы тяжести, м/с²;

L_в – длина всасывающего трубопровода (10 м);

d_в – диаметр всасывающего трубопровода (0,3 м).

где:

β – коэффициент, учитывающий потери напора во всасывающем трубопроводе (сетка, клапан, колено, задвижка и пр.), (равен 6,5)

.

h_в = h_г + h_тв + h_мв = 2,9 м + 0,17 м + 1,3 м = 4,37 м.

Полный напор во всасывающей линии соотносится с величиной вакуума, который указан в паспорте насоса.

Определение напора в нагнетательной линии

h_н = h_гн + h_тн + h_мв + h_гидр, где:

h_гн – геодезический напор на нагнетательной линии, м;

h_тн – потери напора на трение в нагнетательном трубопроводе, м;

h_мв – потери на местные сопротивления в нагнетательном трубопроводе, м;

h_гидр – свободный напор на гидранте, к которому подсоединяют дождевальную машину, принимают равной 3 – 8 м. (6 м).

h_гн = Н_г – Н_он, где:

Н_г – отметка самого высокого гидранта на орошаемой площади, Н_г = 259 м.

h_гн = Н_г – Н_он = 259 – 248,5 = 10,5 м.

λ – коэффициент трения для асбестоцементных труб, равный 1/50, скорость течения воды в нагнетательном трубопроводе V = 1,5 м/с, длина напорного трубопровода до наиболее удаленного гидранта от насосной станции 1325 м, максимальный диаметр d_н = 0,456 м.

h_мс = 0,1h_тн = 0,1×6,7 м = 0,7 м.

Свободный напор на гидранте примем равным h_гидр = 8 м.

h_н = h_гн + h_тн + h_мв + h_гидр = 10,5 м + 6,7 м + 0,7 м + 8 м = 25,9 м.

Полный напор насосной станции равен:

h_п = h_в + h_н = 4,37 м + 25,9 м = 30,3 м.