3 . Подбор основного гидромеханического и энергетического оборудования

3.1. Определение расчетного напора

Расчетный напор насоса оросительной насосной станции определяется по формуле

H _р = H _г..ср +  h _т + H _св ,

где H _г..ср – средневзвешенный геометрический напор, м ;

 h_т – суммарные гидравлические потери во всасывающей и нагнетательной линиях насоса, м ;

Н _св – свободный напор, м. Учитывается в том случае, если в задании водоприемником служит гидрант.

Рис. 2.7. Совмещенный график колебания уровней воды верхнего и нижнего бьефов:

а) – водоприемником является канал ; б) – водоприемник – гидрант.

Для определения Н _{г. ср} необходимо построить совмещенный график колебания уровней в верхнем и нижнем бьефах в отметках ( рис. 2.7, а ), по которому определяются геометрические напоры Н_г.i и их продолжительность t .

Тогда .

Для оросительных насосных станций, работающих на закрытую оросительную сеть (гидрант), средневзвешанный геометрический напор насоса определяется с учетом только максимальной отметки уровня воды в верхнем бьефе (рис. 2.7,б).

На осушительных насосных станциях при перекачке воды в реку расчетный напор

,

Н_г – максимальная разность отметок верхнего и нижнего бьефов.

Суммарные гидравлические потери h_t состоят из гидравлических потеоь на трение по длине всасывающего (h_т.в) и напорного (h_т.н) трубопроводов и гидравлических потерь на местные сопротивления (h_м) , т.е. h_т = h_т.в + h_т.н .

Так как насосная станция и трубопроводы еще не запроектированы, то потерями напора можно предварительно задаться на основе существующего опыта проектирования. Местные потери можно принять равными 0,7…1,5 м. Потери на трение по длине во всасывающем трубопроводе принимаются предварительно равными 0,5…0,75 м, а в напорном трубопроводе их рекомендуется вычислять следующим образом:

h_т.н = i L_н.т ,

где i–удельное сопротивление по длине трубопровода, м/км (табл. 3.1); L_н.т – длина напорного трубопровода, определяемая по продольному профилю, км (при осушении она равна ширине подошвы дамбы).

Т а б л и ц а 3. 1. Удельное сопротивление трубопровода

Максимальная подача насосной станции , м3/ с	Сопротивление на 1 км напорного трубопровода i , м
До 3	4, 0
3 …10	3…3,5
Больше 10	2,5…3

2. Определение расчетного расхода и числа агрегатов

Расчетный расход насоса определяется из условия лучшего обеспечения графика водоподачи насосной станции с максимальной экономической эффективностью . При этом число рабочих агрегатов должно обеспечивать максимально потребный расход насосной станции.

Число рабочих агрегатов определится по формуле

n_р = Q_max / Q_р ,

где Q_max – максимальная водоподача, определяемая по заданному гра-

фику водоподачи;

Q_р – расчетный расход насоса.

В качестве расчетного расхода Q _р можно принимать минимальную подачу , т . е. Q _р = Q _{m i n} или Q _р = 0,5Q _{m i n} .

К числу рабочих агрегатов добавляется резервный насос в случаях, если насосная станция предназначена для целей осушения , так как данная насосная станция должна работать беспрерывно в течение рабочего периода или для целей орошения , если задан форсированный расход Q _ф . Таким образом , число установленных агрегатов с учетом резервного

n _у = n _р + 1 .

При выборе числа агрегатов следует учитывать , что на мелиоративных насосных станциях оптимальное число агрегатов составляет 4 ... 5 , минимальное – 2 ... 3 , максимальное – 8 .