Участок 19

1.По табл. 9 лит.1 принимаем оптимальную скорость, соответствующую расходу 83.34 л/c для чугунных труб, v’_опт=1.46м/с.

2.Ориентировочное значение диаметра.

D’=Q/0.785* v’_опт=(300/3600)/0.785*1.46=0.27м

3. По ГОСТ 5525-61 принимаем трубу D_нар=222мм, =11мм с внутренним расчётным диаметром D = D_нар-2=274-12*2=250мм =0.25м

4.Определяем фактическую скорость воды на участке.

v=Q/0.785*D²=(300/3600)/0.785*0.25²=1.7м/с

5. Определяем число Рейнольдса.

Re=v*d/=1.7*0.25/1.096*10^-6=387773.72

Для чугунных бывших в употреблении труб по табл.8. лит.1 принимаем коэффициент эквивалентной шероховатости К_э=0.5 мм.

Предельные числа Рейнольдса.

Re¹_пр=10* D/ К_э=10*0.25/0.5*10^-3=5000

Re²_пр=500* D/ К_э=500*0.25/0.5*10^-3=250000

т.к. Re Re²_пр, зона гидравлически шероховатого трения.

6. Коэффициент жидкостного трения вычисляем по формуле Шифринсона.

=0.11*( К_э/D)^0.25=0.11*(0.5/250)^0.25=0.0233

7.Для резкого поворота трубы без переходного закругления табл.12 лит.1 _п=1.25.

8.Эквивалентная длина участка.

l_экв=_п*D/₃=1.25*0.25/0.0233=13.41 м

9.Приведённая длина.

l_пр=200+13.41=213.41м

10.Удельные потери энергии.

Н=* l_пр*v²/2*D=0.0233*213.41*1.7²/2*0.25=28.74Дж/кг

11.Давление в начале участка.

P_o=P_f+g**(z_o-z_f)+*H=364485.4+9.81*999*(20-2))+28.74*999=569600Па

Расчёт всасывающих участков

1.Задаёмся v_BC=0.7 м/с. Q=0.359167 м³/с

2.D’=Q/0.785* v’_опт=(1293/3600)/0.785*0.7=0.8084м

3. По ГОСТ 5525-61 принимаем трубу D_нар=842мм, =21мм с внутренним расчётным диаметром D = D_нар-2=842-21*2=800мм =0.8м

4. v=Q/0.785*D²=(1293/3600)/0.785*0.8²=0.715м/с

5. Re=v*d/=0.715*0.8/1.096*10^-6=521897.8

Re²_пр=500* D/ К_э= 500*0.8/0.5*10^-3=800000

6. Коэффициент трения рассчитываем по формуле Альтшуля

=0.11*(68/Re+ К_э/D)^0.25=0.11*(68/521897.8 + 0.5/800)^0.25=0.01825

7.Для всасывающего клапана _вк=2.5 табл. 15 лит.1. Для поворота на 90 град =0.5.

l_экв=(_вк+)D/₃=3*0.8/0.01825=13.15 м

8. l_пр=100+13.15=113.15м

9. Н_вс= 0.01825*113.15*0.715²/(0.8*2)=0.6598 Дж/кг

10.Допустимое давление во всасывающем патрубке насоса

Р_вс=Р₁₅+0.03=0.0017041+0.03=0.0317041 МПа

11.Допустимая высота всасывания.

h_всдоп=(Р_b- Р_вс)/g*-( Н_вс/g+v_вс²/2*g)=(1*10⁵-0.0317041*10⁶)/9.81*999-(0.6598/9.81+0.715²/2*9.81)=6.876м

Выбор насоса

Выбор насоса производится по следующему алгоритму.

1. Расчёт гидравлической характеристики системы. Гидравлическую характеристику рассчитываем по формуле ΔН= S_H*V², где ΔН – потеря напора, м; V – расход воды, м³/с, S_H – сопротивление сети, выраженное через единицы давления (потеря напора при V = 1). S_H=0.0894*К_Э^0.25* l_пр/g*D^5.25.

2. Строится график гидравлической характеристики сети и насоса.

3. Из графика определяется марка насоса, обеспечивающего оптимальный напор при оптимальном расходе воды.

Произведём расчёт для участка 2: S_H=0.0894*(0.5*10^-3)^0.25*178.89/9.81*0.5^5.25=9.277

Диаграмма 1

На основе диаграммы 1 выбираем насос 12НДс с рабочей точкой: напор – 68 м, расход – 0.278 м³/с.