2. Пропускная способность фильтра

Q_ф = π*d_ф*l_ф*v_ф*η = 3,14*0,273*18*214,6*0,5 = 1655,6м³/сут;

где v_ф – скорость притока воды к фильтру, м/с определяемая

v_ф = 65 = 65 = 214,6 м/с.

η – скважность фильтра, т.е. отношение площади отверстий фильтра к площади его боковой поверхности для каркасно-стержневых фильтров;

2. Определение количества скважин в водозаборе

Сопоставляем расчётную производительность водозабора Q_сут.р и пропускную способность фильтра Q_ф.

Q_сут.р = 4995.5 м³/сут

Q_ф = 1655,6м³/сут

Q_сут.р ≥ Q_ф , поэтому проектируется групповой водозабор, количество скважин в котором n и определяется по формуле

n =

Т.к. у нас III категория системы водоснабжения, из приложения «Резерв скважин на водозаборе подземных вод» видно, что требуется 1 резервная скважина.

2. Фактические параметры скважины

Зная количество скважин в водозаборе, можно определить

Q_{скв.факт.}=Q_сут.р./n=4995.5/4=1248,9 м³/сут.

Определяем максимальную пропускную способность фильтра

Q_ф^’=K_o* Q_{скв.факт}=1,2*1248,9=1498,7 м³/сут.

Полученное значение подставляем в формулу и рассчитываем диаметр фильтра d_ф^’,м.,

Q_ф’.=Π*d_ф’.*l_ф.*V_ф.*ƞ

1498,7_.=3,14*d_ф’.*18*214,6_.*0,5

d_ф^’_.=0,247 м.

Так как d_ф^’_.<d_ф. проверяем возможность принять меньший диаметр в соответствии с сортаментом труб. По сортаменту меньший диаметр 0,219 м.Поэтому принимаем расчетный диаметр фильтра d_ф^’_.=0,273 м.

Рассчитываем фактическое водопонижение S,м.

Q_скв.=2Π*K*m*S_факт./R _o.

1248,9=2*3,14*36*19*S/ R _o

R _o = ln ln =4,86+1.0415=5,9

S=1,7 м.

В соответствии с принятой схемой расположения насоса длина водоподъемной трубы l_в.т.,м.

l_в.т=ΔH_нас.+S+(H_скв.-H)=3+1,7+(102-59)=47,7 м.

4. Водоподъемное оборудование

1. Расчет рабочих параметров насоса

Основными рабочими параметрами насоса является подача Q_нас.,м³/ч,и напор H_нас.,м.

В процессе принята линейная схема сборных водоводов при линейном расположении водозаборных сооружений и концевом расположении сборного узла в одну нитку.

H_нас=Н_г+S+h_вт+h_нс+h_н

Н_г=(Hскв-Н)+ Δz+(10…15)=(102-59)+10+2=55 м

Δz-перепад в отметках земли у дальней от сборного узла скважины и в точке устройства очистных сооружений, м; если очистные сооружения расположены ниже водозабора, то параметром Δz пренебрегают.

(10…15) – потери напора на очистных сооружениях, м.

Q_{скв.факт.}= 1248,9 м³/сут.=0,014 м³/с.=14 л/c – секундный фактический расход скважины, л/с.

А – удельное сопротивление водоподъемных труб при V=1 м/с, принимаемое по таблице Шевелева в зависимости от диаметра труб;

Диаметр водоподъемных труб рекомендуется принимать, ориентируясь на скорость движения воды 2 м/с; материал – новые стальные трубы.

К’- поправочный коэффициент к значению удельного сопротивления А, принимаемый по таблице Шевелева, где он обозначен буквой К.

Принимаем стальные электросварные трубы d=80 мм, обеспечивающие V=1,98 м/с

Удельное сопротивление A водоподъемных труб при d=80 мм 1226.55

Поправочный коэффициент K к значению удельного сопротивления К=0,953

Потери напора в водоподъемной трубе h_в.т., м., определяется по формуле:

h_в.т=Q²_{скв.факт.}*l_в.т.*A*K’=0,000196*1226,55*47,7*0,953=10,93 м.

h_н. =1,05*i*l=1,05*0,089*100=9,35 м.

l – длина участков сборного водовода, м.;1–водозабор; 2–сборный водовод; 3–сборный узел.

Рис. 3 Расчётная схема сборного водовода

Таблица 2.Гидравлический расчет сборного водовода

обозначение участка	Расчетная длина участка,м	Расчетный расход,л/c	Диаметр труб d,мм	Скорость движения воды v,м/с	Гидравлический уклон i	Потери напора h=1,05*i*l
1-2	105	14	200	0,41	0,00164	0,2
2-3	100	28	250	0,53	0,00196	0,2
3-4	100	42	350	0,41	0,00079	0,1
4-5	1100	42	350	0,41	0,00079	0,9
					Итого	1,4

Потери напора в насосной станции h_н.с.=2 м.

Потребный напор насоса определяется по формуле:

Н_нас.=H_г.+S+h_в.т.+h_н.+h_н.с.=55+1,7+10,93+9,35+2=78.98 м.

Таким образом для подбора насоса потребный напор составляет м.,потребная подача Q_{скв.факт}=52,04 м³/ч.