5. Гидравлический расчет трубопроводов насосной станции

При гидравлическом расчете трубопроводов насосной станции определяют их диаметры, потери напора.

Для проведения гидравлического расчета необходимо составить схему обвязки насосов трубопроводами и установленной на них арматурой и фасонными частями. Кроме рабочих насосов принимаются 2 резервных насоса. Расчетная схема для гидравлического расчета трубопроводов, которые находятся внутри станции.

Рисунок 1 - Расчетная схема для гидравлического расчета внутристанционных трубопроводов.

Схема расположения насосов определяется типом, размерами, числом насосов и формой насосного зала. На канализационных насосных станциях целесообразнее применять однородную схему с расположением насосов перпендикулярно стене, отделяющей машинный зал от приемного резервуара. Для каждого агрегата устраивают отдельную всасывающую линию, на которой должна быть установлена задвижка или плоский затвор.

Напорная линия каждого насоса должна быть оборудована запорной арматурой и обратным клапаном. Число насосов на станции обычно превышает число ниток напорных водоводов, поэтому необходимо устраивать напорный соединительный коллектор. Размещение арматуры на напорных и всасывающих соединительных трубопроводах должно обеспечивать возможность замены или ремонта любого из насосов, обратных клапанов, а так же основной запорной арматуры при наличии

аварийного выпуска, а при его отсутствии - 100% расчетной подачи.

Потери в насосной станции складываются из местных потерь и потерь по длине. Потерями по длине пренебрегаем.

Потери напора в местных сопротивлениях определяются по формуле:

;

x - коэффициент местного сопротивления;

V- скорость движения воды, м/с

Потери напора на всасывающей линии включают потери на входе, в колене, в задвижке и в переходе:

;

Диаметр всасывающего трубопровода 450 мм. Скорость во всасывающем трубопроводе:

;

Диаметр всасывающего патрубка 350 мм. Скорость во всасывающем патрубке:

;

;

Потери напора в напорном соединительном трубопроводе определяется с учетом потерь напора в переходе, обратном клапане, задвижке, тройнике, присоединенном к магистрали, задвижке и проходном тройнике.

Диаметр напорного патрубка 300 мм. Скорость в напорном патрубке:

;

Диаметр напорного трубопровода 400 мм. Скорость в напорном трубопроводе:

;

Потери в напорном соединительном трубопроводе:

;

Потери напора в трубопроводе:

м

где h_l – потери напора по длине трубопровода, м

6. Графо-аналитический расчет совместной работы насосов и водоводов. Анализ работы насосной станции

Цель графо-аналитического расчета - установление расчетных значений подачи насоса, его напора, потребляемой мощности и коэффициента полезного действия при различных режимах работы насосной станции. Режим работы насосов определяется точкой пересечения характеристик насосов с характеристикой трубопроводов.

Для этого, чтобы построить суммарную характеристику двух насосов при параллельной работе, необходимо удвоить абсциссы кривой одного насоса при одинаковых ординатах (напорах).

При построении графической характеристики трубопровода удобно пользоваться уравнением.

;

где - статический напор (м);

- сопротивление системы трубопроводов.

В общем случае сопротивление трубопровода определяется путем деления величин потерь напора на квадрат расхода, при котором они определены.

Сопротивление системы, состоящей из нескольких параллельных трубопроводов, определяется по формуле:

;

где - число трубопроводов;

- приведенное сопротивление трубопроводов

Сопротивления трубопроводов насосной станции определяются следующем образом.

Для всасывающей линии:

;

Для напорной соединительной линии:

;

Для напорного водовода:

;

Сети от точки подключения напорных водоводов до диктующей точки:

S_c=h_c/Q_нс²=6,8/0,52²=25,1 м

Н_ст = Н_г+Н_св=30+18=48 м

Н_ст – статический напор, м