5.2. Вакуум-насосные установки

При запуске центробежных насосов с положительной высотой вса­сывания необходима заливка их водой. Для этих целей предусматри­вают установку не менее двух вакуумных насосов (один из них ре­зервный).

Производительность вакуумного насоса определяется по формуле:

где W - объем всасывающей линии, насоса и напорного трубопровода

до задвижки, м³;

t - принятое время заливки, которое не должно быть больше 15 мин. По производительности подбирается марка насосов, которые вы­пускает наша промышленность.

6. Проектирование напорного трубопровода

Напорные трубопроводы служат для транспортирования воды от внутристанционных трубопроводов до водоприемника и являются од­ной из ответственных частей, входящих в комплекс сооружений ма­шинного водоподъема. Их стоимость может превышать стоимость всей насосной станции с оборудованием, поэтому выбор материала стенок, количества ниток и диаметра напорного трубопровода должен быть тщательно обоснован.

6.1. Определение числа ниток напорных трубопроводов

Количество ниток напорных трубопроводов зависит от их длины и числа установленных агрегатов. В качестве первого приближения ре­комендуется на насосных станциях малой производительности с тремя и ме­нее установленными насосами следует принимать одну нитку напор­ного трубопровода.

6.2. Определение расчетного расхода напорного трубопровода

Расчетный расход одной тики напорного трубопровода, проло­женного от каждого насоса, равен расчетному расходу этого насоса:

Расчетный расход каждой нитки напорного трубопровода при объ­единении нескольких насосов зависит от количества их, числа насосов, подсоединенных к ней, и графика работы насосной станции.

Если количество насосов, подключенных к каждой нитке, одина­ковое, то расчетный расход ее определяется по формуле :

где n - число ниток напорного трубопровода;

Qi - расход насосной станции в период, соответствующий време­ни ti. Определяется по заданному графику работы насосной станции.

6.3. Выбор материала стенок

Напорные трубопроводы изготавливают из монолитного и сборно­го железобетона, стали, асбестоцемента, пластмасс и других материа­лов. Материал выбирают в зависимости от диаметра и расчетного дав­ления (напора) в напорном трубопроводе.

Диаметр можно определить по формуле:

где v_доп принимается равной 1,8 м/с.

Поэтому задаёмся материалом стенок труб, а потом проверить предположение, используя следующие рекомендации:

Принимаем стальные трубы - диаметром 1,1 м.

6.4. Определение экономического диаметра напорного трубопровода

Выбор экономически наивыгоднейшего диаметра осуществляется путем сопоставления нескольких вариантов по минимуму приведен­ных затрат, которые включают в себя капитальные вложения и экс­плуатационные издержки, т. с. ПЗ = Ен К +С,

где Ен -нормативный коэффициент, принимаемый в мелиорации 0,1...0,15;

К - стоимость укладки 1 м напорного трубопровода из выбранного материала (приложение 11); С - суммарные эксплуатационные издержки. Их находят по формуле :

С = а'Э + bК,

где а' - стоимость 1 кВт ч электроэнергии ;

b - процент отчислений на капитальный ремонт и восстановление.

Для стальных b = 4,75 % ;.

В формуле Э - количество электроэнергии на преодоление потерь напора в трубопроводе.

где h _т - потери напора в метрах на 1 м трубопровода, могут быть оп­ределены по формулам при Lтр=1 м ;

Т - количество суток работы данного трубопровода в году, опре­деляется по графику подачи;

t - число часов работы в сутки (дано в задании) ; - коэффици­ент полезного действия насосной установки

Здесь - к. п. д. насоса, 86.

- к. п. д. двигателя по паспорту -93%

- к. п. д. сети, учитывающий потери на участке 0,98...1.Расчет экономического диаметра удобно проводить в таблице

Таблица 6.4.1. Расчет экономического диаметра

Диаметр трубо­провода Дтр. м	Стоимость 1 м, трубопровода (К),руб ,	Скорость v, м/с	Потери напора в трубопроводе h. ; м	Потери электро­энергии Э, кВт	Стоимость поте­рянной энергии а1 Э, руб	Отчисления на ре­монт и восстанов­ление bk. руб	Суммарные экс­плуатационные издержки C=a'Э+bk: pу6	Приведенные за­траты ПЗ=Ен К+С
0,5	31	3,18	0,0266	568,8	11,38	1,47	12,85	15,99
0,6	39	2,21	0,0102	218,11	4,36	1,85	6,21	10,11
0,8	58,5	1,24	0,0022	47,04	0,94	2,79	3,73	9,58
1	84,5	0,8	0,0007	14,98	0,28	4,01	4,29	12,74
1,2	115,5	0,55	0,00026	5,56	0,11	5,46	5,57	17,12
1,4	153,5	0,41	0,00012	2,57	0,05	7,29	7,34	22,69

Наиболее экономическим диаметром является диаметр равный 0,8 приведёнными затратами ПЗ=9,58