3.5. Расчет магистрального трубопровода 2
Для снижения затрат электроэнергии на транспорт воды устанавливается стационарный режим работы насоса со среднесуточной производительностью. При этом при пониженном потреблении насос подает воду в бак водонапорной башни, а при повышенном потреблении недостаток производительности насоса компенсируется расходом воды из бака.
При
максимальном водопотреблении
и коэффициенте неравномерности
водопотребления
среднесуточный расход воды составляет
.
Этот расход обеспечивает насос по трубопроводу 2, остальной поток в количестве
поступает из бака водонапорной башни по трубопроводу 6.
Задаемся скоростью воды в трубопроводе v2= 1 м/с.
.
.
Из
табл. П4 принимаем
= 8 мм, dнар,2=329+2∙8=345
мм. Ближайшей из ряда является труба с
наружным диаметром
мм.
Внутренний диаметр трубы
.
Скорость воды в трубе
.
.
Согласно табл. П11 для бесшовной стальной умеренно заржавевшей трубы принимаем величину эквивалентной шероховатости 2=0,3 мм. Параметры течения
,
Из табл. П12 определяем, что течение в трубе находится в области гидравлически шероховатых труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле Альтшуля
.
При длине трубопровода 2=150 м линейное гидравлическое сопротивление составит
.
За
счет разности высот
падение давления, связанное с подъемом
воды, составит
.
Тройник
в точке с
является вытяжным. При соотношении
,
согласно табл. П18, коэффициент
гидравлического сопротивления2-3
=0,65
(1-3
в табл. П18). Отсюда гидравлическое
сопротивление тройника в направлении
от трубопровода 2 к трубопроводу 3
составляет
Эта
величина меньше погрешности округления,
и в дальнейших расчетах ее не учитываем.
Отсюда следует, что избыточное давление
воды перед тройником равно давлению
после тройника и равно
Избыточное давление воды в точке b составит
Согласно табл. 13 коэффициент гидравлического сопротивления обратного клапана диаметром 335 мм обр.кл=2,25; коэффициент гидравлического сопротивления полностью открытой задвижки задв=0,1. Гидравлическое сопротивление клапана и задвижки
Давление воды, создаваемое насосом,
3.6. Расчет высоты уровня воды в баке водонапорной башни
Принимаем, что от точки с до бака установлена вертикальная труба. Задаемся скоростью воды в трубопроводе v6= 1 м/с.
.
.
Из
табл. П4 принимаем
= 8 мм, dнар,6=265+2∙8=281
мм. Ближайшей из ряда является труба с
наружным диаметром
.
Внутренний диаметр трубы
.
Скорость воды в трубе
.
.
Согласно табл. П11 для бесшовной стальной умеренно заржавевшей трубы принимаем величину эквивалентной шероховатости 6=0,3 мм. Параметры течения
,
.
Из табл. П12 определяем, что течение в трубе находится в области гидравлически шероховатых труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле Альтшуля:
.
Трубопровод 6 соединяется с магистральными трубопроводами 2 и 3 через вытяжной тройник. При соотношениях
; 
по табл. П17 коэффициент сопротивления тройника 6-3= 1,28. Потеря давления воды в тройнике в сторону бака водонапорной башни
Избыточное давление воды в точке d
.
Это давление должно быть обеспечено весом столба воды с учетом гидравлического сопротивления участка трубопровода и атмосферного давления на поверхность воды в баке водонапорной башни.
Пренебрежем потерей давления при входе воды в опускную трубу, но примем, что длина трубы 6 равна высоте уровня воды Н6. Тогда
Отсюда линейное сопротивление трубопровода
.