3. Порядок расчета

Расчет насосной установки выполняется в следующей последовательности.

1. Диаметр трубопроводов в первом приближении определяется по формуле

, м (3.1)

где Q – расчетный расход воды, м³/с;

V – рекомендуемая скорость воды в трубопроводе, м/с; определяемая по табл. 3.1.

Таблица 3.1. Рекомендуемые скорости в трубопроводах

Диаметр труб, мм	Всасывающие трубопроводы	Напорные трубопроводы
До 250	0,6…1,0	0,8…2
300…800	0,8…1,5	1…3
больше 800	1,2…2	1,5…4

Диаметры трубопроводов округляются до ближайшего стандартного диаметра (приложение 1).

2. Потери напора в напорных и всасывающих трубопроводах определяются по формулам

(3.2)

где 1,1 – поправка на наличие местных гидравлических сопротивлений;

S_о – коэффициент гидравлических потерь в трубопроводе [1];

l_н, l_вс – длина напорного и всасывающего трубопроводов, м;

Q – расчетный (номинальный) расход воды, м³/с;

1000i – гидравлический уклон, м/км, определяемый по [7] (приложение 1).

3. Геометрическая высота подъема определяется по формуле

(3.3)

4. Расчетный напор насоса определятся по формуле

, м (3.4)

где Н_г – геометрическая высота подъема, м;

h_н, h_вс – потери напора в напорных и всасывающих трубопроводах, м;

h_з – потери напора во внутренней водопроводной сети здания при расчётном расходе, м;

1,5 – запас напора, м.

5. Подбирается насос в первом приближении по сводному графику характеристик насосов (приложение 2). На этом этапе определяется марка насоса и его рабочие характеристики.

6. Коэффициенты гидравлических сопротивлений системы трубопроводов определяется по формуле

, м (3.5)

7. Строятся совмещенные графики характеристик H–Q насоса и водоводов (рис. 3.1…3.4). Кривые на графиках:

   • системы трубопроводов ,

   • насоса: для водопроводного насоса вида ,

   • для канализационного насоса вида .

Коэффициенты a и b при аналитическом способе построения характеристик приведены в приложении 3. Характеристики H–Q насоса могут быть также скопированы в масштабе из паспортных характеристик насосов (приложения 4… 7).

Рисунок 3.1. Совмещенные графики характеристик H–Q насоса и водоводов

Рисунок 3.2. Построение характеристики насоса при параллельной работе

Рисунок 3.3. Совмещенные графики характеристик H–Q насосов и водоводов при параллельной работе насосов на несколько водоводов

Рисунок 3.4. Пример построения графиков характеристик H–Q насосов и водоводов при параллельной работе насосов на несколько водоводов

Графически и аналитически определяются режимные точки работы системы насос–трубопровод. Остальные характеристики насоса (в первую очередь КПД насоса) определяются по графикам приложений 4…7.

8. Если параметры режимной точки сильно расходятся с параметрами задания или КПД низок, выполняют расчет срезки рабочего колеса насоса или изменяют частоту вращения рабочего колеса по сравнению с номинальной (рис. 3.5 и 3.6).

Рисунок 3.5. Изменение характеристик центробежного насоса при обточке (срезке) рабочего колеса	Рисунок 3.6. Изменение характеристик насоса в зависимости от частоты вращения

Расчетные формулы для срезки (табл. 3.2…3.4) определяются коэффициентом быстроходности насоса, определяемым по формуле

, (3.6)

где n – частота вращения, об/мин;

Н – напор, м;

Q – расход, м³/с.

Для насосов c двухсторонним входом (типа Д) в формулу (3.6) подставляется Q = 0,5 Q_ном..

Таблица 3.2. Взаимосвязь коэффициентов быстроходности с конструкцией и характеристиками насоса

Таблица 3.3. Расчетные формулы для срезки рабочего колеса центробежного насоса

Отношение	ns  150	150<ns<300	ns  300
			Срезка не допускается

Таблица 3.4. Допускаемые пределы срезки

ns	Предел, %
60…120	20…15
120…200	15…11
200…300	11…7

Повышение частоты вращения без согласия завода-изготовителя насоса допускается не более чем на 10…15%, понижение частоты не ограничивается.

9. Коэффициент полезного действия насоса при срезке понижается

, (7)

При ориентировочной оценке принимают снижение КПД при

n_s = 60…200 – на 1% на 10% срезки

n_s = 200…300 – на 1% на 4% срезки.

10. Мощность двигателя насосной установки определятся по формуле

, м (7)

где k =1,0...1,25 – коэффициент, принимаемый в зависимости от мощности на валу;

ρ =999,7 кг/м³ при 10^оС – плотность воды;

Q – действительная производительность насоса, м³/с;

H – действительный напор, развиваемый насосом, м;

η_н – коэффициент полезного действия насоса.

11. Принимается двигатель по таблицам приложений 8…10.

12. Разрабатывается фундамент насосной установки.