6.Проектирование напорного трубопровода.

6.1. Определение числа ниток напорных трубопроводов и расчётного расхода напорного трубопровода

Принимаем 2 нитки напорных трубопроводов, в связи с тем, что длина напорного трубопровода 100 м и расчетный расход определим по формуле:

q_рт =

Рис.10. Схема соединения напорных трубопроводов с насосами.

6.2.Выбор материала стенок.

Материал труб выбирают в зависимости от диаметра и расчетного дав­ления (напора) в напорном трубопроводе.

Диаметр можно определить по формуле:

,

где v_доп принимается равной 1,6…2м/с.

Расчётное давление определяется по формуле:

где H_ст – статический напор, м.(разность отметок воды в ВБ и оси насоса).

В связи с тем, что потери напора зависят от материала стенок труб, поэтому задача решается подбором материала стенок. Задаемся железобетонными трубами.

Потери напора по длине трубопровода для железобетонных труб определяются по формуле:

Местные потери равны 10…15 % от потерь напора по длине и равны:

Суммарные потери равны:

h_т = h_дл+h_м=0,217+0,0217=0,239 м

Расчетное давление равно:

Следовательно, принимаем железобетонные сборные трубы.

6.3. Определение экономического диаметра напорного трубопровода.

Выбор экономически наивыгоднейшего диаметра осуществляется путем подсчета приведен­ных затрат для разных диаметров труб.

Приведенные затраты вычисляются по формуле:

ПЗ = Е_н·К + С,

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

К - стоимость укладки 1 м напорного трубопровода из выбранного материала;

С - суммарные эксплуатационные издержки.

Суммарные эксплуатационные издержки находят по формуле:

С=а`Э+bК

где а`- стоимость 1кВт·ч электроэнергии а`=0,01 руб.

в - процент отчисления на капитальный ремонт и восстановление(для железобетонных труб b=3,75%)

Э- количество электроэнергии на преодоление потерь напора в трубопроводе. Вычисляется по формуле:

где h _T - потери напора в метрах на 1 м трубопровода L_тр=1 м;

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

t - число часов работы в сутки;

ŋ_ну - коэффици­ент полезного действия насосной установки:

ŋ_ну=ŋ_н·ŋ_дв·ŋ_с:

где- ŋ_н- КПД насоса, снимаемый по безразмерной характеристики при расчётном расходе;

ŋ_дв-КПД двигателя по паспорту;

ŋ_с-КПД сети, учитывающий потери на участке от щита до двигателя, принимается=0,98…1,0.

ŋ_ну=0,8·0,93·0,98=0,73

Расчет экономического диаметра сведем в таблицу 4.

Таблица 4. Расчет экономического диаметра

Диаметр трубопровода Дтр,м.	Стоимость трубопровода	Скорость, v м/с	Потери напора в трубопроводе,hтр,м.	Потери электроэнергии Э,кВт	Стоимость потерянной энергии, a` Э,руб	Отчисления на ремонт и восстановление, вК	Суммарные эксплуатационные издержки, С=а`Э+вК	Приводимые затраты ПЗ=ЕнК+С,руб.
0,7	81	2,599766	0,011978	470,0241	3,760193	3,0375	6,797693	14,89769
0,8	89	1,990446	0,006103	239,4753	1,915803	3,3375	5,253303	14,1533
0,9	105,2	1,572698	0,003367	132,1115	1,056892	3,945	5,001892	15,52189
1	126,2	1,273885	0,001978	77,60062	0,620805	4,7325	5,353305	17,9733
1,1	140,5	1,052798	0,001222	47,95481	0,383638	5,26875	5,652388	19,70239
1,2	156	0,884643	0,000788	30,90295	0,247224	5,85	6,097224	21,69722
1,3	186	0,753778	0,000526	20,62772	0,165022	6,975	7,140022	25,74002
1,4	229,8	0,649942	0,000362	14,18792	0,113503	8,6175	8,731003	31,711
1,5	240	0,566171	0,000255	10,01393	0,080111	9	9,080111	33,08011

Принимаю железобетонный трубопровод диаметром Д = 0,8 м, так как приведенные затраты ПЗ=14,15 руб.

р исунок 5.