Работа насоса на внешнюю сеть

3.1 Цель работы: Усвоить методику расчета трубопроводов с насосной подачей, подбора гидромеханического оборудования.

 

3.1 Задание. Выполнить расчет закрытой оросительной сети с механической (насосной) подачей воды.

Исходные данные:

- схема оросительной сети (для примера дана на рисунке 3.1);

- геодезические отметки точек сети z₁, z₂ …, м;

- длины участков l_1-2, l_2-3, …, м;

- расход воды дождевальной машины q_д.м., л/с;

- количество одновременно работающих машин n, шт.;

- свободный напор на гидранте Н_гидр, м.

 

Требуется определить расчетные параметры насоса, выбрать стандартный насос и выполнить анализ работы насоса на заданную внешнюю сеть, найти мощность на привод насоса.

 

 

 

Рисунок 3.1 Схема закрытой оросительной сети:

I – водоисточник; II – насосная станция; III – напорный трубопровод; IV – гидранты; V – дождевальная машина;

VI – орошаемый участок.

 

Последовательность расчета

- определить расчетные расходы воды на участках сети;

- произвести выбор и расчет магистральной линии;

- определить потребный напор насоса, выбрать стандартное оборудование;

- выполнить анализ работы насоса на внешнюю сеть;

- определить мощность на привод насоса;

- определить напоры в узловых точках сети;

- обосновать диаметры труб, примыкающих к магистрали.

Краткие методические указания

Определение расчетных расходов

Расход воды на участках сети определят по заданному расходу q_д.м. с учетом количества одновременно работающих дождевальных машин.

Так согласно рисунку 3.1 участок 3-4 обслуживает одну дождевальную машину типа «Волжанка» (включает два крыла) и расчетный расход Q_3-4=q_д.м., а участок 1-2 обеспечивает пропуск воды к двум одновременно работающим дождевальным машинам (на участки 2-7 и 3-4) и, следовательно, Q_1-2 = nq_д.м..

Выбор и расчет магистральной линии

В качестве расчетной магистрали принимают линию между насосной станцией и самой неблагоприятной точкой (дальний гидрант с наибольшей геодезической отметкой).

Для участков выбранной магистрали определяют диаметры труб, потери напора. В данной работе для их определения следует применить практические методы – специальные расчетные формулы, таблицы, графики.

Диаметры труб можно найти из таблиц по предельным экономическим расходам /1,2,10/ или расчетом по формуле d = 1,13ÖQ/u, задаваясь скоростью движения воды в пределах u = 1…1,5 м/с.

Потери напора рекомендуется найти по величине гидравлического уклона J, определяемого по таблицам /2,10/, т.е h=J×l, где  l – длина трубопровода.

Определение потребного напора насоса

Напор насоса находится из условия обеспечения движения воды во внешней сети:

 

                              Н_потр = Н_г+Н_гидр+Sh,                                  (3.1)

 

где Н_г – полная высота подъема воды;

Н_гидр – свободный напор на гидранте;

Sh – суммарные потери напора.

Полную высоту подъема Н_г определяют по разности геодезических отметок водозабора и конечной точки магистральной линии.

Суммарные потери напора Sh включают потери в нагнетательной линии (на участках расчетной магистрали) и всасывающей линии. Параметрами всасывающего трубопровода (длиной, высотой всасывания) следует задаться с учетом реальных условий работы насосов.

Выбор стандартного насоса

 

Выбор производится по подаче Q и напору Н с использованием сводных графиков и индивидуальных характеристик

центробежных насосов /3,6/.

Необходимо дать краткую техническую характеристику выбранного насосного оборудования.