2015-10-14
770
Для водоснабжения сельскохозяйственных объектов обычно применяют центробежные поверхностные насосы различного типа или погружные электронасосы.
Выбор конкретной марки насоса определяется совокупностью двух основных его параметров: подачи насоса Qн.с. и полного напора Нп.
Что касается подачи насоса Qн.с, то она была определена ранее по формуле и для рассматриваемого нами примера составила Qн.с = 77 л/с.
Напор же насоса Нп, необходимый для подъема воды в количестве Qн.с на заданную высоту определяется по формуле:
Нн = Нр + Нб + (ZБ – Zн.c.) + hWBC + ∑hw н.с.-Б,
Нн - напор насоса, м;
Zн.c.-геодезическая высота расположения насосной станции на схеме водопроводной сети, м;
hWBС- общие потери напора во всасывающей трубе, м;
∑hw н.с.-Б - сумма общих потерь напора в напорной линии при движении воды кратчайшим путем от насосной станции до башни, увеличенная на 5-10%, м.
Рис.6. Схема подачи воды насосной станцией
Общие потери напора во всасывающей трубе определяются по формуле:
- потери напора подлине во всасывающей трубе, м.
Примем, что всасывающая труба имеет параметры: d=250 мм; A=2.528 c2/м6
hWBC = 2*2,528*8,7*(33*10-3)2= 0,05 м.
Сумма общих потерь напора в напорной линии составляет:
∑hw н.с.-Б=1,05(hн.с.-1+hW1-1+hW1-4+hWII-4)=1,05*(0,28+1,38+2,57+2,29)= 6,846 м.
Следовательно, необходимый в нашем примере напор насоса будет равен:
Нн= 10 + 9,94 + (18-0) + 6,846 = 44,84 м.
Полученные значения QHC = 33 л/с и Нн= 44,84 м являются основанием для выбора подходящей для нашего примера марки насоса.
Для определения режима или параметров работы насоса необходимо на характеристику насоса наложить характеристику трубопровода Нтр, которая представляет собой параболическую зависимость сопротивления трубопровода от расхода воды в сети.
Для построения этой параболы можно (с некоторой погрешностью) воспользоваться только двумя точками «А» и «С». Координатами точки «А» являются расчетные значения QНC = 33 л/с и НН = 44,84 м. Точка «С» соответствует характеристике трубопровода при нулевом расходе воды, а значит находится на пересечении координат Q = 0 и Н = Нр + Нг = Нр + Нб + (ZБ – ZН.C.).
B нашем примере: Нр + Нг + (ZB- ZН.C.) =10+9,94+(18-0)= 37,94 м.
По двум этим точкам построим параболическую характеристику трубопровода
Н тр, при пересечении ее с напором насоса Н получим точку «Д», которая называется рабочей точкой насоса. Ее положение на рис.9 позволяет определить режим работы насоса с заданным трубопроводом, а именно: напор насоса Ни и подачу насоса QHС, Для нашего примера (рис.7) находим: Нн = 52 м и QHC= 45л/с.
Положение рабочей точки насоса «В» на рис.7 позволяет определить фактический режим его работы. Для этого через указанную рабочую точку «В» необходимо провести вертикальную линию и на пересечении ее с каждой из функциональных зависимостей прочитать по соответствующей масштабной шкале все параметры работы насоса. В нашем примере они соответственно составляют:
QH.C. = 33 л/С; Нн = 78 м; 
= 33,2 м; Р = 37 кВт; η = 69 %;
= 4,4. Однако коэффициент полезного действия насоса, работающего с прикрытой задвижкой, будет меньше. Его можно определить по формуле:
ηд= η(1-hзадв/Hн)
η- к.п.д. насоса, определенный по его характеристике;
hзадв - потери напора в задвижке, м;
Нн - напор насоса, соответствующий рабочей точке
ηд = 69*(1-33,2/78) = 39,6%.
По установленной 
можно определить допустимую высоту всасывания воды насосом по формуле:
Нвс= -hWвс- 
Нвс - допустимая по условиям кавитации высота всасывания насоса, м;
- допустимая вакуумметрическая высота всасывания, м;
VBC - скорость движения воды во входном патрубке насоса, м/с;
g - ускорение свободного падения, g= 9,81 м/с2.
Скорость движения воды во входном патрубке вычисляется по формуле:
- диаметр входного патрубка насоса принимается равным диаметру нагнетательной трубы (в нашем случае 250 мм),
;
Список используемой литературы
«Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по гидравлике»
Составили: к.т.н. доцент Карпов П.М.
к.т.н. профессор Бухвалов Г.С.
к.т.н. доцент Володько О.С.
к.т.н. профессор Фролов Н.В.
