Определение фактической подачи насоса

 

Для определения фактической подачи насоса необходимо построить напорно-расходную характеристику напорного трубопровода и характеристику насоса. Принимаем насос с необточенным рабочим колесом. Характеристику будем строить для одного водовода.

 

I = Q_расч. / 2 = 0, 19/2 = 0,95 м³/с,

 

Характеристика трубопровода строится по формуле:

 

H = H_г + Sh или H = H_г + SQ^2,

 

где H_г = 27 м - геометрическая высота поднятия воды,

S - сопротивление трубопровода.

 

S = S₀ × l_пр,

 

где S₀ - удельное сопротивление,

 

S₀ = 0,001478/d_н^5,226, м^-1;

 

d_н - диаметр напорного трубопровода, м;

l_пр - приведенная длина трубопровода, м;

 

l_пр = l_н×k_н,

 

где l_н - длина напорного трубопровода, м;

k_н = 1,1.

 

S₀ = 0,001478/0,3^5,226 = 0,7984 с^2/м⁶;

l_пр = 410×1,1 = 451 м;

S = 0,7984 ×451 = 360,0784 с^2/м⁵.

 

Координаты характеристики трубопровода:

Q, м^3/ч	0	108	216	342	468	576
Q, м^3/с	0	0,03	0,06	0,095	0,13	0,16
H, м	27	27,32	28,3	30,25	33,09	36,22

 

Так как напорный трубопровод состоит из двух водоводов, то строим суммарную напорно-расходную характеристику для трубопровода.

Напорно-расходную характеристику выбранного насоса строим используя данные таблицы " Характеристики насосов типа Д".

 

Q, м^3/ч	400	500	600
Н, м	4236,5	39	35

 

Так как мы приняли 2 рабочих хозяйственно - питьевых насоса, то строим суммарную напорно-расходную характеристику для 2 - х однотипных насосов.

Точка пересечения напорно-расходных характеристик насосов и трубопровода называется рабочей или режимной точкой.

Подача, соответствующая режимной точке, является фактической подачей насоса:

 

Q_фак. = 1152,5 м^3/ч.

 

Расчёт диаметра обточенного колеса насоса и уточнение подачи насосов

 

Так как Q_факт > Q_расч (Q_фак. = 1152,5 м^3/ч, Q_расч. = 684 м^3/ч), то необходимо рассчитать обточку рабочего колеса так, чтобы изменение характеристики дали режимную точку А¢ в таком месте, чтобы Q_факт.

Попадала в оптимальный интервал.

Определяем коэффициент быстроходности по формуле:

 

n_s = 3.65×n×ÖQ / H^0.75.

 

Значения напора H, м, подачи Q, м³ /с, и частоты вращения рабочего колеса n, об / мин, берутся из маркировки насоса: H = 36 м, Q = 500 м³ /ч, n = 980 об / мин.

 

n_s = 3.65×1450×Ö160/3600/30^0.75 = 87.

 

Так как значение коэффициента быстроходности попадает в интервал 60 < n_s < 120, то рекомендуемый предел обточки составляет 15 - 20 %.

Значение n_s < 150, поэтому будем использовать следующие формулы при расчёте величины обточки колеса:

 

Q_об. / Q = D_об. / D; H_об. / H = (D_об. / D) ².

 

Используя данные выражения для пересчёта напорных характеристик, получаем уравнение пропорциональности: H = K×Q².

Построим параболу подобных режимов, проходящую через необходимую нам режимную точку А¢ (Q = 684 м^3/ч), лежащую на характеристике трубопровода:

 

К = Н / Q^2; К = 30/684² = 0,000064122 с^2/м⁵.

 

Задавшись рядом значений Q, по уравнению Н = 0,000064122×Q² определим соответствующие значения Н и построим параболу до пересечения с характеристикой Q - Н необточенного колеса:

 

Q, м^3/ч	0	90	180	270	360	450	540	630	720	810
Н, м	0	0,52	2,08	4,67	8,31	12,98	18,7	25,45	33,24	42,07

 

Определим диаметр обточенного колеса:

 

D_об. = D×Q_об. / Q; D_об. = 525×684/810 = 444 мм.

 

Подсчитаем процент обточки: (525 - 444) ×100% / 525 = 15,4 %, что соответствуют нормам.

 

h_об. = 1 - (1 - h) × (D / D_об.) ^0,25;

Q_об. = Q×D_об. / D; H_об. = H× (D_об. / D) ².

 

До обточки			После обточки
Q, м^3/ч	H, м	h, %	Qоб., м^3/ч	Hоб., м	hоб.,%
400	42	78	338	30	77
500	39	81	423	27,9	80
600	35	79	508	25	78

 

Используя данные этой таблицы строим характеристику (Q_{об. -} Н_об.).

Выбор резервного насосного оборудования

 

Для обеспечения наибольшей бесперебойности подачи воды потребителю необходимо устанавливать резервное насосное оборудование.

Число резервных агрегатов принимается в зависимости от категории надёжности станции и числа рабочих агрегатов.

НСII относится ко II - му классу, (т.е. допускается кратковременное отключение насосов на время, необходимое для включения резервных агрегатов), так как имеется ёмкость с соответствующим противопожарным запасом воды. Исходя из того, что на НСII имеется 2 рабочих хозяйственно - бытовых насоса и 1 рабочий противопожарный насос принимаем следующее число резервных насосов:

хозяйственно - бытовые - 1 шт.

противопожарные - 1 шт.