Нассосы и насосные станции

1. ЗАДАЧА №1[pic 1]

Подбор насоса на заданные параметры

Вода забирается насосом из реки и подаётся в бак водонапорной башни в количестве q=85 л/с согласно приведённой на рис. 1 схеме.

[pic 2]

Из реки по самотечной линии из стальных труб диаметром dc=450 мм и длиной lc=55 м вода поступает в береговой водозаборный колодец, из которого по стальной всасывающей трубе диаметром dвс=300 мм и длиной lвс=50 м (с приёмной сеткой без клапана) подводится к насосу. Насосом вода по напорной линии из чугунных труб dн=300 мм и lн=60 м подаётся в бак водонапорной башни. Отметка горизонта низких вод в реке ZГНВ=31 м, отметка выливного отверстия напорной трубы в баке водонапорной башни ZВБ=57 м.

Требуется определить напор и мощность насоса, а также мощность электродвигателя. Подобрать по каталогу насос. Вал насоса соединён с валом двигателя с помощью упругой муфты.

Решение. Напор Н, который должен развивать насос, определяется по формуле:

                                      Н=Нг+hc+hвс+hн,

где Нг – геометрическая высота подъёма воды насоса;

hc, hвс, hн – потери напора в самотечной, всасывающей и напорной линиях.[pic 3]

Геометрическая высота подъёма Нг воды насосом

                                Нг=ZВБ-ZГНВ=57-31=26 м.

Потеря напора hc в самотечной линии dc=500 мм и lc=85 м из стальных труб при расходе 105 л/с определяется по формуле:

hc=1,1AcKclcQ2=1,1· 0,8001 · 1,081 · 55 · 0,852 = 3,78 м,

где 1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления;

Ac – удельное сопротивление самотечной линии; принимается в зависимости от диаметра и материала трубы по табл. 1, Ac=0,08001 для Q в м3/с;

Kc – поправочный коэффициент к значению Ac, учитывающий, что υс≠1; принимается в зависимости от υс=0,5 м/с (принять по таблицам Шевелёва) при расходе q=85 л/с и dc=450 мм по табл. 2, Kc=1,081;

lc – длина самотечной линии, lc=55 м;

Q – расход в м3/с, Q=0,85м3/с.

Потеря напора hвс во всасывающей линии dвс=300 мм и lвс=50 м из стальных труб с приёмной сеткой без клапана при расходе 105 л/с определяется по формуле:

hвс=1,1 AвсKвсlвсQ2+ζпр.сυ2вс/(2g)=

=1,1 · 0,1134 · 1,053 · 50 · 0,852 + 3 · 0,62 : (2 · 9,81) = 4,73 + 1,86 : 19,62 = 4,82 м,

где Kвс=1,053 (принимается по табл. 2) при υвс=0,62 м/с (принять по таблицам Шевелёва);

ζпр.с – коэффициент гидравлического сопротивления приёмной сетки без клапана, принимается по табл. 3.

Потеря напора hн в напорной линии dн=300 мм, lн=60 м из чугунных труб при расходе 105 л/с.

hн=1,05AнKнlнQ2= 1,05 · 0,6619 · 0,999 · 60 · 0,852 = 30 м,

где Kн=0,999 при υн=1,01 м/с принимается по табл. 2.

Напор насоса[pic 4]

Н=Нг+hc+hвс+hн= 26 + 3,78 + 4,82 + 30 = 64,6 м.

Мощность насоса определяется по формуле:

NH = [pic 5][pic 6] = [pic 7][pic 8] = [pic 9][pic 10] = 717,5

Где ρ - плотность воды, 1000 кг/м3;

Q – подача насоса, м3/с;

ηн – КПД насоса (при определении ориентировочно мощности насоса КПД принимается ηн≈0,75).