Расчет составного ответвления

Составное ответвление состоит из последовательно соединенных участков. 3 рассматриваемом примере (фиг. 3.1.) это участки 5 и 6. Для всего ответвления по известным высотам и давлениям в начале (узел Б) и в конце (потребитель П) легко могут быть найдены допустимые потери напора. Разбивку этих потерь по участкам можно выполнить из условия равномерного распределения потерь по всей длине

(3.3.)

По этому уклону и длине участка 5 вычисляется допустимые потери энергии на головном участке ответвления.

После того, как допустимые потери найдены, участок 5 рассчитывается как простой трубопровод по методике, изложенной в разделе 2.2, начиная с пункта 2. После расчета фактических потерь напора (пункт 12) из уравнения Бернулли (1.10.) определяется неизвестное давление в конце участка (узел Г).

Образующееся после расчета головного участка ответвление рассчитывается по общим правилам. В примере (фиг.З.1.) это простое ответвление - участок 6.

Расчет всасывающего трубопровода

Особенности расчета всасывающего трубопровода связаны с тем, что он, как правило, работает под разрежением. Это может привести к возникновению кавитации в насосе, т.е. к вскипанию жидкости с последующей конденсацией. Для предотвращения этого явления высота всасывания и скорость во всасывающем трубопроводе ограничиваются.

Минимально допустимое давление всасывания перед насосом может
быть найдено по формуле

(3.5.)

где - давление насыщения при температуре воды на входе в насос, Па;

- запас, гарантирующий от наступления кавитации, Па. Обычно принимают

При расчете всасывающего трубопровода обычно бывают заданы давление на свободной поверхности жидкости в водозаборном колодце, расход жидкости, геометрическая длина участка, типы и количество местных сопротивлений.

Порядок расчета всасывающего трубопровода

I. Задаются скоростью воды, .

II. По (1.4.) определяют расчетный диаметр .

III. Выбирают значение внутреннего диаметра по ГОСТ.

IV. По найденному определяют фактическую скорость из (1.4.).

V. Вычисляет число Рейнольдса.

VI. Определяют эквивалентную шероховатость трубы.

VII. Вычисляют коэффициент гидравлического трения .

VIII. Вычисляют эквивалентные длины местных сопротивлений.

IX. Вычисляют приведенную длину участка.

X. Определяют потерю напора на участке.

XI. Если высота всасывания неизвестна, то определяет ее допустимое значение. С этой целью по (3.5.) вычисляют допустимое давление всасывания на входе в насос. Тогда на основании (1.10.) допустимая высота всасывания (т.е. высота расположения насоса над уровнем воды в водоприемном колодце)

(3.6.)

XII. Если высота всасывания известна, то из уравнения Бернулли (1.10.) записанного для свободной поверхности жидкости и сечения на входе в насос, определяв фактическое давление всасывания перед насосом.

Определение мощности насоса

Энергия, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости, характеризуется величиной напора насоса, который может быть определен как разность полных напоров жидкости в нагнетательном (индекс "Н") и всасыванием (индекс "В") патрубках насоса.

, м. ( 3.7.)

Все входящие в (3.7.) величины либо заданы, либо определены предыдущими расчетами.

Потребляемая насосом мощность (мощность на валу насоса) определяется выражением

, кВт. (3.8.)

Здесь Q – объемная подача насоса, . Она равна расходу жидкости на участке за насосом (участок 2, фиг. 3.1.);

КПД насоса.

Определение высоты водонапорной башни

Высота башни должна быть достаточной для того, чтобы создать необходимое давление в сечении трубопровода, к которому она подключена. При этом для пустоты условно считают, что движения воды в соединительном трубопроводе (участок 8 на фиг.3.1.) нет, то есть можно пользоваться законами гидростатики.

В рассматриваемом примере (фиг.3.1.) башня подключена к узлу Г. Основной закон гидростатики для точек Г и Д имеет вид

(3.9.)

Высота башни

, м. (3.10.)

и с учетом (3.9.) получаем

, м. (3.11.)

Как правило, бак водонапорной башни соединяется с атмосферой, значит давление можно принять равным атмосферному. Давление же определено в предыдущих расчетах.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: