Определение необходимого напора насосной установки

Выбор насоса производится с учетом его совместной работы с трубопроводами.

Напор насоса Р, (Па) проектируемой установки будет равен

(1.6)

где Σ ∆ P – суммарные потери напора в трубопроводах установки, Па;

P_с – статический напор, Па;

P_{н –} напор в насадке (динамический напор), Па.

Pс = Нгρ нg (1.7)

где Н_г – высота подьёма жидкости, м;

g – ускорение свободного падения, g = 9, 8 м/с²;

ρ _н – плотность жидкости, кг/м³.

 

Основная расчетная схема изображена на рисунке 1.1.

 

Рисунок 1.1- Расчетная схема насосной установки

1 – заборный колодец; 2 – сетка; 3 – задвижка; 4 – насос; 5 – трубопроводы; 6 – моющая рамка

Нг = hв+h (1.8)

где h_в – высота всасывания, м;

h_н – высота нагнетания, м.

 

На каждом участке трубопровода (l₁, l₂, l₃, l₄) потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений Δ Р_i, (Па) определяются отдельно по уравнению

(1.9)

где Σ Е – сумма коэффициентов местных сопротивлений по длине трубопровода на участке длиной с диаметром трубы d;

λ – коэффициент потерь на трение;

ρ – плотность жидкости, кг/м³.

С достаточной для практических расчетов точностью можно считать, что для сетки Е = 9, 7, для всасывающего клапана -7, 0, для задвижки – 5, 5, для колена – 2.

Коэффициент сопротивления отверстия и насадка Е_н

(1.10)

где φ – коэффициент скорости (таблица 1).

Для водопроводных стальных труб коэффициент потерь на трение λ зависит от числа Рейнольдса .

Число Рейнольдса определяется по формуле.

(1.11)

где V – скорость жидкости на участке трубопровода (l₁, l₂, l₃, l₄), м/с;

d – диаметр на участке трубопровода (l₁, l₂, l₃, l₄), м.

10^-6 – кинематическая вязкость для воды, м²/с.

 

На каждом участке трубопровода (l₁, l₂, l₃, l₄) скорость жидкости равна

(1.12)

где Q – расход жидкости на участке трубопровода (l₁, l₂, l₃, l₄), м³/с;

d – диаметр на участке трубопровода (l₁, l₂, l₃, l₄), м.

 

При коэффициент потерь на трение λ определяется по выражению

(1.13)

При коэффициент потерь на трение λ определяется по выражению

(1.14)

При последовательном соединении трубопроводов (например l₁ и l₂) суммарные потери напора ∆ Р_Σ получаются сложением потерь на отдельных участках.

(1.15)

где ∆ Р_Σ – суммарные потери напора я в разветвленном трубопроводе, Па;

∆ P_i – потери напора в одном из последовательных трубопроводов, Па.

Суммарные потери напора ∆ Р_Σ при параллельном соединении одинаковых трубопроводов (например l₃ и l₄) или насадков равны потерям на отдельном участке.

(1.16)

где ∆ Р_Σ – суммарные потери напора в разветвленном трубопроводе, Па;

∆ P_i – потери напора в одном из параллельных трубопроводов, Па.

При параллельном соединении одинаковых трубопроводов(например l₃ и l₄)

 

(1.17)

где Q_{i –} расход через один из параллельных трубопроводов, м³/с;

i – количество параллельных участков;

Далее, руководствуясь напором P и подачей Q, по каталогу выбирают марку насоса.