Характеристика трубопровода

Совместная работа насосов и сети характеризуется точкой материального и энергетического равновесия системы.

Для определения этой точки необходимо вычислить энергетические затраты в системе «водоводы – сеть» Q_p и Н_тр.

Совместная работа насосов и трубопроводов связана следующими зависимостями:

;

;

,

где Н – напор насоса;

Q_p - подача воды насосом;

- гидравлическое сопротивление водоводов и сети;

- расчетный расход в трубопроводе;

- уровень воды в баке водонапорной башни;

- расход воды в системе.

В практике гидравлического расчета насосных станций и при анализе режимов работы насосов широко применяется метод графоаналитического расчета совместной работы системы «насос – сеть».

График работы насоса определяется его характеристикой Q – H.

Для построения графической характеристики системы подачи и распределения воды используют известные уравнения гидравлики.

Требуемый напор в системе равен сумме геометрической высоты подъема жидкости и потерь напора:

,

где - геометрическая высота подъема жидкости;

- потери напора во всасывающем трубопроводе;

- потери напора в напорных коммуникациях насосной станции;

- потери напора в напорных водоводах от насосной станции до точки присоединения к сети;

- потери напора в магистральной сети.

Потери напора в трубопроводах складываются из двух видов потерь:

- потери на преодоление трения при движении жидкости по трубопроводу (потери по длине);

- потери на преодоление сопротивлений в его фасонных частях (потери местные).

.

Гидравлические потери по длине трубопровода могут быть определены по формулам:

или ,

где - длина трубопровода, м;

- расчетный внутренний диаметр трубы, м;

v - средняя скорость движения воды, м/с;

Q - подача, м³/с;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

- коэффициент гидравлического трения.

Для определения потерь напора в трубопроводе для построения его характеристики Q – H удобно воспользоваться формулой:

,

где - сопротивление трубопровода;

- удельное сопротивление трубопровода.

Диаметры труб, фасонных частей и арматуры следует принимать на основании технико-экономического расчета, исходя из скоростей движения воды в пределах, указанных в таблице:

Диаметр труб, м	Скорость в трубопроводе, м/с
Всасывающем	Напорном
До 250	0,6 – 1,0	0,8 - 2,0
250 - 800	0,8 – 1,5	1,0 – 3,0
> 800	1,2 – 2,0	1,5 – 4,0

Местные сопротивления вычисляются по формуле:

.

В напорных водоводах и сетях магистральных трубопроводов обычно определяют только потери напора на трение по длине трубопровода. Местные сопротивления учитываются в размере 5 – 10 % потерь по длине.

При построении графической характеристики Q – H_ТР сложной системы «насос – водоводы - сеть» удобно пользоваться формулой:

, (1*)

где и - приведенные сопротивления водовода и сети.

Приведенное сопротивление водовода:

,

где m - количество водоводов.

Приведенное сопротивление сети:

,

где - суммарная потеря напора;

- расчетный расход воды в сети, при котором определена потеря.

Дата добавления: 2014-12-27