Определение расчетного напора основного насоса

Расчетный напор насоса определяется как сумма геодезической высоты подъема(геодезического напора) и потерь напора по пути потока:

Hр.= H_г.ср.+h_l + h_мест

Где H_г.ср. – средневзвешенный геодезический напор, м;

h_l - гидравлические потери по длине напорного трубопровода без учета местных потерь, м;

h_мест - сумма гидравлических потерь на все местные сопротивления.

Основной насос нужно выбирать по такому расчетному напору, который учитывал бы колебания воды в нижнем и верхнем бьефах и обуславливал бы работу насоса при самых высоких к.п.д. за весь годовой период.

Средневзвешенный геометрический напор определяется из равенства работы, производимой насосом, обеспечивающим график водоподачи при этом напоре и работы, которую насосу необходимо произвести при переменных расходах, соответствующих графику водоподачи и при реально изменяющихся геодезических напорах hг . Здесь Q_i – расход насосной станции за период t_i (время измеряется в днях, Hгi – геодезический напор станции за этот период, - число дней работы насосной станции в году, n – число периодов работы с постоянным расходом.

Из вышеуказанного равенства следует выражение для средневзвешенного геометрического напора:

Для насосных станций, забирающих воду из реки, горизонты воды в нижнем бьефе зависят от гидрологического режима реки. Для определения средневзвешенного геодезического напора берется колебание горизонтов воды в реке по среднему гидрологическому году или при 50% обеспеченности. Верхним бьефом оросительных насосных станций является машинный канал, колебания горизонтов в котором зависят от расхода в нем воды.

При определении рабочего напора насосной станции обычно потерями напора в подводящем канале и в водоприемнике пренебрегают. Потери по длине определяются по формуле Вейсбаха-Дарси:

,

Где - коэффициент гидравлического трения;

Lтр. – длина трубопровода;

dтр. – диаметр трубопровода;

V - средняя скорость в трубопроводе;

g - ускорение силы тяжести.

Коэффициент гидравлического трения для стальных труб, длительное время находящихся в эксплуатации можно определить по формуле Прандтля:

,

где - относительная шероховатость трубопровода, здесь = 0,1÷0,15 мм – абсолютное значение шероховатости.

Местные потери h_мест в первом приближении можно принимать 15% от потерь по длине, т.к. h_мест =0,15 h_l