Расчет подачн н напора, развиваемых насосами второго подъема
Так как насосы второго подъема подают воду нз резервуаров в сеть потребителя, режим их работы зависит от графика водопотребления. Графики водопотреблення составляют на основе обобщения опыта эксплуатации водопроводной сети населенных мест (1] или строят по данным о технологических режимах промышленных предприятий.
Расчет подачи. Насосные станции второго подъема могут работать в режиме равномерной или ступенчатой подачи. При ступенчатой подаче в различные часы суток работает разное число насосов.
На рис. 9.2 показан ступенчатый график водопотреблення. По ссп ординат этого графика отложены часовые расходы воды в процентах общего суточного расхода Qcyt. На этом же рисунке вычерчены графики работы насосов второго подъема в режиме равномерной и ступенчатой подачн.
Следует отметить, что графики работы насосов, построенные из прямых линий, условны (особенно при расположении водонапорного бака в конце сети), так как в зависимости от водопотреблення изменяются потери иасоса в сети, а следовательно, л подача насосов. Поэтому фактический график подачи насосов имеет вид волнистой линии. Однако отклонения этой линии от прямой, ка-к правило, невелики, и для расчетов подачи насосов и вместимости бака вполне допустимо принимать подачу насосов о расчетный период постоянной н строить графики в пиле прямых линий, параллельных оси абсцисс.
Если в системе водоснабжения имеется водонапорная башня (илн напорный бак), то в те часы, когда водопотребление меньше подачн насосов, часть поды поступает в бак и в нем аккумулируется запас. Этот запас расходуется в часы максимального водопотреблення, когда полача насосов меньше расхода воды.
Емкость бака определяется как площадь фигур, ограниченных линиями подачи и расхода поды (см. рис. 9.2). На этом рисунке плошади, соответствующие вместимости бака при ступенчатой подаче насосов, заштрихованы. Вместимость бака в этом случае составляет 2,5% суточного расхода воды. Для этих же условий водопотреблення при равномерной подаче насосов второго подъема вместимость бака составит 7% суточного расхода. Вместимость бака можно определят, кс только по графику, но к с помощью таблиц.
Значения Нг и Нс» принимают такими же, как и при расчете подачн насосных станций второго подъема (см. далее 46), по данным гидравлического расчета водопроводной сети, приведенного для невыгодного варианта распределения расходов в этой сети. Для построения характеристики сети необходимо иметь три—четыре значения EhH (для максимального, наименьшего и промежуточного значений подачн воды насосиой станцией). По этим значениям строят характеристику сети и, совмещая ее с характеристикой насосов, определяют основные параметры работы насосной станции.
Режим работы насосов второго подъема прн расчете системы водоснабжения выбирают путем технико-экономических сравнений нескольких вариантов, так как от принятого режима работы насосов-зависят вместимость бака водонапорной башни и резервуаров, а также диаметры водоводов.
Показанный на рис. 9.2 ступенчатый график характерен для хозяйственно-питьевого водопровода. На промышленных предприятиях графики расхода воды, употребляемой на производственные нужды, как правило, более равномерны. На некоторых предприятиях расход воды в течение суток бывает практически постоянным. В остальном принцип построения графиков водопотребления и работы насосов остается таким же, как и для хозяйственно-питьевых водопроводов.
Удобнее и быстрее необходимую подачу насосов н вместимость баков подбирать с помощью интегральных графиков (рис. 9.3). Интегральный график строят путем суммирования расхода (нли подачи) воды за каждый отрезок времени, отсчитанный от начального момента (например от нуля часов). В этом случае по осн ординат откладывают суммарные расходы в процентах за 1; 2; 3 ч и т. д. и, соединив эти точки, получают интегральную кривую расхода I. Графики равномерной подачи насосов представляют собой прямые линии 2, тангенс угла наклона которых пропорционален подаче. Графики ступенчатой подачи изображаются ломаной линией 3. При выборе подачи насосов стремятся к тому, чтобы графики водопотреблення и подачи по возможности совпадали. Разность ординат кривых водопотреблення и подачи дает вместимость бака.
Полный напор, развиваемый насосамн второго подъема. Полный напор, который должны развивать насосы второго подъема, зависит от схемы сети и расположения водонапорной башни (пли напорного резервуара). Определить полный напор можно только после того, как рассчитана сеть и определена отметка уровня воды в баке водонапорной башни (или в напорном резервуаре).
Различают две основные схемы расположения водонапорной башни: в начале и в конце сети (так называемая схема сети с контррезервуаром).
На рис. 9.4 показана расчетная схема с пьезометрическими линиями для определения полного напора, который должны развивать насосы второго подъема, работающие в системе с водонапорной башней, расположенной в начале сети.
Полный напор в этом случае так же, как и для насосов первого подъема, подающих воду на очистные сооружения, определяется по формуле
Геометрическая высота подъема определяется как разность отметок воды в напорном баке прн полном его заполнении п самого низкого уровня воды в приемном резервуаре. Геометрическую высоту подъема можно также найти по формуле:
(обозначения см. на рис. 9.4).
Схема подачи воды насосамн второго подъема в сеть с контррезервуаром, т. е. при расположении водонапорной башни в конце сети, показана на рис. 9.5. На схеме построены пьезометрические линии для двух расчетных случаев —работы в часы максимального водопотреблення, когда в расчетную точку одна часть воды подается насосами, а другая — из резервуара, и работы в часы максимального транзита (малого водопотреблення), когда насосы подают часть воды транзитом через сеть в водонапорную башню.
При максимальном водоиотребленни полный напор, развиваемый насосамн, вычисляют по формуле:
Прн минимальном недопотреблении напор, развиваемый насосами, исходя нз необходимости подачи воды транзитом через сеть в башню определяют по формуле (9.4). Значение Hr принимают равным разности отметок уровней воды в баке водонапорной башни и водоприемнике, а потерн напора £/tr находят, рассчитывая сеть на случай подачи воды транзитом в башню. Расчетным будет наибольший нз напоров, определенных для этих двух случаев.