Характеристика трубопровода. Требуемый напор насосной станции для подачи воды потребителю

1.

Характеристика
трубопровода

2.

• Подача насоса зависит
от напора, требуемое
значение которого
определяется в
значительной степени
потерями напора в
трубопроводе.
• Поэтому система
«насос-трубопровод»
должна
рассматриваться как
единая система, а выбор
насосного
оборудования,
диаметров и
материалов
трубопровода должен
быть сделан на

3.

Требуемый напор насосной
станции для подачи воды
потребителю:
Н = Нст + hвс + hнап
Потери напора в
трубопроводах h= hl+ hм.
2
Потери напора по длине
l V
hl
; по
могут быть определены
D 2g
формулам:
2
Q
hl 2 l
K
Дарси- Вейсбаха
Шези

4.

Воспользуемся формулой
Шези и введем следующие
1
обозначения:
S0
K2
- удельное сопротивление
трубопровода, зависит от
материала труб и от
диаметра;
- S=S0l – сопротивление
трубопровода.
Формула приобретет вид: hl = SQ²

5.

Местные потери напора
определяются 2по
V
hм
формуле Вейсбаха:
2g
hм = 20 % hl для всасывающих
трубопроводов;
hм = 10 % hl для напорных
трубопроводов.

6.

Общие потери во
всасывающем и напорном
трубопроводах:
h = hвс+hнап= SвсQ² + SнапQ²= (Sвс +
Sнап)Q²=SΣQ²
h
где SΣ – суммарное
S 2
гидравлическое
Qр
сопротивление системы;
Sвс и Sнап – приведенные
сопротивления
всасывающего и напорного
трубопроводов,
определенные по формуле:

7.

• где Σh – суммарные потери
напора в трубопроводе
(местные и по длине);
• Qр – расчетный расход воды,
при котором были
определены потери напора
Σh.
Напор насоса, необходимый
для подъема воды на высоту
Нст:
Н=Нст + SQ².
Кривую, описываемую этой
формулой, называют
характеристикой
трубопровода.

8. Порядок построения:

1. Из каталога
переносят
напорную
характеристику
насоса, а также
характеристики Q-N,
Q- , Q- hд.

9.

H,м
Q-Н
0
Q

10.

2. На графике
проводят прямую,
параллельную оси
абсцисс и
проходящую от нее
на расстоянии Нст.

11.

H,м
Q-Н
Hс
т
0
Q

12.

3. Определяют
суммарное
гидравлическое
сопротивление
системы SΣ.
4. Выбирают несколько
значений расхода Q1,
Q2, … Qi, вычисляют
соответствующие им
значения потерь
напора h = SΣQ².

13. Расчет для построения характеристики трубопровода

Потери
напора
h = SΣQ²
Расход
Q1
Q2
Qi
h1
h2
hi

14.

5. Откладывают
значения потерь
напора вверх от
прямой Нст в точках,
соответствующих
выбранным
значениям расхода, и
соединяют
полученные точки
плавной кривой.

15.

H,м
Q-Н
3
2
1
h1
h3
h2
Hс
т
0
Q1
Q2
Q3
Q

16.

6. Точку пересечения
напорной
характеристики
насоса Q-H и
характеристики
трубопровода Q-h
(точка А) называют
режимной или
рабочей точкой.

17.

H,м
Q-Н
А
3
HА
2
1
h1
h3
h2
Hс
т
0
Q1
Q2
QА Q3
Q

18.

Координаты точки А QА
и HА соответствуют
фактической подаче
и фактическому
напору при работе
насоса на данный
трубопровод.
Большего расхода,
чем QА, в этот
трубопровод насос
подать не может, так
как создаваемые им

19.

При работе насосной
установки на сложную
систему трубопроводов с
распределенным отбором
воды на каждом участке
сети, например на
водопроводную сеть
города, характеристика
сети не может быть описана
уравнением
Нс=Нст + SQ².
Сложная конфигурация сети,
изменение
водопотребления в сети во
времени и в пространстве,
сложный рельеф местности –
все это делает

20.

H,м
30
20
10
0
5
10
15
Q, м3/с

21.

Из рисунка видно, что
одному и тому же
значению подачи Q в
разные периоды
времени соответствуют
разные значения
напоров Hс.
Так подаче Q = 15 м3/с
соответствуют напоры
Н = 20-28 м, а напору Н = 20 м
соответствуют подачи Q
=10-15 м3/с.

22.

Для изучения режимов
работы насосных
установок совместно с
сетью было введено
понятие эквивалентной
характеристики
водопроводной сети.
Под эквивалентной
характеристикой
понимается усредненная
зависимость требуемых
напоров на напорном
коллекторе насосной
станции,
обеспечивающих
нормальное

23.

H,м
Q-Н
А
HА
3
Б
2
1
h1
Hст
2Hст
h3
h2
1
А
’
Б
’
0
Q1
Q2
QHст
QА Q3 Q

24.

Чаще в системах
водоснабжения и
водоотведения
встречаются с переменными
уровнями в приемном
резервуаре или в
водонапорном баке.
В этом случае статический
напор будет величиной
переменной.
Для того, чтобы не строить
характеристику
трубопровода для каждого
значения Нст, поступают
следующим образом.
Вычитая потери напора из
ординат характеристики
насоса Q-H, получают кривую
Q-Hст.
Подачу насоса для любого
значения Hст находят по