Всасывающая линия.

Для определения напора и фактического вакуума надо знать гидравлические потери на всасывающей линии:

1) Потери напора в местных сопротивлениях hj определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:

, м (19)

где, - коэффициент местных потерь[3].

Принимаем = 3,7 - для входа в трубу с сеткой и обратным клапаном

= 0,55 - для плавного поворота трубы на 90˚,

- обратный клапан.

Тогда: hjc=

hjk=10,15

hjп=

Линейные потери определяем по формуле Дарси-Вейсбаха (18) отдельно для вертикального и горизонтального участков.

Для вертикального участка l=lв=hнас, длина, которую можно вычислить из геометрии схемы (сумма глубины котлована, глубины зумпфа и расстояние от верха котлована до оси насоса, равная 0,5 м)

(20)

м

,

Для горизонтального участка l=lг, которую можно определить из геометрии расчетной схемы с учетом расстояния от бровки котлована до оси насоса, равного 0,5 м

lг=1,83+0,5=2,33м

,м

Строятся напорная E-E и пьезометрическая p-p линии (Рис.5)

Рисунок 5 – Схема насосной установки

4.2. Подбор марки насоса

Насос назначается исходя из трёх характеристик :

1) подача:

Q_нас>1.5Q_пр (21)

Q_нас>1,5*0,0014 = 0,0021 м³ /с = 7,56 м³ /ч

2) напор :

Н_нас>Н_расч (22)

H=H_ман+h_нас

где, Н_ман =8,112м, высота свободного напора H_св = 5м плюс потери напора по длине h_l = 3.112м

h_нас=l=l_в=5,м, высота расположения насоса расчитывается по формуле (20)

Н=8,112+5,415=13,527 м

3) вакуум насоса:

H_вак=h_нас+h_f (23)

где , h_f=h_сетки+ h_{поворота} +h_клапан+h_lв+h_lг+

h_f =0,096 + 0,014 + 0,004 + 0,084 + 0,036 + 0,026 =0,26м

H_вак =5,415+0,26=5,675 м

Определяется фактический вакуум с помощью уравнения Бернулли:

(24)

Для плоскости сравнения 0-0 и выбранных сечений I-I и II-II (рис.5) будем иметь:

z₁=0 z₂=h_нас

p₁=p_атм p₂=?

α₁=1 α₂=1

υ₁=0 υ₂=υ_ф

Уравнение преобразуется в следующий вид:

(25)

Н_вак=5,415+0,26 + = 5,7м

Насос подбирается для полученных значений, выбираем насос типа К 8/18 [11]

Подача: Q=8м³/час= 0,0022м³/с

Напор: H=18 м

Мощность: 1,5 кВт

Изготовитель: ООО Валдайский насосный завод

Допускаемый кавитационный запас: 3,80м

5. РАСЧЁТ ЛИВНЕВОГО КОЛЛЕТОРА

Ливневые коллекторы выполняются в виде каналов замкнутого поперечного профиля. Гидравлический расчет в условиях безнапорного равномерного движения выполняется по формуле Шези[5]:

(26)

Формула расхода:

, м³/с (27)

При расчёте ливневого коллектора используется метод расчёта по модулю расхода, для этого необходимо определить расходы и скорости для различных степеней наполнения коллектора , как некоторой части от расхода и скорости, соответствующей его полному наполнению:

, (28)

(29)

где, В и А - коэффициенты зависящие от формы поперечного профиля и степени наполнения канала ,принято представлять графиком, называемым «Рыбка» .

W_п и, K_п - модули скорости и расхода при полном наполнении коллектора.

Расчет выполняется с учетом некоторых замечаний:

- в практике строительного производства обычно принимают степень наполнения равную а=0,6;

- коэффициент шероховатости канализационных труб n принимают равным n=0,013;

- уклон коллектора принимается i=0,003.

1. С графика «Рыбка»[10] снимается значение А для заданной степени наполнения =0,6

А=0,68

2. Из формулы (28) определяется модуль расхода :

3.Из таблицы подбирается ближайший диаметр d по высчитанному К_п и соответствующие табличные данные К_П^Т и W_П^Т.

4.Уточняется истинное значение наполнения коллектора (соответствующее принятым К_П^Т и W_П^Т) по формуле (28), т.е.:

5.По графику «Рыбка» для вычисленного значению А определяется степень наполнения =0,45 , этому наполнению соответствует В=95

6.Глубина равномерного движения находится из зависимости:

, (30)

h=0,45·0,125=0,05625м

7. Скорость движения определяется по формуле (29):

м/с

м/с