Определение напора насоса расчетом по элементам насосной установки

При экспертизе проектов насосных станций систем противопожарного водоснабжения требуется установить правильность определения требуемых подачи и напора насосов и подбора их марок, т.е. определить напор пожарного насоса расчетом по элементам насосной установки. Для вывода требуемой формулы воспользуемся уравнением Бернулли, которое запишем для сечений I-I и II-II, III-III и IV-IV (см. рис. 9.8).

; (9.6)

.

Так как движение жидкости перед насосом и после него, как правило, турбулентное, то α₁ и α ₂ можно положить равными единице. Выберем плоскость сравнения – поверхность воды в водоеме. Тогда значение величин, входящих в уравнения:

z₁ = 0; z₂ = Н_вс; z₃ = Н_вс + Н₀; z₄ = Н_вс + Н₀ + Н_н = Н_г-геометрическая высота подъема жидкости (см. рис. 9.8).

p₁ = p_атм; p₂ = p_вс; p₃ = p_н; p₄ = p_о; V₁ = 0; V₂ = V_вс; a₂ = 1; V₃ = V_н; a₃ = 1; V₄ = 0; h_1-2 = h_вс; h_3-4 = h_н - потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах (водоводах, сети до мест использования воды). Подставляя значения указанных выше величин в уравнение (9.6), получаем:

; (9.7)

.

В формуле (9.1) вместо и подставим их значения (9.7).

, (9.8)

где - свободный напор, необходимый, например, для работы хозяйственных водоразборных приборов, пожарных кранов, для подачи воды в гидропневмобаки, для работы пожарных стволов и т.д.

Если водонапорный бак открытый, то Н_св = 0 (р₀ = р_атм; р_изб = 0).

Н₀ + Н_вс + Н_н = Н_г - высота подъема жидкости от уровня воды в резервуаре или водоеме.

С учетом приведенных соотношений формула для определения напора насоса (9.8) примет вид:

. (9.9)

Таким образом, напор, создаваемый насосом (9.9), расходуется на подъем жидкости на высоту Н_г, преодоление сопротивлений во всасывающем и напорном трубопроводах (h_вс, h_н) и на создание свободного напора Н_св. Выражение (9.9) используется для определения требуемого напора насоса.