Для приближенных расчетов принимают [24]
ℎм = (0,05 … 0,10) ∙ℎ = 0,1 ∙1 = 0,1 м.
Тогда
ℎ= 1 + 0,1 = 1,1 м.
С учетом полученного значения суммарных поте р ь высота расположения водонапорного бака
= (5 + 1,1) + (102 −100) = 8,1 м.
Зная вместимость и высоту расположения водонапорного бака, выбираем бесшатровую водонапорную башню БР-25 У -12 конструкции инженера А. А. Рожновского, (ТП 901-5-29), и меющую вместимость 25,0 м3 , высоту расположения бака – 12,0 м ; массу – 4272 кг; диаметр бака – 3,02 м, диаметр ствола – 1,22 м [ 2 8].
1 – бак; 2 – водонапорная опора; 3 – крыша бака; 4 – люк для ос м отра; 5 – скобы льдоудерживателя; 6 – лестница внутренняя; 7 – лестница наружная
Выбор водоподъемника
Подачу воды в водонапорную башню обеспечивают насосной станцией первого подъема, которая забирает воду из источника и подает ее в водонапорный бак. Зачастую, станцию устраивают заглубленной.
Часовую подачу (расход) насоса принимают из соотношения
н ≥ = 2,87 м ≈3,0 м /ч.
ч
Полный напор, развиваемый насосом, равен сумме высот всасывания и нагнетания и потерь напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, т. е.
п = вс + н + ∆ вс + ∆ н , (7.14)
где Zвс – геометрическая (геодезическая) высота всасывания, т. е. расстояние по вертикали от уровня воды в источнике до оси рабочего колеса насоса, м, принимаем равной 6,0 м [7]; н– геометрическая (геодезическая) высота нагнетания,т. е. расстояние по вертикали от оси рабочего колеса насоса до уровня воды в напорном резервуаре составляет 8,1 м;
-
∆ вс– потери напора во всасывающем трубопроводе прини- мают 0,4–0,6 м [8];
-
∆ н– потери напора в нагнетательном трубопроводе, м.
В качестве источника водоснабжения принимаем шахтный колодец. Для подачи воды из него используем центробежный консольный насос типа К, как наиболее простой по устройству и удобный в эксплуатации.
Потери напора в нагнетательном трубопроводе
∆Нн = ℎт + ℎм. (7.15)
Так как участок трубопровода, соединяющего центробежный насос с напорно-разводящей трубой водонапорной башни, составляет не более 2 м, определим потери напора только в местных сопротивлениях
2
∙
ℎм = , (7.16)
2
где – суммарный коэффициент местных сопротивлений, включающих два колена с углом 90°, задвижку и выход из трубы в сосуд большого поперечного сечения (башню),
= 2 ∙0,5 + 2,0 + 1,0 = 4,0.
Тогда
0,7
ℎм = 4 ∙ = 0,1 м.
2 ∙9,81
При этом полный напор, развиваемый насосом,
Нп = 6,0 + 8,1 + 0,4 + 0,1 = 14,6 м.
По рассчитанным значениям подачи ( н= 3м3/ч) и напора (Нп = 15 м) выбираем насос 1,5 К-6, имеющий подачу 6–14 м3 /ч; напор до 20 м, высоту всасывания 6,0–6,6 м, частоту вращения рабочего колеса 2900 мин-1 .
Потребная мощность электродвигателя для привода насоса, Вт
∙ ∙
= п ∙К 3 ∙
, (7.17)
∙ п
где – плотность воды составляет 1000 кг/м3 ;
К – коэффициент запаса мощности, учитывающий перегрузки при работе, К = 1,1–2,0 [20];
– КПД насоса, составляет = 0,4–0,6 [20];
п– КПД передачи от двигателя к насосу, при прямом соеди- нении п= 1,0.
Тогда
= 0,00083 ∙1000 ∙15 ∙2,0 ∙9,81 = 610 Вт.
0,4 ∙1,0
Принимаем электродвигатель 4А71В2У3 мощностью 1,1 кВт с частотой вращения 2810 мин–1 .
