Водоснабжение в наших городах и подход к потребителю

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 03 Ноября 2013 в 20:23, контрольная работа

Краткое описание

ЗАДАЧА № 10 Центробежный насос, характеристика которого задана, подаёт воду на геометрическую высоту НГ (рис. 8). Трубы всасывания и нагнетания имеют диаметры dв и dн, длины lв и lн соответственно. Температура подаваемой воды и соответствующие значения удельного веса воды q кг/м3 заданы. Найти рабочую точку при работе насоса на сеть. Определить, как изменяются напор и мощность насоса, если задвижка частично прикрыта и полностью открыта (учтено коэффициентом местного сопротивления). При построении характеристики насосной установки учесть нижеприведённые местные гидравлические сопротивления.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Контрольная по водоснабжению..docx

— 202.31 Кб (Скачать документ)

ЗАДАЧА № 10

Центробежный  насос, характеристика которого задана, подаёт воду на геометрическую высоту НГ (рис. 8). Трубы всасывания и нагнетания имеют диаметры dв и dн, длины lв и lн соответственно. Температура подаваемой воды и соответствующие значения удельного веса воды q кг/м3 заданы.

Найти рабочую  точку при работе насоса на сеть.

Определить, как изменяются напор и мощность насоса, если задвижка частично прикрыта и полностью открыта (учтено коэффициентом  местного сопротивления).

При построении характеристики насосной установки  учесть нижеприведённые  местные гидравлические сопротивления.

 

Вид местного сопротивления

x

Плавный поворот трубы R=d

1

Вход в трубопровод

0,5

Выход из трубопровода

1

Задвижка:

- частично прикрытая*;

- открытая

 

20

0,8

* Степень прикрытия задвижки здесь  не уточняется


 

Материал  и характеристика труб учитывается  величиной эквивалентной шероховатости Dэ=Кэ (дано).

 

xвых=1


xз.отк.=0,8


xз.прикр.=20

xпов=1


xпов=1


xвх=0,5



Рис. 8.

 

Характеристика  центробежного насоса.

 

Q, л/с

0

0,3

0,5

0,7

0,9

1,1

1,3

1,5

1,7

1,9

Н, м

12

11,7

11,5

11,2

10,8

10,2

9,3

8,1

6

1,8

h ,%

0

34

50

60

65

69

70

68

62

51


 

Величина

и размерн.

Исходные данные к вариантам

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Нг, м

2,5

7

6,5

6

5,5

5

5,5

4

3,5

6

lв, м

3,8

4

5

6

5

4

3

2

4

5,5

lн, м

9,5

9

8

17

16

15

26

27

28

18

dв, мм

32

50

40

32

40

32

40

32

25

40

dн, мм

25

25

32

25

25

20

32

32

25

32

Т, оС

55

55

50

45

40

35

30

25

20

45

Dэ, мм

0,06

0,06

0,06

0,06

0,075

0,075

0,075

0,075

0,06

0,05

q, кг/м3

985

985

988

990

992

994

996

997

998

990

Величина

и размерн.

Исходные данные к вариантам

10

11

12

13

14

15

16

17

18

 

Нг, м

2,3

3,8

4,5

5,6

6,5

7,5

2,5

3,4

4,5

 

lв, м

2,8

3,4

4,5

3,6

4,5

2,4

3,3

4,2

1,4

 

lн, м

9,5

9

8

17

16

15

26

27

28

 

dв, мм

32

50

40

32

40

32

40

32

25

 

dн, мм

25

25

32

25

25

20

32

32

25

 

Т, оС

55

55

50

45

40

35

30

25

20

 

Dэ, мм

0,06

0,06

0,06

0,06

0,075

0,075

0,075

0,075

0,06

 

q, кг/м3

985

985

988

990

992

994

996

997

998

 

 

Решение. Центробежный насос, характеристика которого задана, подаёт воду на геометрическую высоту НГ=1,5 м (рис. 8). Трубы всасывания и нагнетания имеют диаметры dв=40 мм и dн=20 мм, длины lв=3 м и lн=10,5 м соответственно. Температура подаваемой воды и соответствующие значения удельного веса воды q=983 кг/м3 заданы.

 

Общие потери напора в трубопроводе определяются по формуле:

 

,м,

 

где hн и hв – соответственно потери напора в напорном и всасывающем трубопроводе, которые определяются по аналогичным формулам.

 

, м,

где hlн(в) – потери по длине на трение;

- потери на местные сопротивления.

,  

где - коэффициент гидравлического трения.

Таким образом получим, что

,

 

 

где Кэ – величина эквивалентной шероховатости (из задания)

Для определения  скорости необходимо найти площадь  сечения:

, м2 , м/с

 

Для построения графика для случая с прикрытой  задвижкой результаты сведём в таблицу.

Q, л/с

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

Q, м3

0

0,0002

0,0004

0,0006

0,0008

0,001

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

0,002

Vн=4Q/(pdн2), м/с

0,000

0,637

1,273

1,910

2,546

3,183

3,820

4,456

5,093

5,730

6,366

0,000

1,165

4,658

10,481

18,634

29,115

41,926

57,065

74,534

94,333

116,460

Vв=4Q/(pdв2), м/с

0,000

0,159

0,318

0,477

0,637

0,796

0,955

1,114

1,273

1,432

1,592

0,000

0,007

0,027

0,060

0,107

0,167

0,241

0,328

0,429

0,542

0,670

hобщ=hв+hн

0,000

1,171

4,685

10,542

18,741

29,282

42,167

57,394

74,963

94,875

117,130

hобщ+геом=hв+hнг

1,500

2,671

6,185

12,042

20,241

30,782

43,667

58,894

76,463

96,375

118,630


 

Строим  график для случая с прикрытой  задвижкой (xз.прикр.=20)

 

рабочая точка 


Q = 0,00057;

Н = 11,019;

КПД = 54%


Рис. 9.

 

Для построения графика для случая с открытой задвижкой результаты сведём в таблицу.

Q, л/с

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

2

Q, м3

0

0,0002

0,0004

0,0006

0,0008

0,001

0,0012

0,0014

0,0016

0,0018

0,002

Vн=4Q/(pdн2), м/с

0,000

0,637

1,273

1,910

2,546

3,183

3,820

4,456

5,093

5,730

6,366

0,000

0,768

3,072

6,912

12,288

19,200

27,648

37,632

49,151

62,207

76,799

Vв=4Q/(pdв2), м/с

0,000

0,159

0,318

0,477

0,637

0,796

0,955

1,114

1,273

1,432

1,592

0,000

0,007

0,027

0,060

0,107

0,167

0,241

0,328

0,429

0,542

0,670

hобщ=hв+hн

0,000

0,775

3,099

6,972

12,395

19,367

27,889

37,960

49,580

62,750

77,469

hобщ+геом=hв+hнг

1,500

2,275

4,599

8,472

13,895

20,867

29,389

39,460

51,080

64,250

78,969


 

Строим  график для случая с открытой задвижкой (xз.отк.=0,8)

 

рабочая точка 


Q = 0,0007;

Н = 11,02;

КПД = 60%


Рис. 10.

 

Таким образом, при постепенном закрытии задвижки рабочая точка (пересечение характеристики H-Q насоса с характеристикой трубопровода) стремится влево.

 

Мощность  насоса определяется по формуле:

 

, кВт,

где - КПД в долях.

 

Для случая с прикрытой задвижкой:

 кВт

Для случая с открытой задвижкой

  кВт

Таким образом, прикрытие задвижки на напорном трубопроводе ведёт к некоторому снижению мощности насоса, однако снижение КПД ограничивает широкое применение данного вида регулирования.

Биологическая очистка

Биологическая очистка основана на жизнедеятельности микроорганизмов, которые способствуют окислению  или восстановлению органических веществ, находящихся в сточных водах  в виде тонких суспензий, коллоидов, в растворе и являются для микроорганизмов  источником питания, в результате чего и происходит очистка сточных  вод от загрязнения.

Очистные сооружения биологической  очистки можно разделить на два  основных типа:

    • сооружения, в которых очистка происходит в условиях, близких к естественным;
    • сооружения, в которых очистка происходит в искусственно созданных условиях.

К первому типу относятся сооружения, в которых происходит фильтрование очищаемых сточных вод через  почву (поля орошения и поля фильтрации) и сооружения, представляющие собой водоемы (биологические пруды) с проточной водой. В таких сооружениях дыхание микроорганизмов кислородом происходит за счет непосредственного поглощения его из воздуха. В сооружениях второго типа микроорганизмы дышат кислородом главным образом за счет диффундирования его через поверхность воды (реаэрация) или за счет механической аэрации.

В искусственных условиях биологическую  очистку применяют в аэротанках, биофильтрах и аэрофильтрах. В этих условиях процесс очистки происходит более интенсивно, так как создаются лучшие условия для развития активной жизнедеятельности микроорганизмов.

При повышенных требованиях к очистке  биологически очищенную воду очищают  дополнительно. Наиболее широкое распространение  в качестве сооружений для дополнительной очистки получили песчаные фильтры, главным образом двух- и многослойные, а также контактные осветлители (микрофильтры применяют реже).

Информация о работе Водоснабжение в наших городах и подход к потребителю