Жидкость (стр. 9 )

31. правила пуска центробежного насоса Перед пуском центробежных насосов всасывающий трубопровод и внутреннюю полость корпуса насоса следует залить перекачиваемой жидкостью. Существует несколько способов заливки центробежных насосов: из напорного трубопровода, путем отсасывания воздуха вакуум-насосом или струйным насосом. Заливка насоса из напорного трубопровода возможна при наличии на всасывающей линии приемного клапана. Заливку необходимо продолжать до тех пор, пока из воздушного крана насоса не польется вода. Заливку насоса путем отсасывания воздуха струйным насосом или вакуум-насосом применяют, как правило, на крупных или автоматизированных насосных станциях. Обычно используют один или два вакуум-насоса для заливки всех насосов данной станции. Для этого устанавливают общий циркуляционный бачок и от него – сеть воздушных всасывающих линий, идущих к каждому насосу. При заливке насосов, перекачивающих загрязненную жидкость, необходимо, кроме того, предусматривать приспособления, предотвращающие попадание загрязнений в вакуум-насос. Заливка насосов путем отсасывания воздуха струйным насосом осуществима при достаточно высоком давлении в напорном трубопроводе. Струйный насос присоединяют к верхней части корпуса насоса. Перед пуском струйного насоса задвижку на напорном трубопроводе закрывают, а насос включают тогда, когда струйный насос начинает откачивать вместо воздуха перекачиваемую жидкость. В некоторых случаях на насосных станциях, оборудованных крупными насосами, для питания струйных насосов специально устанавливают вихревой или центробежно-вихревой насос. Перед пуском залитого тем или иным способом насоса нужно открыть кран у манометра и включить электродвигатель. При этом задвижка на напорном трубопроводе должна быть закрыта. После того как насос разовьет требуемую частоту вращения, а манометр покажет соответствующее давление, следует открыть кран вакуумметра и краны на трубах, подводящих воду к сальникам. Если подшипники насоса охлаждаются водой, то необходимо открыть и краны на трубах, подводящих воду к подшипникам, и только после этого можно открыть задвижку на напорном трубопроводе. Следует отметить, что в тех случаях, когда это не приводит к опасным перегрузкам электродвигателя, запуск насоса допустим и при открытой задвижке на напорном трубопроводе.

32. Существующие системы водоснабжения. Требования предъявляемые к качеству питьевой воды. Водоводы подразделяются на напорные, самотечные и комбинированные. В напорных  подача воды осуществляется насосом, в самотечных – самотеком под действием сил тяжести. Комбинированный водовод состоит из напорных и самотечных водоводов. В свою очередь напорные системы, делятся на круглогодичные и летние системы водоснабжения. Самотёчная система была популярна несколько лет назад, из-за недостатка водоподъёмного оборудования. Сейчас, эта система используется довольно редко и делается в тех местах, где источник воды, из которого ведётся забор, даёт недостаточное количество воды. Для того чтобы осуществить бесперебойную подачу воды, необходимо установить накопительный бак, так чтобы он был выше всех точек потребления. (водонапорные башни) Сначала вода из колодца (скважины) подаётся в накопительный бак, а затем вода из бака распределяется самотёкам к точкам потребления. Напорная система. Принцип действия - комплексная работа водоподъёмного оборудования. В основном это насос, гидроаккумулятор и реле давления. Процесс водоснабжения начинается с подачи воды насосом в Гаккумулятор. Гаккумулятор сделан в виде метал. бака, внутри него расположена мембрана в виде груши. Мембрана герметично соединена с металлическим корпусом фланцем, к-рый имеет резьбовое соединение для присоединения к сетям водопровода. Свободное пространство между мембраной и метал. корпусом заполнено воздухом под Р 1,5 бара. При попадании под давлением воды из скважины, мембрана, присоединённая к водопроводу, начинает увеличивается в объёме. За счёт этого объём воздуха, который находится между мембраной и металлическими стенками бака, начинает уменьшаться, создавая еще большее Р. Реле давления, установленное на необходимый уровень, при наборе нужного давления, размыкает контакты подачи электроэнергии на насос и он перестаёт качать воду в бак. Если открыть кран, воздух, давящий на мембрану будет под Р выталкивать воду из бака в кран. По мере расхода воды в мембране будет падать Р до определенного уровня, на реле давления сомкнутся контакты подающие электроэнергию на насос, и он вновь заработает. Требования к качеству питьевой воды, а также к системам водоснабжения и водозаборным сооружениям, обеспечивающим подготовку питьевой воды и ее подачу населению, устанавливаются техническим регламентом - федеральным законом о питьевой воде и питьевом водоснабжении. Питьевая вода – это вода, пригодная к употреблению человеком и отвечающая критериям качества, то есть, - вода безопасная и приятная на вкус. В масштабах мирового сообщества критерии качества были утверждены Европейским сообществом и приняты каждой из стран. В России действует ГОСТ «Вода питьевая». Санитарные Правила и Нормы 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», утверждены постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 01.01.2001 г. и введенны в действие с 1 июля 1997 года. По большинству параметров российский СанПиН удовлетворяет рекомендациям ВОЗ и не уступает зарубежным стандартам. Качество воды характеризуют следующие параметры: общие физико-химические показатели качества воды, орагнолептические показатели, бактериологические и паразитологические показатели, радиологические показатели, показатели неорганических и органических примесей, а также ряд других параметров, часто употребляемых в водоподготовке.

33. Местные  гидравлические  потери, способы их вычисления и  влияние на них режимов движения жидкости и видов сопротивления

Местными гидравлическими сопротивлениями называются участки трубопроводов (каналов), на которых поток жидкости претерпевает деформацию вследствие изменения размеров или формы сечения, либо направления движения. Простейшие местные со­противления можно условно разделить на расширения, сужения, которые могут плавными и внезапными, и повороты, которые также могут плавными и внезапными. Но большинство местных сопротивлений являются комбинациями указанных случаев, так как поворот потока может привести к изменению его сечения, а расширение (сужение) потока — к отклонению от прямолинейного движения жидкости. Кроме того, различная гидравлическая арматура (краны, вентили, клапаны и т. д.) практически всегда является комбинацией простейших местных сопротивлений. К местным сопротивлениям также относят участки трубопроводов с разделением или слиянием потоков жидкости.

Необходимо иметь в виду, что местные гидравлические сопротивления оказывают существенное влияние на работу гидросистем с турбулентными потоками жидкости. В гидросистемах с ламинарными потоками в большинстве случаев эти потери напора малы по сравнению с потерями на трение в трубах.

Таким образом, основной причиной гидравлических потерь напора в большинстве местных сопротивлений является вихреобразование. Практика показывает, что эти потери пропорциональны квадрату скорости жидкости, и для их определения используется формула Вейсбаха .При вычислении потерь напора по формуле Вейсбаха наибольшей трудностью является определение безразмерного коэффициента местного сопротивления ж, большинство значений этого коэффициента получено в результате экспериментальных исследований. Значения коэффициентов ж для наиболее распространенных видов местных сопротивлений принимают следующими: для штуцеров и переходников для труб ж = 0,1…0,15; для угольников с поворотом под углом 90° ж = 1,5…2,0; для прямоугольных тройников для разделения и объединения потоков ж = 0,9…2,5; для плавных изгибов труб на угол 90° с радиусом изгиба, равным (3ч5)d ж = 0,12…0,15; для входа в трубу ж = 0,5; для выхода из трубы в бак или в цилиндр ж = 1.  При ламинарном режиме   для определения коэффициента гидравлического трения л рекомендует при Re<2300 где Re — число Рейнольдса, применять формулу а при турбулентном режиме течения жидкости в диапазоне Re = 2 300…100 000 коэффициент л определяется по полуэмпирической формуле Блазиуса Если где ДЭ - эквивалентная шероховатость труб (для новых бесшовных стальных труб ДЭ = 0,05 мм, для латунных - ДЭ = 0,02 мм, для медных - 0,01, для труб из сплавов из алюминия - 0,06, для резиновых шлангов - 0,03), то коэффициент гидравлического трения определяется по формуле Потери давления в гидроаппаратуре ДPга принимают по ее технической характеристике после выбора гидроаппаратуры. После этого суммируют потери давления ДP=ДPдл+ДPм+ДP га 

34. Гидравлический расчет тупиковой водопроводной сети. Сущность расчета водопроводных сетей сводится к подбору правильных диаметров труб и определению потерь напора для преодоления сопротивлений в трубах при пропуске по ним расчетных расходов воды. Определять потери напора необходимо для расчета водопроводных сооружений, работающих совместно с сетью (водонапорной башни, насосов, подающих воду в сеть). Расчет тупиковой сети Требуется определить диаметр труб, потери напора в трубах тупиковой сети, изображенной на рис. с отбором воды в узлах сети, построить на чертеже линию пьезометрических напоров и определить высоту водонапорной башни при заданном наименьшем свободном напоре Н = 20 м.

Схема к расчету тупиковой  сети и линия пьезометрических  напоров

Решение. Для расчета вносим известные данные и результаты подсчета в табл. Отметим, что в данном случае при отборе воды в узлах сети расчетный расход для каждого участка сети равен соответс-му транзитному расходу. Так, расчетный расход для участка 1—2 равен  5 л/сек, для участка 2—3 5 + 6+5=16 л/сек. Соответственно расчетным расходам воды для других участков,  подберем диаметры труб, принимая при этом скорости в пределах. Затем определим потери напора на отдельных участках главной магистрали, пользуясь таблицами ВОДГЕО, и определяем сумму потерь напора в магистрали от водонапорной башни до наиболее удаленной точки. Отложив в точке 1 величину заданного свободного напора Нсв = 20 м, получим  начальную точку А  пьезометрической линии.  В точке 2 напор, очевидно, должен быть выше напора в точке 1 на величину 2,82 м (потери напора в трубах на участке 1—2), которую берем из табл. 10; отложив ее, получим точку В. Таким же образом находим точки Г, Д и Б пьезометрической линии. Линию АВГДБ называют пьезометрической линией. Пьезометрическая отметка в точке Б будет одновременно отметкой дна бака башни. В нашем примере величина этой отметки 137,93 м. Вычитая из нее величину отметки поверхности земли, получим высоту башни, которая равна 137,93— ПО = = 27,93 м. Для построения линии пьезометрических напоров и определения высоты башни вычерчивают продольный профиль (рис. 35, б) по главной магистрали от башни до наиболее удаленной от нее точки 1 с указанием их отметок. Далее проверяют величины свободных напоров во всех точках ответвлений: они не должны быть менее заданного свободного напора. В том случае, когда в каком-либо узле или на ответвлении сети величина свободного напора окажется меньше заданной, нужно увеличить либо высоту башни, либо диаметр трубы этого ответвления, чтобы уменьшить сопротивления, или же (при проектировании водопроводной сети промышленных предприятий) поставить насосы внутри здания для повышения напора во внутренней сети. Этот вопрос решается путем технико-экономического сравнения вариантов.