Расчет и выбор оборудования для водоснабжения

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=8449

Расчет и выбор оборудования для водоснабжения

В настоящее время на ферме имеется водоснабжающая установка, которая имеет удовлетворительное состояние. Но в связи с ростом поголовья животных – коров на 200 голов и телят на 120 голов следует проверить, удовлетворит ли установка водоснабжения возросшим требованиям водопотребления.

Порядок выбора насоса и электродвигателя к нему следующий: [4]

Среднесуточное потребление воды по ферме:



Qсут = q1N1 + q2N2 + ... +qnNn, (2.20)



где q1;q2;qn - среднесуточное потребление воды на единицу измерения данного потребителя, л/сут; N1;N2;Nn - число единиц измерения данного потребителя, [5]







Таблица 2.2 - Суточная потребность в воде

Потребители

норма расхода, л/гол

кол. потр. гол.

расход воды, л

Коровы дойные

Телята

100

30

400

450

40000

13500

Всего





53500



Максимальный часовой расход воды:



Qмах = Ксут/24(kч1q1N1+kч2q2N2+....+kчnqnNn), (2.21)



где Ксут - коэффициент суточной неравномерности; kч - коэффициент часовой неравномерности [14]



Qмах = 1,1/24(2,5·53500) = 6130,2 = 6,13 м³/ч

Расход воды за секунду:



Qс = Qмах/3600+Qп, (2.22)



где Qп - дополнительный противопожарный расход воды.



Qс = 6,13/3600+10·1/10³ = 0,0117 = 11,7·1/103 м3/с



Полный расчетный напор:



Н = Нг+hл+hм+hс, (2.23)



где Hг - геодезическая высота всасывания, м; hл - линейные потери на преодолевание трения, м; hм - местные потери; hс - свободный напор, (принимаем hс = 8м).

Потери на преодоление трения, м:



hл = aLV2/2dтg, (2.24)



где a - коэффициент линейного сопротивления, (принимаем a = 0,02); L = длина трубы, м; V2 - скорость движения воды в трубе, м/с; dт - диаметр трубы, м; g - ускорение свободного падения, м/с2 .



Dт = 2, (2.25)



где Vо = 0,5 ¸ 1,5 м/с



dт = 2= 0,122 м

V = Qс/dт2, (2.26)

V = 0,0117/0,1222 = 0,997 » 1 м/с

hл = 0,02·400·1/2·9,81·0,122 = 3,3 м



Местные потери определяем по формуле:



hм = åbV2/2g , (2.27)

где b - коэффициент местного сопротивления [14];

hм = (5+7·0,3+6·1+3,9·6+1,5)12/2·9,81 = 1,5 м



Тогда согласно (2.23)

Н = 15+3,2+1,5+8 = 27,7 м

Насос выбираем из [5] по максимальному часовому расходу воды и полному расчетному напору с соблюдением следующих условий:

Qнас ³ Qмах.ч. и Ннас ³ Н

Выбираем насос ЭЦВ6-6,3-125 со следующими техническими данными:

Подача, м3/ч



а) при номинальном режиме

6,3

б) в рабочей области

9¸5

Напор, м вод. ст.



а) при номинальном режиме

125

б) в рабочей области

105¸135

Диаметр скважины, мм

150



Мощность необходимая для привода насоса, кВт

Рнас = QсНgq/hн ·1/103, (2.28)

где g - плотность воды кг/м3; hн - КПД насоса (0,5.....0,8).



Рнас = 0,0117·1000·9,81·27,7/0,8·0,001 = 3,97 кВт



Рассчитаем мощность электродвигателя к насосу:

Рдв = Рнас kзап /hп, (2.29)

где kзап - коэффициент запаса, зависящий от мощности насоса; hп - КПД передачи .

Рдв = 3,97·1,15/1 = 4,37 кВт



По каталогу выбираем двигатель с соблюдением условий:



Рн ³ Рдв

Выбираем ПЭДВ 4,5-140 [6]

Техническая характеристика

Мощность, кВт

4,5

Частота вращения, об/мин

2850

Напряжение сети, В

380

Номинальный ток, А

10,5

КПД, %

76,3

COS j

0,82

Пусковой ток

65



Для автоматического управления принимаем станцию типа

САУНА-4,5-1-У2/Т2 с номинальным током 10,5 А [6]



Годовая потребность в воде:

Qгод = Qсут·Тгод, (2.30)



где Тгод - количество дней в году.

Qгод = 53500·365 = 19527500 л