4.1 Дано: насосная станция по водоводу из асбетоцементных труб длиной l подает в напорный резервуар воду с секундным расходом q. По пути вода из водовода не отбирается. Расчетный суточный расход Qp. Насосная станция работает равномерно в течение t часов в сутки.
Стоимость I кВт – часа электроэнергии принять 
рубля. Коэффициент полезного действия насосных агрегатов 
.
4.2 Исходные данные для выполнения расчетов приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1
Исходные данные
| Показатели | варианты | |||||||||
| l, м | ||||||||||
| q, м3/с | 0,0116 | 0,001 | 0,022 | 0,015 | 0,02 | 0,024 | 0,018 | 0,0215 | 0,027 | 0,025 |
| Qp , м3/с | ||||||||||
| t, час |
4.3 Требуется: определить экономически-наивыгоднейший диаметр водовода.
4.4 Решение.
Экономически - наивыгоднейший диаметр водовода определяется по формуле:
, м (4.1)
где z и 
- параметры, входящие в уравнение для определения удельного сопротивления трубопровода;
(4.2)
Для асбестоцементных труб при скорости движения воды в них
V≤1,5 м/с; = 0,00165; r = 4,88
m – показатель степени, характеризующий материал труб;
Для асбестоцементных труб m= 1,84;
R – ежегодные отчисления на амортизацию и ремонт, выраженные в долях. Для водоводов R= 0,35;
Т – срок окупаемости капитальных вложений. Рекомендуется принять Т= 16 лет.
С – стоимость подъема 1 м3 воды на 1 м высоты. Определяется по формуле:
, руб. (4.3)
где 
- стоимость 1 кВт – часа электроэнергии, руб;
- коэффециент полезного действия насосов;
q – секундная производительность насосов. Принимается равной секундному расходу, м3/с;
Q2 – среднегодовой расход воды, м3;
, м3
где Qp – расчетный суточный расход воды, м3/ сут;
в и z - величины, которые входят в уравнение для определения строительной стоимости 1 погонного метра напорного водовода:
. (4.4)
Для определения величины a, b и z составляется система трех уравнений с
тремя неизвестными. С этой целью задаются тремя или более диаметрами водоводов d и находят соответствующие им строительные стоимости по графику, приведенному на рис. 4.1
Для обеспечения решения этих уравнений их преобразовывают и логарифмируют:
(4.5)
. (4.6)
Примерный диаметр трубы определяется по формуле:
, м (4.7)
Расчет сводится в таблицу 4.2
Таблица 4.2
Результаты расчета
| Показатели | Условные диаметры водовода, м | ||||||||
| 0,05 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,25 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | |
| R, руб. | |||||||||
( ), руб.
| |||||||||
| |||||||||
lg 
|
Рис. 4.1 График строительной стоимости.
Величина , как видно из графика на рис. 4.1 равна 1,75.
Параметр «b» определяется по формуле:
(4.8)
где N1, N2, N3 и d1, d2, d3 – принимаются из таблицы 4.2 для разных диаметров труб.
Параметр «z» определяется по формуле:
(4.9)
По полученным данным определяется величина экономически – наивыгоднейшего диаметра водовода и выбирается ближайший к этой величине стандартный диаметр dэ.
Расчетная работа № 5.
