Водозаборные сооружения. 3

                       Определение расчетных расходов

 

    1. Определение расчетных расходов воды от жилых кварталов

 

Расчетные расходы воды в населенном пункте определяют для следующих нужд:

    • хозяйственно-питьевых (по районам);
    • полива улиц, площадей, парков (по районам);
    • для водоснабжения промышленных предприятий (хозяйственно-питьевого, на прием душа, на технологические нужды);
    • тушения пожаров.

Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды населения. Для определения расчетных расходов заданы: удельное водопотребление на     1 жителя qж, л/(сут чел), плотность населения Р, чел/га, для каждого района.

Подсчитав площадь территории F, га, снабжаемой водой, и коэффициенты неравномерности водопотребления, находят расчетные расходы и режим водопотребления.

Число жителей в каждом районе

Nж = P · F,

где F – площадь, определяемая по генплану города путем суммирования площадей всех кварталов района, га.

Средний суточный расход Qcут.ср, м3/сут:

Qcут.ср = qж·  Nж / 1000.

Расчетные расходы в  сутки наибольшего и наименьшего  водопотребления (м3/сут) определяют по формулам:

Qcут.макс = Ксут.макс·  Qcут.ср ;

Qcут.мин = Ксут.мин·  Qcут.ср.

Коэффициенты суточной неравномерности Ксут принимают равными:

Ксут.макс = 1,1 ÷ 1,3; Ксут.мин = 0,7 ÷ 0,9.

Чем крупнее город, тем  ближе эти коэффициенты к единице.

Расчетные расходы воды (м3/час) минимальные и максимальные определяют по формулам:

Qч..макс = Кч.макс·  Qcут.макс/24;

Qч.мин = Кч.мин·  Qcут.мин /24.

Коэффициенты часовой  неравномерности водопотребления  можно найти из выражения:

Кч.макс = αмакс· βмакс;

Кч.мин = αмин· βмин;

где α – коэффициент, учитывающий степень благоустройства  зданий,

  принимают αмакс = 1,2 ÷ 1,4; αмин = 0,4 ÷ 0,6;

    .· β – коэффициент, учитывающий число жителей в районе (табл. 1).

Таблица 1

Значения коэффициентов β

 

Коэффициенты

Количество жителей, тыс. чел

1

1,5

2,5

4

6

10

20

50

100

300

1000

и более

βмакс;

2

1,8

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,15

1,1

1,05

1

βмин

0,1

0,1

0,1

0,2

0,25

0,4

0,5

0,6

0,7

0,85

1


По величине Кч.макс = αмакс · βмакс с помощью табл. 2 определяют для каждого района распределение потребления воды по часам суток в процентах от суточного расхода района. Сумма процентов должна составлять 100 %. В часы максимального и минимального водопотребления проценты рассчитываются по формулам:

Пмакс. = (Qч.макс / Qсут.макс) · 100 %; Пмин = (Qч.мин / Qсут.макс) · 100 %.

Расчетный коэффициент  неравномерности Кч = α · β. В часы 2-3, 3-4 подставляют рассчитанный минимальный процент; в часы 17-18, 18-19 – рассчитанный максимальный процент; сумма процентов должна быть 100%. Расходы воды на нужды местной промышленности учтены в нормах удельного водопотребления на одного жителя.

Расход воды на полив  в населенных пунктах. Норма расхода воды зависит от покрытия территории, способа ее поливки, вида насаждения, климатических и других условий; ее принимают в соответствии с нормами    [1, табл. 3]. При отсутствии этих данных удельное среднесуточное за поливочный сезон потребление воды на полив в расчете на 1 жителя следует принимать qп = 50…90 л/сут. Среднесуточный расход воды на полив для каждого района определяют по формуле

.

Полив автомашинами производится в течение 12-16 часов, и при этом расходуется 70-80 % суточного расхода, вручную поливают 6-8 часов (по 3-4 часа утром и вечером).

 

 

 

 

 

 

 

Распределение расходов по часам суток

 

Часы

Часовой расход воды в % от суточного при коэффициенте

часовой неравномерности

 

1,15

1,2

1,25

1,3

1,35

1,4

1,45

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

0-1

3,7

3,5

3,4

3,3

3,1

2,4

2,0

1,7

1,4

1,6

0,9

0,85

0,75

1-2

3,7

3,4

3,2

3,2

2,9

2,3

2,0

1,5

1,3

1,2

0,9

0,85

0,75

2-3

3,7

3,4

3,2

2,9

2,4

2,1

1,8

1,5

1,2

1,0

0,9

0,85

1,0

3-4

3,7

3,4

3,2

2,9

2,5

2,2

2,2

1,5

1,2

1,0

1,0

1,0

1,0

4-5

3,7

3,5

3,3

3,3

3,4

2,9

3,0

2,5

1,3

1,4

1,0

1,0

1,0

5-6

3,7

3,6

3,5

3,8

4,0

3,8

3,9

3,5

3,2

2,4

2,35

2,7

3,0

6-7

4,1

4,0

3,9

4,2

4,4

4,4

4,6

4,5

4,5

4,5

5,0

5,5

6,0

7-8

4,3

4,4

4,4

4,5

4,7

5,1

4,9

5,5

5,8

6,5

6,2

5,85

6,0

8-9

4,5

4,6

4,8

4,6

5,1

5,2

5,1

5,5

6,5

6,5

5,5

5,5

5,5

9-10

4,7

4,6

4,8

4,7

5,3

5,4

5,5

5,4

6,4

4,5

5,0

6,0

3,5

10-11

4,5

4,6

4,7

4,4

5,2

5,3

5,4

5,2

6,3

5,0

4,5

4,5

3,5

11-12

4,6

4,3

4,5

4,3

4,8

5,3

5,4

5,0

6,0

4,5

4,65

4,3

4,0

12-13

4,4

4,4

4,3

4,3

4,6

5,1

5,3

4,6

5,0

4,9

5,5

4,5

5,5

13-14

4,4

4,5

4,6

4,4

4,6

5,25

5,2

5,2

4,7

5,0

5,35

5,0

5,0

14-15

4,4

4,6

4,6

4,5

4,7

5,4

5,4

5,3

4,6

5,5

5,9

5,3

5,0

15-16

4,5

4,7

4,8

4,7

4,8

5,5

5,5

5,4

4,6

6,0

6,0

6,1

6,5

16-17

4,5

4,8

5,0

5,0

5,6

5,0

5,7

5,8

5,0

6,6

6,2

7,5

8,5

17-18

4,2

5,0

5,2

5,4

5,7

5,85

6,0

6,2

6,7

7,1

7,5

7,9

8,5

18-19

4,3

4,4

4,4

4,6

4,6

4,4

6,1

6,3

6,6

5,5

4,85

5,2

6,0

19-20

4,2

4,3

4,3

4,4

4,2

4,3

4,1

6,0

5,5

6,0

4,7

4,7

6,0

20-21

4,2

4,2

4,3

4,4

4,0

4,1

3,5

4,5

4,6

4,7

4,5

4,5

5,0

21-22

4,1

4,1

4,2

4,5

3,9

3,6

2,8

3,3

3,3

3,6

4,1

4,2

3,5

22-23

4,0

3,9

3,8

4,2

3,1

2,7

2,4

2,6

2,8

3,0

3,7

4,0

2,5

23-24

3,9

3,8

3,6

3,5

2,4

2,4

2,2

1,8

1,5

2,0

2,5

2,2

2,0


 

Таблица 2

 

    1. Расход воды на промышленных предприятиях

 

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих промпредприятий  определяют для каждой смены в  зависимости от числа работающих N и нормы водопотребления qо по формуле

.

Для определения расхода необходимо отдельно учитывать количество рабочих в холодных и горячих цехах.

В так называемых «горячих»  цехах, с тепловыделением более 23 Вт на 1 м3 объема цеха, на 1-го работающего принимают норму qо = 45 л в смену; в остальных «холодных» цехах – qо = 25 л в смену.

Чтобы распределять по часам смены при отсутствии более конкретных данных, можно пользоваться табл. 3.

Таблица 3

Распределение расходов воды по часам смены

 

Часы смены

Количество воды, расходуемое за каждый час смены в % от полного расхода в смену

в горячих цехах

в холодных цехах

Первый

12,5

12,5

Второй

8,12

6,25

Третий

8,12

6,25

Четвертый

8,12

6,25

Пятый

15,65

18,75

Шестой

31,25

37,50

Седьмой

8,12

6,25

Восьмой

8,12

6,25


Расход воды для душей

где N – число рабочих в смену;

       qдуш – расход воды на 1 душевую сетку, принимают 500 л/час;

       n – количество рабочих на 1 душевую сетку, принимают по табл. 4;

      45 –  расчетное время пользования  душем, мин.

Таблица 4

Количество  человек, обслуживаемых 1 душевой сеткой

 

Группы производственных процессов

Санитарные характеристики производственных процессов

Расчетное количество человек  на одну душевую сетку

Мужчин

Женщин

IIб,IIг,IIIа,IIIв,Шг

Не вызывающие загрязнения одежды и рук

15

12

IIIб, IIв,Пд, IУб

Вызывающие загрязнение  одежды и рук

7

6

Iв, IIа, IУа

С применением воды

5

4

Iб

С выделением больших  количеств пыли, либо особо загрязненных веществ

3

3


 

Расход воды на прием душа относят  на первый час следующей смены (табл. 5).

 

    1. Расход воды на тушение пожаров

 

Для расчета наружной водопроводной сети в случае максимального  хозяйственно-питьевого часового расхода  в населенном пункте при одновременном расходе воды на пожаротушение необходимо определить количество одновременных пожаров и расход на один пожар [1 табл. 5].

В курсовом проекте принимают  объединенный хозяйственно-питьевой и  противопожарный водопровод населенного  пункта и промпредприятия. В этом случае руководствуются рекомендациями, приведенными в нормативных документах [1, п.2.11-2.25].

Кроме расчетных расходов на пожаротушение  в населенном пункте учитывают одновременное  тушение на промпредприятиях – один пожар при площади предприятия  до 150 га, два пожара – при большей площади. Расход воды на один пожар на предприятиях принимают в зависимости от пожарной опасности производства, объема промышленных зданий, степени их огнестойкости [1, табл. 7,8].

 

3.4. Суммарные расходы воды

 

Определив расходы воды на все нужды города и назначив режим водопотребления, составляют таблицу суточного водопотребления, вычисляют суммарный расход воды на каждый час суток, находят час наибольшего водопотребления. По расходу на этот час производят расчет сети города (случай максимального хозяйственно-питьевого водопотребления). Цифровой пример приведен в табл. 5, час максимального водопотребления - с 17 до 18.

 

4. Определение емкостей  регулирующих резервуаров

В случае проектирования системы водоснабжения  с башней или с контррезервуаром рассчитывают два регулирующих сооружения: резервуар чистой воды (РЧВ), на который равномерно в течение суток подается вода от очистных сооружений и напорно-регулирующее сооружение (башню). При безбашенной системе определяют регулирующий объем РЧВ – в этом случае подача насосной станции совпадает с водопотреблением города.

Емкость РЧВ складывается из регулирующей Wрег, пожарной Wпож и объема, необходимого для нужд водопроводной очистной станции Wф:

Wрчв = Wрег + Wф + Wпож ,  где

Wф =(0,03…0,05)Qсут.макс;

 

 

Таблица 5

Распределение расходов воды по часам суток

 

Часы

 Район

Промпредприятие

Общий расход

%

От кварталов

Полив

Холодные цехи

Горячие цехи

Души

Произ-водство

Итого

%

м3

ручн.

маш.

%

м3

%

м3

1

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

0-1

1,4

134,4

    

12,5

1,00

12,5

0,45

22,5

37,5

61,45

316,85

1,46

1-2

1,3

124,8

    

6,25

0,50

8,12

0,29

  

37,5

38,29

253,79

1,17

2-3

1,2

115,2

    

6,25

0,50

8,12

0,29

  

37,5

38,29

229,09

1,05

3-4

1,2

115,2

    

6,25

0,50

8,12

0,29

  

37,5

38,29

229,09

1,05

4-5

1,3

124,8

    

18,7

1,50

15,7

0,57

  

37,5

39,57

269,27

1,24

5-6

3,2

307,2

77

  

37,5

3,00

31,2

1,13

  

37,5

41,63

670,23

3,08

6-7

4,5

432,0

77

104

6,20

0,50

8,12

0,29

  

37,5

38,29

1140,49

5,24

7-8

5,8

556,8

77

104

6,25

0,50

8,12

0,29

  

37,5

38,29

1416,49

6,51

8-9

6,5

624,0

77

104

12,5

2,50

12,5

1,13

15,0

67,5

86,13

1531,53

7,04

9-10

6,4

614,4

  

104

6,25

1,25

8,12

0,73

  

67,5

69,48

1214,08

5,58

10-11

6,3

604,8

  

104

6,25

1,25

8,12

0,73

  

67,5

69,48

1242,28

5,71

11-12

6,0

576,0

  

104

6,25

1,25

8,12

0,73

  

67,5

69,48

1175,68

5,41

12-13

5,0

480,0

  

104

18,7

3,75

15,7

1,41

  

67,5

72,66

1113,06

5,12

13-14

4,7

451,2

  

104

37,5

7,50

31,2

2,81

  

67,5

77,81

1097,01

5,04

14-15

4,6

441,6

  

104

6,20

1,25

8,12

0,73

  

67,5

69,48

1116,88

5,13

15-16

4,6

441,6

77

104

6,25

1,25

8,12

0,73

  

67,5

69,48

1294,68

5,95

16-17

5,0

480,0

77

104

12,5

1,50

12,5

0,68

  

45,0

84,68

1393,68

6,41

17-18

6,7

643,2

77

104

6,25

0,75

8,12

0,44

  

45,0

46,19

1556,19

7,15

18-19

6,6

633,6

    

6,25

0,75

8,12

0,44

  

45,0

46,19

1095,59

5,04

19-20

5,5

528,0

    

6,25

0,75

8,12

0,44

  

45,0

46,19

1027,79

4,72

20-21

4,6

441,6

    

18,7

2,25

15,7

0,85

  

45,0

48,10

845,00

3,89

21-22

3,3

316,8

    

37,5

4,50

31,2

1,67

  

45,0

51,17

640,17

2,94

22-23

2,8

268,8

    

6,20

0,75

8,12

0,44

  

45,0

46,19

541,79

2,49

23-24

1,5

144,0

    

6,25

0,75

8,12

0,44

  

45,0

46,19

341,39

1,57

 

100

9600

539

1248

  

40

  

18

75

1200

1333

21753

100


 

трехчасовой объем воды для тушения пожара Wпож , м3:

,

здесь qпож – расход воды на тушение одного пожара, л/с;

       n – количество расчетных пожаров.

Таблица 6

Подача  насосов в процентах от Qчас.макс в системе

с водонапорной башней

 

Количество рабочих  насосов на насосной станции

Подача насосов

1-го 

2-х

3-х

4-х

3

50-60

75-85

90-110

  

4

40-55

60-75

80-85

90-110


Таблица 7

Расчет  регулирующей емкости резервуара чистой воды

(в  % от Qсут.макс)

 

Часы суток

Подача воды в РЧВ

Расход воды городом

Раз-ность

Нако-пление в РЧВ

Объем РЧВ (+5.74)

0-1

4,17

1.46

2,71

2,71

8,45

1-2

4,17

1.17

3,00

5,71

11,45

2-3

4,17

1.05

3,12

8,83

14,57

3-4

4,17

1.05

3,12

11,95

17,69

4-5

4,17

1.24

2,93

14,88

20,62

5-6

4,17

3.08

1,09

15,97

21,71

6-7

4,17

5.24

-1,07

14,90

20,64

7-8

4,17

6.51

-2,34

12,56

18,30

8-9

4,17

7.04

-2,87

9,69

15,43

9-10

4,17

5.58

-1,41

8,28

14,02

10-11

4,17

5.71

-1,54

6,74

12,48

11-12

4,17

5.41

-1,24

5,50

11,24

12-13

4,17

5.12

-0,95

4,55

10,29

13-14

4,17

5.04

-0,87

3,68

9,42

14-15

4,17

5.13

-0,96

2,72

8,46

15-16

4,17

5.95

-1,78

0,94

6,68

16-17

4,16

6.41

-2,25

-1,31

4,43

17-18

4,16

7.15

-2,99

-4,30

1,44

18-19

4,16

5.04

-0,88

-5,18

0,56

19-20

4,16

4.72

-0,56

-5,74

0

20-21

4,16

3.89

0,27

-5,47

0,27

21-22

4,16

2.94

1,22

-4,25

1,49

22-23

4,16

2.49

1,67

-2,58

3,16

23-24

4,16

1.57

2,58

0

5,74

S

100

100

0

    

 

 Пример расчета регулирующей  емкости РЧВ приведен в табл.7.       В примере регулирующий объем  РЧВ составляет 21,71 % от Qсут.макс. Например, если Qсут.макс = 21753 м3/сут, 2 расчетных пожара по 20 л/с и один пожар на промпредприятии 15 л/с, объем РЧВ составит:

Wрчв = 21753·21,71/100 +0,04·21753 + (30·2+15)·3600·3/1000=6185 м3.

Емкость водонапорной башни Wб, м3 кроме регулирующего объема, включает в себя десятиминутный объем на тушение пожара:

.

Для расчета регулирующих объемов  в случае системы с водонапорной башней необходимо предварительно задаться производительностью и режимом работы насосов на насосной станции второго подъема, подающей воду из РЧВ в город. В этом случае подача насосов в часы максимального водопотребления может быть равной максимальному расчетному расходу, больше или меньше его на 5-10 %. Величину подачи можно при предварительных расчетах принимать по данным табл. 6.


    1. Трассировка сети

 

Трассировкой называют начертание сети в плане. В городах  и поселках применяют, в основном, кольцевое начертание сети. При составлении трассировки нужно стремиться, чтобы сеть имела возможную наименьшую длину. Для достижения этой цели необходимо линии сети прокладывать по улицам внутри городской застройки и обеспечивать двухстороннее питание кварталов. Кроме того, желательно, чтобы магистрали были проложены по наиболее возвышенным участкам территории. Рекомендуется длину магистральных участков (расстояния между узлами) принимать равной 400-800 м. Направление потоков – от узла питания к удаленным узлам сети.  При определении направлений потоков желательно в каждом кольце наметить часть участков с направлением по часовой стрелке, другую часть, примерно такой же длины – против часовой стрелки. На сети образуется одна или более точек схода потоков (рис. 1).

 

6. Подготовка сети к расчету

 

Подготовка сети к расчету заключается  в определении предварительных расчетных расходов на участках, назначении диаметров и нахождении потерь напора на участках; определяются также невязки в  кольцах при пропуске этих расчетных расходов.

Подготовка производится для схемы  сети, намеченной при трассировке для обоих расчетных случаев: при пропуске максимального хозяйственно-питьевого расхода и при одновременном пропуске максимального хозяйственно-питьевого и пожарного расходов.

Вначале находят удельные расходы  для каждого района qуд, л/с, т.е. расходы на 1 м длины сети:

,

где qмакс – расход воды в час максимального водопотребления района за

вычетом расходов крупных  потребителей (сосредоточенных

расходов, которые привязывают  к отдельным узлам), л/с;

        Σl – суммарная расчетная длина всех участков в сети района, от

    которых производится  отбор воды.

Если участок сети обслуживает одновременно два района, то при определении qуд берется та часть его длины, которая относится к данному району; на смежных участках берется половина длины.

Расход воды, отдаваемый участком длиной lуч – путевой расход участка qпут, л/с, находят по формуле

.

Расчеты путевых расходов производят с помощью табл. 8.

В примере расчета (табл. 5) в час максимального водопотребления  от 17 до 18 часов расход воды первым районом ( с учетом поливного расхода)

536,8 + 86 = 685,8 м3/ч   или  q1 = 685,8 / 3,6 = 190,5 л/с;

расход вторым районом

643,2 + 77 + 104 = 824,2 м3/ч,   или q2 = 228,9 1/с;

суммарный часовой расход 1556,19 м3/ч (432,3 л/с), в том числе расход воды промпредприятием 46,9 м3/ч (13,0 л/с).

Удельные расходы:

  qуд1=190,5/3320=0,05738 л/(с · м),

  qуд2=228,9/3040=0,07530 л/(с · м).

Сумма всех путевых расходов должна равняться сумме часовых  расходов 1-го и 2-го районов, взятых в  час их наибольшего водопотребления, с учетом расходов на полив.

После определения путевых  расходов возникает необходимость  уточнения направления потоков  для сети, у которой два или  более источников питания (например, для сети с контррезервуаром). В этом случае необходимо выделить зоны питания для каждого источника так, чтобы сумма путевых расходов соответствовала подаче воды от источника.

Таблица 8

Определение путевых расходов

 

№ участ-ка

Фактичес-

кая длина,

м

1-й район

2-й район

Сум-мар-ный путе-вой  расход

Расчетная длина

qпут,

л/с

Расчетная длина

qпут,

л/с

1

2

3

4

5

6

7

1-2

420

    

420

31,62

31,62

2-3

320

    

320

24,09

24,09

3-4

560

    

560

42,16

42,16

1-5

540

    

540

40,66

40,66

5-4

600

300

17,21

300

22,59

39,80

3-11

280

    

280

21,08

21,08

11-10

280

    

280

21,08

21,08

4-10

480

240

13,77

240

18,07

31,84

10-9

580

580

33,28

    

33,28

8-9

480

480

27,54

    

27,54

4-8

580

580

33,28

    

33,28

5-6

200

100

5,74

100

7,53

13,27

6-7

820

  

47,05

    

47,05

8-7

220

  

12,62

    

12,62

   

Sl=3320

q1= 190,5

Sl=3040

q2=228,9

419,4


Полученные путевые  расходы сводят в узловые qузл, л/с. Узловые расходы (рис. 2) определяют как полусумму путевых расходов участков qпут, примыкающих к данному узлу, плюс сосредоточенный расход в узле qсоср (если он имеется):

.

Например, к узлу 10 (рис.1) примыкают 3 участка 4-10, 11-10, 10-9; узловой расход равен

qуз,10 = (31,84 + 21,08 + 33,28)•0,5 = 43,10 л/с.

К точке 3 примыкает промышленное предприятие с расходом 13,0 л/с, тогда

qуз,3 = (24,09 + 42,16 + 21,08)•0,5 + 13,0= 56,67 л/с.

При расчете на случай одновременного максимального расходов воды городом и на тушение пожаров к узловым расходам прибавляют расходы на тушение пожаров. Места пожаров назначают в точках, удаленных от точек питания сети. В примере (рис. 2) 2 пожара (с расходом воды по 20 л/с) приняты в точках 7 и 9, а также в точке 3 – пожар на     промпредприятии (расход-10 л/с). Полученные значения qуз наносят на схему сети для каждого узла. Сумма всех узловых расходов должна равняться расходу воды всем населенным пунктом в час его наибольшего водопотребления.

Предварительные расчетные расходы  qр получают путем распределения узловых расходов по участкам сети, начиная распределение от точек схода потоков. При этом руководствуются правилом: расход притока к узлу должен быть равен расходу из этого узла плюс узловой расход (если он имеется в этом узле), т.е. алгебраическая сумма расходов в каждом узле должна быть равна нулю [4].

Сеть проектируют из полиэтиленовых или чугунных напорных труб, в некоторых случаях применяют асбесто-цементные или стальные трубы, которые должны быть покрыты изнутри антикоррозионной изоляцией. Полученные предварительные значения расчетных расходов позволяют наметить диаметры трубопроводов. Обоснованные значения диаметров можно получить, проведя технико-экономическое сравнение вариантов. Расчеты основаны на том, что при увеличенных значениях диаметров  возрастает их строительная стоимость; с другой стороны на больших диметрах невелики потери напора, и, следовательно, уменьшается стоимость электроэнергии,  затраченной на перекачку  воды. Выбираются такие значения, которые соответствуют минимальным среднегодовым затратам. В курсовом проекте допускается расчет диаметров D, м, производить по формулам

D = 0,05 q0,4 ,

где q – расчетный расход на участке в л/с; с учетом пожарного расхода или

,

где qn – расход на тушение одного пожара, л/с. По вычисленным значениям подбирают стандартные диаметры (табл. 9) по существующим сортаментам (приложение 1).

Таблица 9

Определение диаметров труб (qn = 20 л/с)

 

N участка

Расход q, л/с

D, м

Расход с учетом пожара q+0,5qn

D. м

Стандартный внутренний диаметр, тип трубы

1-2

219,5

0,43

229,5

0,454

0,404м, чугун ГОСТ 9583-75

2-3

191,7

0,41

201,7

0,426

0,404м          -----«-----«------

3-4

84,8

0,295

94,8

0,292

0,3044м        -----«-----«----

1-5

176,7

0,396

186,7

0,410

0,404м          -----«-----«----

5-4

84,8

0,295

94,8

0,292

0,3044м         -----«-----«----

3-11

50,23

0,239

60,23

0,232

0,2792 м, полиэтилен, ГОСТ 18599-84   -----«-----«----

11-10

29,15

0,192

39,15

0,187

0,1994м   -----«-----«----

4-10

29,15

0,192

39,15

0,187

0,1994 м  -----«-----«----

10-9

15,20

0,148

25,20

0,150

0,1596 м  -----«-----«----

8-9

15,21

0,148

25,21

0,151

0,1596 м  -----«-----«----

4-8

66,85

0,268

76,85

0,262

0,2792 м  -----«-----«----

5-6

45,08

0,229

55,08

0,222

0,1994 м  -----«-----«----

6-7

14,92

0,147

24,92

0,150

0,1596 м  -----«-----«----

8-7

14,92

0,147

24,92

0,150

0,1596 м  -----«-----«----


В городах участки  кольцевых сетей выполняют из труб диаметром не менее 100-130 мм.

Полученные первоначальные значения расходов на участках требуется уточнить так, чтобы сумма потерь напора на участках, направленных по часовой стрелке в любом замкнутом контуре или кольце была равна сумме потерь напора на участках, направленных против часовой стрелки. В этом собственно и заключается принцип гидравлической увязки кольцевых сетей.

7.Определение гидравлических  сопротивлений 

участков и  потерь напора

 

Потери напора вычисляются по формуле

,

где i – гидравлический уклон;

      l – длина участка, м;

     Σξ –  сумма коэффициентов местных  сопротивлений;

     V – скорость воды, м/с.

Гидравлический уклон  определяется по формуле

,

где λ – коэффициент  сопротивления труб по длине

 

или

Для пластмассовых труб А1 = 0,011, m = 0,19; С = 3,51 (для температуры 10 0С).

Для чугунных труб при  скорости V < 1,2 м/с, А1 = 0,0179, m = 0,3,    С = 0,867; при скорости V = 1,2 м/с А1= 0,021,   m= 0,3,    C = 0.

При определении потерь напора для воды с другой температурой t1, коэффициент Сt вычисляется по формуле

,

где nt, n10 – коэффициенты кинематической вязкости воды при соответст-

вующей температуре.

При подготовке сети к гидравлической увязке определяют коэффициент λ для каждого участка, затем после вычисления исправленных расходов на участках значения λ уточняются.

С учетом выражения для  скорости формулу для определения потерь напора можно представить в виде

 или  ,

где S – сопротивление участка;  l – длина, м.

Сумму коэффициентов  местных сопротивлений при предварительных  расчетах принимают в пределах Σξ = 2…5. В примере расчета вычислены значения λ для чугунных труб на участке 3-4:

λ = 0,0210/0,30440,3 = 0,030.

Сопротивление на этом участке  равно

Сопротивление S определено для расхода, выраженного в м3/с; для расхода в л/с S=0,0005606 c2/л5.

На участке 4-10 для пластмассовых труб получают:

;

или S= 0,002688 с2/л5.

Пример гидравлической увязки сети по методу Лобачева-Кросса приведен в  табл. 10. Участки в таблице сгруппированы по кольцам. При вычислении потерь напора рекомендуется выражать величины потерь для участков, направленных в кольце по часовой стрелке – со знаком «+», против часовой стрелки – со знаком «-». Невязка в кольце вычисляется как алгебраическая сумма потерь напора. Чтобы уменьшить величину невязки, необходимо ввести поправки в величины расходов. Поправочный расход  вычисляется по формуле

Водозаборные сооружения. 3 📙 Курсовая → 🆔 55620

Водозаборные сооружения. 3 📙 Курсовая → 🆔 55620

Водозаборные сооружения. 3