Расчет водопроводных сетей

Потери напора условно  будем брать со знаком плюс на тех  участках сети, где направление потока совпадает с направлением движения часовой стрелки, и со знаком минус, где движение потока направлено против часовой стрелки.

После первого подсчета потерь напора находят невязку в каждом кольце:

для первого

Δh_l= 2.01+0.98-2.3-0.98= - 0.29 м;

для второго

Δh_ll = 2.3+1.37-2.77-1.12= - 0.22 м.

по общему контуру

ΔH_k= 2.01+0.98+1.37-0.98-1.12-2.77= - 0.01 м.

В каждом кольце расчетной  схемы сети стрелками указывают (сплошная линия) наиболее нагруженные участки - участки, сумма потерь напора на которых по абсолютному значению больше.

В начале каждой стрелки  ставят цифру, указывающую номер  увязки, в конце стрелки - абсолютное значение невязки в кольце. Допустимая невязка ± (0,2... 0,4) м.

Из таблиц Ф. А. Шевелева по расходам в водоводах выбирают экономически наивыгоднейший диаметр асбестоцементных труб каждой нитки: d_ВБ-1= 200 мм; d_4-5⁼ 100 мм.

Однако, учитывая, что при  расчете сети на пожар расходы  в этих тупиках значительно возрастут  и потери напора в них увеличатся, принимаем ближайшие большие диаметры: d_ВБ-1= 250 мм; d_4-5= 250 мм. Тупиковую сеть проверяем при нормальном режиме работы и на случай аварии на одной из ниток.

Потери напора в каждой нитке тупика при нормальном режиме:

на участке ВБ-1при q = 54.283 л/с и l = 300 м, d = 250 мм, 1000i=6.72:

h_ВБ-1= 6.72*0.3=2.01 м;

на участке 4-5при q = 48.61 л/с и l = 175 м, d= 250 мм, 1000i = 5.43:

h_4-5 = 5.43*0.175=0.95 м.

При отключении одной нитки  тупиковой линии (в случае аварии) расчетные расходы:

на участке. ВБ-1

q_ВБ-1=(q_{с max} – q_{узл Б})0,7=(109.3-0.735)0,7 = 75.99 л/с;

на участке 4—5

q_4-5=q_{узл 5}0,7=97.22*0.7=68.05 л/с.

Потери напора при аварии на этих участках:

ВБ-1 h_ВБ-1=4.62*0.175=0.80 м;

4-5 h_4-5=4.39*0.3=1.33 м.

На рисунке 8 (Приложение 8) расчетные данные аварийного режима работы тупиковых участков сети даны в скобках.

2)Расчет разводящей сети на пропуск максимального секундного и пожарного расходов воды.

Расчетный расход воды на наружное пожаротушение и расчетное число одновременных пожаров пв населенных пунктах зависит от числа жителей в нем и этажности зданий.

Расчетный расход воды для  тушения внутреннего пожара и  число струй определяют по СНиП 2.04.01-85. Для зданий животноводческих фермна промышленной основе на тушение внутреннего пожара рекомендуют принимать q_в.п= 2,5 л/с.

Порядок расчета сети на пожар ведут в такой последовательности.

На расчетной схеме  намечают место пожара (обычно в  самом удаленном узле).

Расход в узле (узловой  расход), где намечен пожар, определяют путем прибавления расхода воды, необходимого для тушения одного наружного и одного внутреннего  пожара, к узловому расходу, вычисленному при расчете сети на пропуск q_cmax. Если принять, что пожар в узле5, то узловой расход в нем составит

q_{узл 5}= q_{узл 5} + q_н.п+ q_в.п = 97.22 + 10 + 2,5 = 109.72 л/с

Расходы остальных узлов  остаются такими же, как и в случае счета сети (см. рис. 8, приложение 8). Для рассматриваемого примера общий секундный расход во время пожара

q_пож = q_cmax + q_н.п + q_в.п = 109.3 + 10 + 2,5 = 121.8 л/с

Расход воды, притекающей  к узлу 1по участку Б-1, будет.

q_Б-1 = q_пож - q_узлвб = 121.8-0.735=121.065 л/с.

Зная общий расход, поступающий  в кольцевую сеть при пожаре, и  узловые расходы, намечают точку схода потоков, направления движения воды по участкам сети, задаются (ориентировочно) первыми прикидочными расходами на участках сети.

Первые прикидочные расчетные  расходы участков сети определяют по методике, описанной выше.

В узле l отбор составляет 2.15 л/с, следовательно, общий отток воды из узла 1составляет 121.065-2.15=118.915 л/с.

По участку 1-7кузлу 7направляют ориентировочно 58.746 л/с. В узле 7отбирается 1.97 л/с, по участку 7-6пускают расход воды 4.855 л/с, тогда расход участка 7-3составит 58.746-1.97-4.855=51.921 л/с, а на участке 6-4 – 4.855-1.415=3.44 л/с.

Расход на участке 1-2:118.915-58.746=60.169 л/с, на участке 2-3:60.169-1.415+1.01=57.744 л/с.

Приток к узлу 3составляет: 57.744+51.921=109.665 л/с, а отбор из него1.97 л/с, следовательно, расход на участке 3-4будет 109.665-1.97=107.695 л/с.

Приток к узлу 4будет 3.44+107.695=111.135 л/с, отбор из него 1.415 л/с, а расход на участке 4-5составит 111.135-1.415=109.72 л/с, что равно расходу в узле 5.

Зная первые прикидочные  расходы на участках сети, для каждого  участка находят потери напора hи увязывают сеть. Следует заметить, что выбранные ранее диаметры труб участков сети при этом расчете не меняются. Увязку кольцевой сети на пожар проводим по методу А. Г. Лобачева табличным способом (табл.6, приложение 9).

При этом методе расчета  кольцевых сетей потери напора (м) на участках сети и в тупиках

h=KAlg²-Sq² ,

где К — поправочный коэффициент к значениям А (см. Оводова Н.В. приложение 2.2);А — удельное сопротивление трубопровода, (с/л)² (см. Оводова Н.В. приложение 2.3); l - длина участка трубопровода, м; q — расход на участке, л/с; S— сопротивление участка сети, S= КА1, с²/(л • м²).

Поправочный коэффициент К зависит от скорости и (м/с) движения воды в трубе, которую при заданном в нем расходе q(л/с) можно вычислить по формуле

υ=mq,

где т — коэффициент скорости, т = 1/(0,785) (d_p - расчетный диаметр трубопровода, м) Для различных диаметров труб т дан в приложении 2.3 Оводова Н.В..

После вычисления потерь напора на всех участках сети находят невязку в каждом кольце Δh_l и Δh_llпо вышеизложенному методу.

Δh_l=0.26+1.59-0.25-1.64= - 0.04

Δh_ll=0.25+0.5-0.03-0.04= 0.68

Невязка по общему контуру  сети. ΔH_k = 0.26+1.59+0.5-0.03-0.04-1.64=0.64 м, что меньше допустимой, равной 1,5 м.[7]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  Заключение

Наружные сети водоснабжения  насчитывают несколько тысячелетий. Высокий уровень инженерных технологий древних цивилизаций способствовал созданию обширных сетей водоснабжения, различных каналов и дамб. Трудно представить Египет или Израиль без цветущих садов, Грецию без бассейнов, Рим без бань и фонтанов. Но все это было бы невозможно без организованного водоснабжения. Во все времена ценились инженеры, способные профессионально спроектировать систему водоснабжения.

Современные наружные сети водоснабжения оборудуются насосными  станциями, как правило, центробежными  насосами с электрическим приводом, а также регулирующей, предохранительной и контрольно-измерительной аппаратурой. Многие насосные станции имеют телеуправление и полностью автоматизированы. В последнее время зарекомендовала себя с наилучшей стороны система с частотно-регулируемыми приводами насосов.

Для промышленных предприятий (в определённых условиях) применяют так называемые оборотные системы водоснабжения, а также системы с последовательным использованием воды. Оборотные системы служат для предотвращения нерационального использования природных вод и их загрязнения. В таких системах воду после надлежащей обработки (охлаждения или осветления) снова подают потребителям. Для охлаждения воды в оборотных системах применяются градирни, бассейны брызгальные, охладительные пруды.

Любое строительство начинается с проекта. И этот проект — не любительский набросок, а  полный комплект документации, разработанной в соответствии с актуальными нормативными требованиями и прошедший согласование в контролирующих организациях.

Инженерные сети — многоуровневый комплекс разнообразных подсистем, предназначенных для обеспечения комфортной жизнедеятельности человека и работоспособности технологического оборудования. Поэтому тщательное предварительное проектирование водоснабжения, водоотведения направлено, в первую очередь, на организацию их бесперебойной и высокоэффективной работы.

Разработка проектной  документации для внутренних и внешних  инженерных сетей — сложный и ответственный процесс. И доверять его стоит только квалифицированным специалистам.[8]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 

 

 

 

                       Список используемой литературы

1)http://www.podvod.ru

2) Юст Н.А. Методические указания «Расчет наружных водопроводных сетей», 2005 – 75 с.

3) http://www.ws-54.ru

4)В.И. Калицун, Гидравлика, водоснабжение и канализация.

5) Г. И. Николадзе, Гидравлика, водоснабжение и канализация сельских населенных пунктов.

6) http://edu.dvgups.ru

7) Оводова Н.В. «Расчёты проектирования сельско-хозяйственного водоснабжения и обводнения»   М.: Колос, 1995-256с.

8) http://www.spcity.ru