Гидравлический расчет наружной водопроводной сети

Гидравлический расчет наружной водопроводной сети, как и определение расходов воды, производится для двух периодов (до пожара и при пожаре).

Для первого периода необходимо:

• · определить расходы воды на участках сети;
• · выбрать диаметр труб на участках сети;
• · определить потери напора в сети;
• · проверить выбранные параметры труб на пропуск воды, не допуская увеличения скорости движения выше 2,5 м/с.

Для второго периода необходимо:

• · определить расходы воды на участках сети;
• · определить потери напора в сети;
• · проверить выбранные диаметры труб на пропуск воды, не допуская увеличения скорости движения выше 2,5 м/с.

Гидравлический расчет наружной водопроводной сети в первый период

Для гидравлического расчета наружной водопроводной сети в первый период составляется расчетная схема отбора воды из наружной сети, изображенная на рис. 1.

Рис. 1 Схема отбора воды из наружной сети в первый период

На схему из графы 15 таблицы 2 заносятся расходы воды в каждом здании и на всем предприятии в соответствии с расположением производственных зданий на генеральном плане. — сумма расходов воды для всех зданий предприятия «до пожара». Точки 1,2,3,4,5,6 — узловые точки отбора воды.

Из точки 1 вода движется в двух направлениях. Место, где встречаются потоки воды, называется диктующей точкой. В нашем случае это точка 4. Таким образом водопроводная сеть состоит из двух полуколец:

I полукольцо: 1−2-3−4;

II полукольцо: 1−6-5−4.

Гидравлический расчет наружной водопроводной сети начинается с определения расходов воды на участках I полукольца.

Расход воды в диктующей точке 4 осуществляется за счет двух одинаковых потоков и. Поэтому расход воды на участках и одинаков и равен половине расхода воды в здании № 2.

Участок 4−3: л/с.

Далее определяем расходы воды на других участках полукольца.

Участок 3−2: л/с;

Участок 2−1: л/с.

Расход воды на участках второго полукольца определяем аналогично:

Участок 4−5: л/с;

Участок 5−6: л/с;

Участок 6−1: л/с.

Для проверки правильности расчетов сверяем сумму расходов воды для всех зданий предприятия с количеством воды, поступающей в два полукольца.

л/с.

Зная расходы воды на участках, подбираем диаметры труб на этих участках по предельным экономически обоснованным расходам (см. таблицу № 3). Величина этих расходов зависит от множества факторов, таких как стоимость энергии, материал труб, стоимость труб, стоимость их укладки, расчетного срока службы труб. Предельные экономически обоснованные расходы воды зависят от экономических скоростей. Так, для труб диаметром от 100 до 400 мм принимаются минимальная экономическая скорость — (0,7−0,9) м/с и максимальная — (1−1,5) м/с.

Таблица 3.

Зависимость диаметров труб от предельных экономически обоснованных расходов воды.

Например, расход на участке 15 л/с. Тогда диаметр трубопровода принимается равным 150 мм, так как расход 15 л/с находится в промежутке между минимальным и максимальным расходами 12,7 и 21,8 л/с.

Определяем.

I полукольцо: II полукольцо:

мм l = 650 м мм l = 600 м.

мм l = 400 м мм l = 350 м.

мм l = 150 м мм l = 250 м Полученные результаты заносим в таблицу 4.

По данным таблицы Г1 приложения Г определяем сопротивления участков .

I полукольцо: II полукольцо:

Участок 4−3:; Участок 4−5: ;

Участок 3−2:; Участок 5−6: ;

Участок 2−1:; Участок 6−1: ;

Таблица 4.

Гидравлический расчет наружной водопроводной сети в первый период.

Далее, определяем потери напора на участках и в полукольцах.

I полукольцо:

Участок 4−3: м вод.ст.

Участок 3−2: м вод.ст.

Участок 2−1: м вод.ст.

II полукольцо:

Участок 4−5: м вод.ст.

Участок 5−6: м вод.ст.

Участок 6−1: м вод.ст.

Суммы потерь напора в I и II полукольцах должны быть одинаковыми. Но, в действительности, всегда наблюдается разность потерь напора в полукольцах, называемая невязкой. Поэтому мы осуществляем определение невязки:

м вод. ст;

м вод. ст;

м вод. ст;

м вод. ст — невязка водопроводной сети.

Полученная невязка водопроводной сети не соответствует допустимой ().

;

м вод. ст.

Поэтому, производим перераспределение потока (расходов воды) по участкам на величину поправочного расхода:

;

Для определения величины поправочного расхода () определяем () в каждом полукольце.

I полукольцо:

Участок 4−3: ;

Участок 3−2: ;

Участок 2−1: .

II полукольцо:

Участок 4−5: ;

Участок 5−6: ;

Участок 6−1: ;

Тогда:

л/с.

Определяем расходы воды на участках водопроводной сети с учетом величины поправочного расхода.

I полукольцо:

Участок 4−3: л/с.

Участок 3−2: л/с.

Участок 2−1: л/с.

II полукольцо:

Участок 4−5: л/с.

Участок 5−6: л/с.

Участок 6−1: л/с.

После перераспределения расходов воды определяем потери напора на участках.

I полукольцо:

Участок 4−3: м вод.ст.

Участок 3−2: м вод.ст.

Участок 2−1: м вод.ст.

II полукольцо:

Участок 4−5: м вод.ст.

Участок 5−6: м вод.ст.

Участок 6−1: м вод.ст.

Определяем невязку:

м вод. ст;

м вод. ст;

м вод. ст;

м вод. ст — невязка водопроводной сети.

При расчете водопроводной сети «до пожара» невязка не должна превышать 0,5 м вод. ст.

м вод. ст.

м вод. ст.

Невязка сети меньше допустимой производить перераспределение расхода по участкам сети нет необходимости, следовательно, расчет окончен.

Потери напора в сети как среднеарифметическое от потерь в полукольцах:

м вод. ст.

Далее определяем скорость потока воды на участках водопроводной сети по таблице Г2 приложения Г, исходя из диаметров труб расходов воды на участках. При этом скорость движения воды не должна превышать 2,5 м/с. Если скорость выше 2,5 м/с увеличиваем диаметры труб на соответствующих участках.

м/с;

м/с ;

м/с;

м/с;

м/с.

м/с.

Скорость движения воды на участках сети не превышает допустимую. Поэтому, считаем, что размеры труб были выбраны правильно.