Гидравлический расчет водопроводной сети
Эти направления по схеме обозначаем стрелками. Производим предварительное распределение расчетных расходов в сети, начиная с диктующей точки: Где Qх.п.сек.мак. — максимальный секундный расход воды на хозяйственно — питъевые нужды, л/с; Li — длина i-го участка водопроводной сети, м. Во избежание арифметической ошибки необходимо выполнить проверку, при этом путевые расходы следует округлить… Читать ещё >
Гидравлический расчет водопроводной сети (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск хозяйственно — питьевого и производственного расхода воды.
Основной задачей расчета проектируемого наружного водопровода является обеспечение подачи воды к каждому зданию и сооружению в необходимом количестве и под соответствующим напором.
Расчет водопроводной сети ведется из условия подачи, отвечающий наименьшим затратам на строительство и эксплуатацию.
Расчет водопровода необходим также не только для выбора диаметра труб и определения потерь напора в водопроводной сети, но и для установления напоров у насосной станции, подбора насосов, определения высоты водонапорной башни в зависимости от потерь напора в водонапорной сети при подаче расчетных расходов к местам отбора.
Определить удельные расходы воды Подготовка к гидравлическому расчету начинается с распределения хозяйственно-питьевого расхода воды по узлам отбора.
С этой целью определяем удельный расход воды для рассчитываемой сети:
q уд. = Qх.п.сек.мак. / S Li ,.
где Qх.п.сек.мак. — максимальный секундный расход воды на хозяйственно — питъевые нужды, л/с; Li — длина i-го участка водопроводной сети, м.
q уд. = 141,4/2100=0,0673 л/м*с.
- Sl = l1−2 + l2−3 + l3−4 + l4−5 + l5−6 +l6−7 + l7−1 + l2−5 =
- 150+200+300+300+350+200+250+350= 2100 м.
Определить путевые расходы воды.
q пут.i = q уд. * Li ,.
где q уд. — удельный расход воды, л/с; Li — длина i-го участка водопроводной сети, м.
Все расчеты путевых расходов воды на каждом участке сводим в таблицу 4.1.
Путевые расходы по участкам сети Таблица № 4.1.
Номер участка. | Расчетная формула. | Расчетные величины. | Путевой расход, лс. |
1−2. | q 1−2 = q уд * l 1−2 | 0,0673*150. | 10,10. |
2−3. | q 2−3 = q уд * l 2−3 | 0,0673*200. | 13,47. |
3−4. | q 3−4 = q уд * l 3−4 | 0,0673*300. | 20,20. |
4−5. | q 4−5 = q уд * l 4−5 | 0,0673*300. | 20,20. |
5−6. | q 5−6 = q уд * l 5−6 | 0,0673*350. | 23,57. |
6−7. | q 6−7 = q уд * l 6−7 | 0,0673*200. | 13,47. |
7−1. | q 7−1 = q уд * l 7−1 | 0,0673*350. | 16,84. |
2−6. | q 2−5 = q уд * l 2−5 | 0,0673*350. | 23,57. |
Во избежание арифметической ошибки необходимо выполнить проверку, при этом путевые расходы следует округлить до десятых долей единицы:
Проверка:
Q х.п.сек. мах = S qпут.i,.
где: Qх.п.сек.мах — максимальный секундный расход воды на хозяйственно — питьевые нужды, л/с;
qпут. i — расход на i — ом участке водопроводной сети, л/с.
Qх.п.сек. мах = 10,10+13,47+20,20+20,20+23,57+13,47+16,84+23,57=.
=141,4лс Определить узловые расходы воды.
q узл.i = 0,5*Sq пут. i ,.
где: Sq пут. i — сумма путевых расходов на участках прилегающих к узлу, л/с.
Все расчеты узловых расходов воды сводим в таблицу 4,2.
Узловые расходы Таблица № 4,2.
Номер узла. | Расчетная формула. | Расчетные величины. | Узловой расход. |
q1=(q1−7+q1−2) / 2. | (16,84+10,10)/2. | 13,5. | |
q2=(q1−2+q2−3 +q5−2) / 2. | (10,10+13,47+23,57)/2. | 23,6. | |
q3=(q2−3+q3−4) / 2. | (20,20+13,47)/2. | 16,8. | |
q4=(q3−4+q4−5) / 2. | (20,20+20,20)/2. | 20,2. | |
q5=(q4−5+q5−6+ q2−5)/ 2. | (20,20+23,57+23,57)/2. | 33,7. | |
q6=(q5−6+q6−7) / 2. | (23,57+13,47)/2. | 18,5. | |
q7=(q6−7+q7−1) / 2. | (13,47+16,84)/2. | 15,2. |
Во избежание арифметической ошибки необходимо выполнить проверку, при этом путевые расходы следует округлить до десятых долей единицы: Проверка:
Qх.п.сек. мах = S qпут.i,.
где: Qх.п.сек. мах — максимальный секундный расход воды на хозяйственно — питьевые нужды, л/с; qузлi — расход на i — ом участке водопроводной сети, л/с.
Qх.п.сек. мах = 13,5+23,6+16,8+20,2+33,7+18,5+15,2=141,4 л/с Вычертить расчетную схему Расход воды на предприятии 10,6 л/с в узле 3.
Из схемы водопроводной сети видно, что в наиболее трудных условиях будет работать узел № 4. Этот узел наиболее удален от ввода. Поэтому узел № 4 будем считать диктующей точкой сети (точкой схода воды).
Из точки вода в сеть (узел № 4) в диктующую точку вода может поступать по трем наиболее вероятным направлениям, а именно:
I. | 1−2-3−4. |
II. | 1−2-5−4. |
III. | 1−7-6−5-4. |
Эти направления по схеме обозначаем стрелками. Производим предварительное распределение расчетных расходов в сети, начиная с диктующей точки:
Рис. 2. Увязанная водопроводная сеть
Подобрать диаметр труб водопроводных линий Выбор диаметров труб водопроводов и водонапорных сетей подлежит производить на основании техника — экономических расчетов, учитывая при этом условия их работы при аварийном выключении отдельных участков.
Диаметр труб водопровода, объединенного с противопожарным, в населенных пунктах и на промышленном предприятии должны быть не менее 100 мм, в сельских населенных пунктах — не менее 75 мм.
Диаметр трубы на участке сети подбирают в зависимости от расхода воды на этом участке с использованием таблиц Ф. А. Шевелева (для чугунных труб).
При этом выбирать такой диаметр чтобы добиться — экономически выгодных скоростей движения воды 0,7 — 1,2 м/с.
Полученные значения сведены в таблице 4,3.
Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск максимального хозяйственно-питьевого и производственного расходов.
Таблица № 4,3.
№ кольца. | Номер участка. | Длина участка, l, м. | Расход на участке, q, л/с. | Диаметр труб, d, мм. | Скорос-ть воды, V, м/с. | 1000 i. | Расч. Фор-ла. | Потери напора, h, м. |
hi=li*1000i/ /1000. | ||||||||
II. | 1−2. | 80.5. | 1.105. | 6.23. | 0.93. | |||
2−5. | 0.62. | 3.63. | 1.27. | |||||
5−6. | 24.4. | 0.488. | 1.746. | — 0.61. | ||||
6−7. | 42.9. | 0.858. | 4.889. | — 0.98. | ||||
7−1. | 58.1. | 0.801. | 3.401. | — 0.85. | ||||
?h = -0.24. | ||||||||
I. | 2−3. | 36.9. | 0.738. | 3.702. | 0.74. | |||
3−4. | 9.5. | 0.52. | 3.83. | 1.15. | ||||
4−5. | 10.7. | 0.3292. | 1.18. | — 0.35. | ||||
2−5. | 0.62. | 3.63. | — 1.27. | |||||
?h = 0.27. |
Определить потери на участках.
hi = Li*1000i/1000.
где: Li — длина i-го участка водопроводной сети, м.
1000i — коэффициент Шевелева для iго участка водопроводной сети.
Для определения невязки сети необходимо выбрать для каждого кольца условно положительное направление — по часовой стрелке. Если направление движения воды на участке совпадает с условно выбранным направлением, то потери на этом участке считаются положительными, если не совпадают, то отрицательными.
Полученные значения сведены в таблице 4,3.
Увязка сети Необходимо суммировать условно положительные и условно отрицательные потери на участках каждого кольца. Сумма потерь на участках сети кольца называется невязкой. Сеть увязана когда выполняется условие: — 0,5 < Dh < 0,5.
Согласно таблицы 4,3 условия вязки выполняются для каждого кольца.
Определить потери напора в сети по наиболее вероятным направлениям Окончательно вычисленные величины заносим на расчетную схему увязанной водопроводной сети на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расхода. Определяем потери напора в сети по направлениям питания (от ввода к диктующей точке):
I. | 1−2-3−4. |
II. | 1−2-5−4. |
III. | 1−7-6−5-4. |
hI= h1−2 + h2−3+ h3−4 = 0.93+0.74+1.15= 2.82 м.
hII = h1−2 + h2−5 + h4−5 = 0.93+1.27+0.35= 2.55 м.
hIII = h1−7 + h7−6 + h5−6 + h4−5 = 0.85+0.98+0.61+0.35= 2.79 м Определим средние потери напора в сети:
hсети = (hI + hII + hIII) / 3 = (2.82+2.55+2.79)/ 3= 2.72 м.