Гидравлический расчет кольцевой водопроводной сети

1) Трассировка водопроводных сетей Для транспортирования воды от источников к объектам водоснабжения служат водоводы. Их выполняют из двух или более ниток трубопроводов, укладываемых параллельно друг другу. Для подачи воды непосредственно к местам ее потребления служит водопроводная сеть. При трассировании линий водопроводной сети необходимо учитывать планировку объекта водоснабжения, размещение отдельных потребителей воды, рельеф местности и т. д.

По конфигурации в плане различают водопроводные сети разветвленные, или тупиковые, и кольцевые, или замкнутые. Разветвленные сети выполняют для небольших объектов водоснабжения, допускающих перерывы в снабжении водой. Кольцевые водопроводные сети выполняют при необходимости бесперебойного водоснабжения, что гарантируется в данном случае возможностью двустороннего питания водой любого потребителя. Протяженность и стоимость кольцевых сетей больше, чем разветвленных.

Все стояки холодного и горячего водопровода, а также разводящие трубы водопровода и подводки труб к водоразборным устройствам прокладываются двумя способами: открыто и скрыто. Открытая прокладка водопровода осуществляется по колоннам, балкам, стенам, под потолком или возле пола. Скрытая разводка водопровода возможна в каналах, штробах (бороздах), сантехнических кабинах. В кабинах допускается прокладка водопровода вместе с трудами другого назначения: пожарный водопровод.

При совместной прокладке водопровода и канализации, трубы водопровода прокладываются выше труб канализации. При совместной (открытой) холодного водопровода и труб горячего водопровода и труб отопления расстояние между трубами должно быть не менее 5 см.

2) Подготовка сети к расчету В населенном пункте 3 участка, 2 из которых канализованных и 1 не канализованный.

Расчетный участок — это участок водоотводящей сети между двумя точками (колодцами), на котором расход сточных вод постоянен. Длину расчетного участка принимают равной длине квартала или от одного бокового присоединения до другого.

Расчетный расход сточных вод для каждого расчетного участка сети определяют как сумму расходов:

• а) попутного, поступающего в расчетный участок от жилой застройки, расположенной по его длине (по пути);
• б) транзитного, поступающего от расположенных выше кварталов;
• в) бокового, поступающего от присоединяемых боковых линий;
• г) сосредоточенного, поступающего в расчетный участок от отдельных крупных водопотребителей (промышленных предприятий, бань, прачечных и т. п.).

Попутный расход является переменным, возрастающим от нуля в начале участка до полной своей величины в конце участка; транзитный, боковой и сосредоточенный расходы, поступающие в начало участка, неизменны для всего расчетного участка.

Для упрощения расчетов условно считают, что попутный расход от жилых кварталов поступает в начало участка; при определении его величины принимают, что он пропорционален площади квартала или канализуемой территории, тяготеющей к расчетному участку сети. Попутные расходы сточных вод от отдельных участков уличной канализационной сети определяют в зависимости от ее начертания.

3) Определение удельного расхода.

q_удел =Q_сек/?l = 40,5/?l = 40,5/1684 = 0,0241 (л/с) /м.

Q_сек = 156,79 — 10,8 = 145,8/3600*1000 = 40,5л/с.

4) Определение путевых расходов.

Q_пут = l*q_удел (л/с),.

по этой формуле определяем путевой расход на каждом участке.

5) Определение узловых расходов.

q_узл = ?q_пут/2 = 40,5844/2 = 20,2922л/с.

• 6) Проверка
• ?q_узл = 40,587л/с ?q_узл? Q_сек 40,587? 40,5
• 7) Предварительное распределение расходов

Распределение воды производится по первому закону Кирхгофа.

I Закон: сумма приходящих к узлу расходов должна равняться сумме исходящих из узла расходов.

Подбор диаметров производится по расходам Q и оптимальным скоростям примерно равной 1 (по таблице Шевелева).

Q_сек + пром. пред.

Пром. пред = 10,8 + 1,5 + 0,1875 = 12,4875*1000/3600 = 3,469л/с.

• 1) Q_сек = 40,5 + 3,469 = 43,969л/с
• 2) 43,969 — 7,81 = 36,159л/с
• 3) 36,159/2 = 18,0795л/с
• 4) 1−3 18,0795 — 9,28 = 8,7995л/с
• 5) 1−2 18,0795 — 15,3035 = 2,776л/с
• 6) 3−2 8,7995/2 = 4,3998л/с
• 7) 3−4 4,3998л/с
• 8) 2−4 4,3998+2,7995 = 7, 19 925л/с
• 9) 4,3998+7, 19 925 = 11,599л/с
• 10) 11,599 — 8, 194 = 3,405л/с
• 11) 3,405 — 3,469 = - 0,064л/с
• 8) Проверка сети на 2 закон Кирхгофа

В каждом кольце потеря напора по часовой стрелке? il⁺ должна равняться потере напора против часовой стрелки? il^-. Допустимая невязка? il = 1 м в кольце.

Если ?il⁺ значительно превышает? il^-, это означает что труба перегружена? il⁺, а? il ^- недогружена.

Если ?il больше 1 м, следует произвести гидравлическую увязку. Перегруженный участок следует разгрузить или на этом участке увеличить диаметр труб. При увеличении диаметра, уменьшается потеря напора il.

• 1 кольцо 2 кольцо
• ?il⁺ = 4,29 ?il⁺ = 7,4
• ?il ^- = 5,6 ?il ^- = 7,725
• ?il = 1,32 ?il = 0,325
• 9) Окончательный подбор воды и диаметров трубопроводов

Определение удельного расхода:

Подбор диаметров трубопроводов.

i*l = h.

Спецификация.

H_потр = 10+4* (5−1) = 26 м.

• 1−2-3−4 — 1058 м
• ?il = 5,616 + 2,13 + 5,595 + 8,88 = 22,221
• 20%?h_м = 4,44

Z_{н. с.} = 65.

Z_потр = 71 Z_потр — Z_{н. с.} = 71 — 65 = 6.

H_нас = 26 + 22,221 + 4,44 + 6 = 58,66.

Q_{сред. час.} = ?Q/24 = 2888,74/24 = 120,364 м³/ч.

• 2 насоса (1 резервный)
• 120,364/2 = 60,182 м³/ч

К 45/85 n = 2900.

85 — il =85 — 8,88 = 76,12 м.

il = 1,8 12/1000*150 = 1,8.