Расчет тупиковой сети водопровода
Определение расчетных расходов воды
Гидравлический расчет тупиковой сети
Определение расхода и напора в начальной точке тупиковой сети водопровода (точка 4)
Расчет кольцевой сети водопровода
Определение расчетных расходов воды
Суточные расходы воды потребителями
Часовые расходы воды потребителями
Секундные расходы воды потребителями
Подготовка сети к гидравлическому расчету
Гидравлический расчет кольцевой сети
Определение высоты водонапорной башни
Гидравлический расчет напорного водовода
Определение требуемых подачи и напора насосов станции второго подъема, подбор типа насосов
Список используемой литературы
Исходные данные
Требуется произвести расчет системы водоснабжения населенного пункта и железнодорожной станции. Схема водоснабжения представлена на рисунке 1.
Из резервуара чистой воды (точка 1) вода насосной станции второго подъема (точка 2) по напорному водопроводу (участок 2-3) перекачивается в водонапорную башню (точка 3), из который поступает в кольцевую водонапорную сеть (3-4-5-6-3) и тупиковый водопровод, подключенный к кольцевой сети в точке 4.
Кольцевая водопроводная сеть (КС) снабжает водой населенный пункт и водопотребителей железнодорожной станции, тупиковая сеть водопровода (ТС) питает водой водоразборные колонки 7,8,9,10,11 близлежащего поселка с одноэтажной застройкой. Противопожарное водоснабжение осуществляется пожарными машинами с прицепными автоцистернами.
Исходные данные для расчета:
Расчетное число жителей в населенном пункте Nж – 70 тыс. человек
|
|
Этажность застройки nэ - 5 этажей
Степень благоустройства жилой застройки – Внутренний водопровод, канализация, централизованное горячее водоснабжение
Максимальные суточные расходы воды потребителями Qсут max: ПП – 2000 м3/сут, ЛД – 1100 м3/сут, ПЗ – 25 м3/сут
Число пассажирских вагонов, ежедневно заправляемых водой на станции Nв – 200 вагонов
Число жителей в поселке, потребляющих воду из водоразборных колонок Nn – 7,5 тыс. человек
Максимальный секундный расход водоразборной колонки q – 1,8 л/с
Длина участков водопроводной сети l: 3-4 – 300м, 4-5 – 250 м, 5-6 – 330 м, 6-3 – 230 м, 4-7 – 430 м,7-8 – 230 м; 7-10, 8-9, 8-11 - 130 м.
Длина напорного водопровода (участок 2-3) lв – 340 м
Свободный напор в точках 7,8,9,10,11 Hсв – 10 м
Отметки земли z в точках: 3 – 98 м; 4,5,6 – 97 м; 9 – 98 м; 7,8,10,11 – 95 м
Отметка уровня воды в РЧВ (точка 1) z1 – 87 м.
1. Расчет тупиковой сети водопровода
Тупиковая сеть водопровода (ТС) подключена к кольцевой сети (КС) в точке 4 и питает водой водоразборные колонки 7,8,9,10,11 близлежащего поселка с одноэтажной застройкой.
1.1 Определение расчетных расходов воды
Расчетным расходом для сети водоснабжения (по этому расходу производят гидравлический расчет сети) является максимальный секундный расход в час максимального водопотребления.
Для тупиковой сети расчетный расход на каждом участке сети водопровода равен сумме максимальных секундных расходов воды в водоразборных (узловых) точках, расположенных за рассматриваемым участком (по направлению движения воды).
Водоразборной называется точка на сети водопровода, откуда производится отбор воды потребителями. Для данной тупиковой сети водопровода это точки 7,8,9,10 (рис 2), стрелки указывают на отбор воды из этих точек.
|
|
Исходя из вышесказанного, расчетный расход воды, л/с,
на участке 8-9: q8-9=q9=1,8
на участке 8-11: q8-11=q11=1,8
на участке 7-8: q7-8=q8+q8-9+q8-11=5,4
на участке 7-10: q7-10=q10=1,8
на участке 4-7: q4-7=q7+q7-10+q7-8=9
1.2 Гидравлический расчет тупиковой сети
Цель гидравлического расчета – определить на каждом расчетном участке водопроводной сети, зная расчетный расход, экономически наивыгоднейший диаметр труб, скорость течения воды и потери напора в трубопроводе.
Потери напора в трубопроводе определяют по формуле, м,
h=i×l
где i – гидравлический уклон или потеря напора на единицу длины трубопровода
l - длина расчетного участка водопроводной сети, м.
Гидравлический расчет тупиковой сети водопровода
Таблица 1
| Номер участка | Длина участка l, м | Расчетный расход q, л/с | Диаметр d, мм | Скорость v, м/с | Гидравлический уклон i | Потери напора h, м |
| 4-7 | 0,88 | 0,0146 | 6,278 | |||
| 7-8 | 5,4 | 1,00 | 0,0278 | 6,394 | ||
| 8-9 | 1,8 | 0,56 | 0,0135 | 1,755 | ||
| 7-10 | 1,8 | 0,56 | 0,0135 | 1,755 | ||
| 8-11 | 1,8 | 0,56 | 0,0135 | 1,755 |
1.3 Определение расхода и напора в начальной точке тупиковой сети водопровода (точка 4)
Расход воды в точке 4, q, л/с, поступающий в тупиковую сеть, должен обеспечивать водой всех потребителей тупиковой сети в случае максимального водопотребления
qтс = q7+q8+q9+q10+q11=9
Напор в точке 4 водопроводной сети, необходимый для обеспечения бесперебойной работы тупиковой сети в случае максимального водопотребления, вычисляют, м,
|
|
H4тс = Hсв + 1,1∑h +z – z4=26,870
где Hсв – свободный напор в диктующей точке сети, м
∑h – сумма потерь напора, м, на участках тупиковой сети по магистральной линии (трубопроводу, соединяющему начальную точку 4 и диктующую)
1,1 – коэффициент, учитывающий величину местных сопротивлений в магистральном трубопроводе
z, z4 – отметки земли в диктующей точке и в точке 4
За диктующую точку принимаем точку 9, так как она наиболее удаленная от начальной точки сети и имеет наибольшую отметку земли. Магистральная линия тупиковой сети – трубопровод 4-7-8-9
Тогда ∑h = h4-7+h7-8+h8-9=14,427 м
z=z9=98 м
Hсв=Hсв9=10 м
2. Расчет кольцевой сети водопровода
2.1 Определение расчетных расходов воды
Расчетными расходами являются максимальные суточные, часовые и секундные расходы воды соответственно в сутки и час максимального водопотребления.
2.1.1.Суточные расходы воды потребителями
Средний суточный расход, м3/сут
Qсут ср=n×N
где n - норма водопотребления, м3/сут на единицу измерения потребителя;
N - количество единиц измерения потребителя
Максимальный суточный расход, м3/сут
Qсут max=Kсут max×Qсут ср
где Kсут max – максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления
2.1.2. Часовые расходы воды потребителями
Среднечасовой расход, м3/ч
qч ср=Qсут max/Т
где Т – продолжительность отбора воды потребителем в течение суток, ч
Максимальный часовой расход, м3/ч
qч max=Kч max×qч ср
где Kч max – максимальный коэффициент часовой неравномерности водопотребления
2.1.3. Секундные расходы воды потребителями
Максимальный секундный расход, л/с
qс max=qч max×1000/3600
Все вычисления сводим в таблицу 2
Таблица 2