124139 (Расчет водоснабжения поселка и насосной установки)

ФГОУ ВПО КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра тракторов и автомобилей

Расчётно-графическая работа

по гидравлике

Тема: Расчет водоснабжения посёлка

и насосной установки.

Выполнил: студент 3 курса 2 группы

факультета механизации с/х

Бойко И.С.

Проверила:

Иванова М.А.

Кострома 2010

Содержание

Введение

Перечень условных обозначений

1. Расчет водоснабжения поселка

2. Расчет водопроводной сети

2.1 Определение расчетных расходов на участках водопроводной сети

2.2 Распределение воды в кольце

2.3 Определение диаметров труб, скорости и потерь напора

2.4 Увязка кольцевого участка сети

3. Расчет магистрали, простых и сложных ответвлений

4. Расчет насосной установки

Литература

Введение

Система водоснабжения представляет собой комплекс взаимосвязанных сооружений, предназначенных для обеспечения потребностей в воде сельскохозяйственного посёлка и входящих в его состав предприятий. Её задачи - получать воду из природного источника, улучшать её качество в соответствии с требованиями потребителей, транспортировать к потребителям и подавать ко всем заданным точкам отбора. В точках отбора должны быть обеспечены заданные давления в трубах водопроводной сети.

По основному назначению воды системы водоснабжения подразделяют на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные.

Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения предназначены для удовлетворения питьевых, хозяйственно-бытовых и санитарно-гигиенических нужд населения. Эти системы должны подавать воду высокого (питьевого) качества.

Производственные системы водоснабжения обеспечивают водой различные производственные объекты. Например, в сельском хозяйстве - снабжение водой животноводческих комплексов и ферм, теплиц, ремонтных мастерских, предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции и т.п. Качество воды, подаваемой этими системами, определяется требованиями производства.

Противопожарные системы водоснабжения предназначены для подачи воды на тушение пожаров. В сельском хозяйстве системы водоснабжения чаще строят объединёнными, то есть одна система водоснабжения удовлетворяет хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды.

Для проектирования системы водоснабжения и последующей её эксплуатации необходимо знать количество потребляемой воды и режим её потребления. Объём водопотребления устанавливается по числу потребителей. При расчёте водопотребления учитывают также расход воды на полив улиц и зелёных насаждений, на технические нужды производства. В нормы водопотребления входят все расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды в жилых и общественных зданиях и коммунальных учреждениях, обслуживающих жителей данного населённого пункта.

Нормы расхода воды животными зависят от условий содержания и оборудования животноводческих помещений.

Перечень условных обозначений

Qср_сут - среднесуточное потребление воды, м³/сут;

Qмакс_сут - расход воды в сутки с максимальным водопотреблением, м³/сут;

Qср_ч - среднечасовое потребление воды, м³/ч;

Qмакс_ч - расход воды в час наибольшего водопотребления, м³/ч;

q_уд - удельный путевой расход, л/ (с*м);

q_к - количество воды, входящей в кольцевой участок, л/с;

q_пож - расход воды на противопожарные нужды, л/с;

q_пут - путевой расход, л/с;

Kсут - коэфф. суточной неравномерности;

Kч - коэфф. часовой неравномерности;

L_ij - длина участка сети между т. т. i и j, м;

Lвс,Lн - длина линий всасывания и нагнетания, м;

Hсв - свободный напор, м;

h - потери напора, м;

h_вс - потери напора на линии всасывания, м;

h_нагн - потери напора на линии нагнетания, м;

Dh - неувязка кольцевого участка, м;

d - диаметр трубы, м;

V - скорость движения воды в трубе, м/с;

i - гидравлический уклон;

r - плотность жидкости, кг/м³;

n - кинематическая вязкость, м²/с;

A - удельное сопротивление трубы, c²/м⁶;

Aн - характеристика трубопроводов насосной станции, с²/м⁵;

Z - геодезическая отметка, м;

Zк - уровень воды в колодце, м;

Zн - геодезическая отметка установки насоса, м;

Zб - геодезическая отметка подошвы ВБ, м;

D - абсолютная шерoховатость, м;

Re - число Рейнольдса;

Q - производительность насоса, м³/ч;

H - напор насоса, м;

h - к. п. д. насосной установки;

l - коэф. гидравлического сопротивления трения;

x - коэф. местного сопротивления;

w - площадь "живого сечения", м²;

N - мощность насоса, кВт;

W - объём водонапорной башни, м³;

Hб - высота водонапорной башни, м;

Hi - напор в точке i, м;

BБ - водонапорная башня;

BС - водопроводная сеть.

Данные задания:

Количество тракторов-38, вид животных-лисицы и песцы, количество животных-333

Рис.1. Схема водопроводной сети.

1. Расчет водоснабжения поселка

1. Определение расчетных расходов потребителей

Расчет водопотребления сводится к определению:

расчетного (среднего за год) суточного расхода воды,

расчетного расхода воды в сутки наибольшего водопотребления,

секундного среднего расхода воды в сутки наибольшего водопотребления,

расчетного суточного расхода коммунальных предприятий, животноводческих ферм.

Каждая категория потребителей за сутки расходует воды:

Где Q _{ср. сут} - расчетное (среднее за год) суточное водопотребление, м³/сут.;

N - расчетное число однотипных водопотребителей (жители, животные, МТП и т.д.);

q - удельное водопотребление на одного потребителя (норма суточного расхода), л/сут.

Жители расходуют следующее количество воды:

тракторный парк расходует

автопарк расходует

Животные расходуют:

Общее количество:

Расчетный расход в сутки наибольшего водопотребления:

Где К _{сут. max} - максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, зависит от степени благоустройства застроек, режима водопотребления по сезонам года и дням недели.

Для коммунального сектора и животноводческого комплекса принимаем К _{сут. max} 1,3, для промышленных предприятий К _{сут. max} = 1.

Для жителей:

для тракторного парка:

для автопарка

Для животных:

Расчетный расход воды в час наибольшего водопотребления определяем по следующей формуле:

гдеK_ч. - коэффициент часовой неравномерности, который следует определять по формуле:

α - коэффициент, учитывающий степень благоустройства, изменяется в пределах от 1,2- 1,4; β - коэффициент, учитывающий число жителей.

Для жителей

:

Для животных:

Для автомобильного парка:

К=3

Для тракторного парка

Расчетное значение часового расхода переводим из м³/ч в л/с по формуле:

Для жителей:

Для животных:

Для автомобильного:

для тракторного:

Общее

Определение расчетных суточных расходов воды

2. Расчет водопроводной сети

2.1 Определение расчетных расходов на участках водопроводной сети

Расчетный расход, протекающий через данный участок магистрали, складывается из транзитного расхода q_тр, идущего для питания последующих участков, путевого расхода q_п, отдаваемого каждым участком потребителям, и сосредоточенного (узлового) расхода q_соср, забираемого непосредственно в узле: