124140 (Расчет водоснабжения поселка и насосной установки), страница 2

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

л/с;

л/с;

л/с;

л/с;

2. Расчет водопроводной сети

2.1Определение расчетных расходов на участках водопроводной сети

1.Определение удельного расхода:

где q – максимальный часовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды; - сумма длин участков, которые отдают воду, на хозяйственно-питьевые нужды (L₂₃,L₂₇,L₇₈,L₅₆);

2.Путевой расход для каждого участка:

q_пут(i-j)=q_уд*L_(i-j),

где L_(i-j) – длина участка

q_пут(2-3)=0,044 *97=4,28 л/с;

q_пут(2-7)=0,044 *80=3,53 л/с;

q_пут(7-8)=0,044 *128=5,56 л/с;

q_пут(5-6)=0,044 *67=2,96 л/с;

3.Расходы воды в узлах сети:

где ; -сумма путевых расходов на участках, примыкающих к данному узлу, л/с.

q₂₌ (q_пут(2-3)+ q_пут(2-7) )/2₌ (4,28+3,53)/2=3,91л/с

q₃₌ q_пут(2-3) /2₌ 4,28/2=2,14л/с

q₇₌ (q_пут(2-7)+ q_пут(7-8) )/2₌ (3,53+5,56)/2=4,59л/с

4.Определение расчетных расходов на участках:

Выбираем q_пож по нормам на пожаротушение для жилой застройки. В этом случае расходы на противопожарные нужды следует выбирать согласно приложения 3 м.у.. Пожарный расход при расчетах ВС учитываются только один раз.

Q_пож=10л/с (1,Прил.3).

Q_{расч(5-6)}=q_т +q_пут(5-6)+q_пож=0,117+2,96+10=13,077л/с

Q_{расч(4-5)}=q_т +q_пут(5-6)+q_пож=0,117+2,96+10=13,077л/с

Q_{расч(7-8)}=q_а+0,5q_пут(7-8) =0,221+0,5*5,56=3,04 л/с

Q_{расч(3-9)}=0,003q_ф л/с

5. Определение количества воды, поступающей в кольцо:

q_к= q₂+ q₃ + q_{расч(3-9)} +q_{расч(5-6)} + q₇ +

+ q_{расч(7-8)} =3,91+2,14+0,003+13,077+4,59+3,046=26,766л

2.2Распределение воды в кольце

Определяем расчетные расходы на участках кольцевого участка:

Рис1. Распределение расходов

Из расхода, поступающего в узел 2 извлекается половина расхода q_пут(2-3) и половина расхода q_пут(2-7). Остаток делится пополам и направляется к узлам 3 и 7.

q_(2-7)= q_(2-3)=

Далее в узле 3 извлекается половина расхода q_пут(2-3) и расход в узле 9(q_ф). Остаток направляется в узел 4.

q_(3-4)=q_(2-3)-0,5*q_пут(2-3)-q_ф =11,431-0,5*4,28-,0003=9,288л/с

В узле 7 извлекается половина расхода q_пут(2-7) и q_пут(7-8) и расход в узле 8(q_а). Остаток направляется в узел 4.

q_(7-4)=q_(2-7)- (0,5*q_пут(2-7)+q_а+q_пут(7-8))=11,431-(0,5*3,53+0,221+

+5,65)=3,795л/с

Из узла 4 расход транзитом идет через участок 4-5, на участок 5-6 извлекая

q_пут(5-6).

В узел 6 приходит расход, равный

q_(т) +q_пут(2-7)+q_(пож)=0,117+2,96+10=13,077л/с

2.3 Определение диаметра труб, скорости и потерь напора.

Выбираем материал труб: сталь.

Диаметр трубопровода определяется по формуле:

d=1,128

где q_(i-j) – расчетный расход на участке кольца, л/с;

V_эк – экономичная скорость движения воды в трубе. м/с. При начальных расчетах рекомендуется принимать V_эк=0,6…0,9 м/с, Принимаем

V_эк=0,8 м/с

Полученное значение диаметра приводят к ближайшему табличному значению (1,Прил.4) и выбираем для действительного значения диаметра значение А.

Уточняем действительную скорость:

;

Если рассчитывают поправочный коэффициент К_п, учитывающий неквадратичность зависимости потерь напора от скорости движения воды по формуле:

При принимают

К_п=1;

Потери напора находятся из выражения основной трубопроводной формулы:

h_(i-j)= K_п *A*10^-6 *q_(i-j)²*L_(i-j);

h_(2-3)=1,099*30,65*10^-6 *11,431²*97=0,427м;

h_(3-4)=1,071*76,36*10^-6 *9,288²*98=0,691м;

h_(2-7)=1,099*30,65*10^-6 *11,431²*80=0,352м;

h_(7-4)=1,072*454,3*10^-6 *3,795²*97=0,68м;

h_(1-2)=1,131*2,187*10^-6 *26,766²*140=0,248м;

h_(4-5)=1,075*30,65*10^-6 *13,077²*183=1,03м

h_(5-6)=1,075*30,65*10^-6 *13,077²*67=0,377м

2.4 Увязка кольцевого участка сети

Перед увязкой кольцевого участка определяют какие его участки входят в магистраль.

Рис.2. Схема увязки кольцевого участка при магистрали проходящей через два звена; (+), (-) – знаки для увязки сети.

;

т.к. значит кольцо считается увязан

3. Расчет магистрали

Определяем общие потери по длине магистрали:

h_i=h_(1-2) +h_(2-3) +h_(3-4) +h_(4-5) +h_(5-6)

Потери напора в местных сопротивлениях не рассчитываются. Их учитывают в размере 10% от суммы потерь по длине.

h=1.1*h_i=1,1*2,77=3,05м

4. Расчет высоты и емкости бака водонапорной башни

Высота ВБ должна обеспечивать поступлении воды под требуемым напором к диктующей точке т. е.:

H_б=h+H_г+H_св,

где H_г – геометрическая высота подъема воды, м

H_св – свободный напор, м;

h-общие потери напора по длине магистрали, м

Геометрическая высота подъема воды определяется по формуле:

H_г=Z_дт-Z_ВБ,

где Z_дт – отметка геодезического уровня диктующей точки, м;

Z_ВБ – отметка геодезического уровня у ВБ, м;

H_г=49-50=-1м,

Свободный напор зависит от этажности жилой застройки и определяется по формуле:

H_СВ=(m-1)*4+10, где m – количество этажей;

H_СВ=(3-1)*4+10=18м.

Из выполненного расчета получим:

H_б=3,05+18-1=20,05м

Любая ВБ имеет определенную емкость для согласования несоответствия между расходом воды потребителями и подачей ее насосной станцией. Кроме того ВБ содержит аварийный запас воды на случай непредвиденных обстоятельств и пожаров.

Емкости ВБ определяют как сумму регулирующего объема (W_р) и запасного объема (W_з).

W_б =W_р+W_нп

Определяем регулирующий объем:

W_р= м³;

Определяем запасной объем:

W_нпз=t*60*(q_н.п. +q_в.п. )/1000=10*60(10+10)/1000=12 м³

W_б =138,32+12=150,32 м³

Выбираем резервуар 901-4-59.83 вместимостью 500 м³

Таблица1. Распределение суточных расходов по часам суток в % от суточного расхода

5. Расчет простых и сложных ответвлений

Участки сети не входящие в магистраль и кольцо являются ответвлениями. Ответвление состоящее из одного участка называется простым, двух и более – сложным

Определяют напор в точке присоединения ответвления к магистрали:

где - потери напора от ВБ до точки присоединения ответвления

м

м

Далее определяют допустимые потери на ответвлении:

Гидравлический уклон на ответвлении:

Характеристика трубы:

Затем по значению А (приложение 4) выбираем ближайший больший диаметр трубы:

Расчет насосной установки.

1. Определение основных параметров н6асоса

Определение производительности насоса:

Производительность насоса (расход) определяют по следующей

зависимости:

где - максимальный суточный расход воды потребителями поселка(кроме расхода на противопожарные нужды);

Т – продолжительность работы насосной установки. Она должна соответствовать продолжительности работы насоса на интегральном графике водопотребления (Рис 3);

Определение напора

Напор насосной установки зависит от выбранной схемы подачи воды.

Далее приводится расчет напора для установки, схема которой представлена на Рис 4.

Рис 4. Схема насосной установки: 1 – колодец; 2 – сетка; 3 – колено; 4 – насос; 5 – обратный клапан; 6 – регулировочная задвижка; 7 – ВБ.