Автореферат диссертации (1141495), страница 4
Текст из файла (страница 4)
При соединении двух линий трубопроводов, расположенных параллельнодруг другу соединительной перемычкой, в диктующих точках J-79 (рисунок 16),будет обеспечена подача воды для пожаротушения с требуемым давлением воды 10м.4. Во второй диктующей точке (рисунок 15), после соединения линий, всистеме водоснабжении происходит изменение энергетического баланса (узел J-98),при этом давление в сети от ПНС повышается до 44 м, что обеспечивает требуемыйрасход и напор воды у удаленных потребителей (рисунок 16).5. Проведение реновации старых труб или замена на трубы большого диаметраэкономически не выгодно, поэтому целесообразно предложить прокладкудополнительных параллельных трубопроводов меньшего диаметра, чтоподтверждается результатами гидравлического расчета.17Рисунок 15.
Схема соединения двух линий,расположенных параллельно друг другуРисунок 16. Пьезокарта напоров(ПНС + час пожара + перемычка) сдиктующим узлом J-98Пьезометрический профиль для зоны низкого давления распределительнойсети (рисунок 17) показывает, что повысительная насосная станция позволяетобеспечить требуемый напор у потребителей в час максимального водопотребления.В тоже время в случае возникновения пожара в диктующей точке сети пожарныенасосы должны обеспечивать давление в точке пожара на 120 кРа больше, чемнасосы подающие воду в час максимального водопотребления.Рисунок 17. Пьезометрический профиль распределения давлений по узлам сетиВ пятой главе приведены экономические аспекты модернизации системыводоснабжения района г. Хошимин.Экономическое обоснование замены индивидуальных емкостей намуниципальные резервуары требует проведения оценки стоимости оборудования дляконкретной сети водоснабжения и сравнения затрат между вариантами синдивидуальными ёмкостями и муниципальными резервуарами для воды.18Врезультатепроведенныхгидравлических расчетов определеназона низкого давления, когда напорводы составляет менее 10 м, и неудовлетворяет потребностей жителейв подаче воды.В зоне низкого давления,выделенной на рисунке 19, проживает9072 семьи, в среднем четыре человекав каждой семье (норма хозяйственнопитьевого водопотребления на 1жителя в районе принята 250 л/сут).Следовательно, потребуется 9072 баковили резервуаров и столько женасосов для их заполнения водой.Рисунок 18.
Зона низкого давления в сетиОптимальным является месторасположение ПНС с ЧРП (частотнорегулируемый привод), как показано на рисунке 18, в диктующей точке J-98, приусловии, что напор в этой точке не менее 10 м.Для выбора наиболее экономически обоснованного решения из имеющихсявариантов рассмотрим стоимость жизненного цикла ПНС и индивидуальныхрезервуаров воды (на 10 летний период) (таблица 3).Согласно приведенной таблице 3, СЖЦ индивидуальных емкостей более чем в14 раз превышает СЖЦ муниципальных резервуаров.Расходы на электроэнергию за год эксплуатации насосов рассчитываютсяследующим образом:Затраты электроэнергии для ПНС, когда работает один насос 24 ч в сутки, сКПД не менее 76 % и мощностью электродвигателя 30 кВт составит:Э = 30 × 365 × 24 × 0,76 = 199728 кВт·ч.Если частотно-регулируемым приводом оснастить двигатели насосов, тогдаэкономии электроэнергии составит 30%.Затраты электроэнергии для населения с КПД насоса не менее 80 % имощностью электродвигателя 0,37 кВт, продолжительностью работы насоса 0,5 ч всутки:Э = (0,37 × 365 × 0.5 × 0,8) × 9072 = 490069 кВт·ч.В масштабе квартала, с проживанием 9072 семей, разница в потребленииэлектроэнергии составит 490069 - 199728 = 290341 кВт.ч./год, а если в городепроживает более 2 миллионов семей, то более 50 млн кВт.ч./год электроэнергииможно использовать для других нужд, при этом экономический эффект составит 300млн руб./год.При сравнении схемы водоснабжения расчетного квартала района Тху Дыкперед и после энергетического эквивалентирования количество участков в сетиводоснабжения уменьшается в 10 раз, т.е.
когда начальная схема включала более19201200 участков, то после упрощения осталось меньше 120 расчетных участков сдиаметром труб от 50 до 150 мм (рисунок 12). По аналогии, можно создатьподробную упрошенную схему всего города, без необходимости отображать сотнитысяч участков.Экономическийэффектпримененияпринципаэнергетическогоэквивалентирования для гидравлического расчёта, можно ориентировочноопределить по основным затратам в сравнении с традиционными методами расчетаводопроводной сети (таблица 4).Таблица 4.Сравнение основных затрат на гидравлический расчет сетиРасчет классическим способомРасчет по принципу энергетическогоэквивалентированияКолЗатраты на Затраты наЗатраты на Затраты навоЗатраты наЗатраты накварт Среднее программу измерение регистраторы Среднее программу измерение регистраторыкол-во WaterGEMS напора заалов кол-во WaterGEMS напора за/монтаж/монтажучастков/расчетгодучастков/расчетгод(USD)(USD)(USD)(USD)(USD)(USD)1120012850/15040013000/2001204950/15401300/202240014850/30080026000/4002404950/30802600/403360014850/450120039000/6003607900/451203900/604480014850/600160052000/8004807900/601605200/805600019800/750200065000/10006009900/752006500/1006720019800/900240078000/12007209900/902407800/120………………………91080024750/1350240078000/1800108012850/1352407800/120………………………240078000/600003600024750/45002407800/1200300∑360000 24750/45000210150*60=12 609 000 руб.38490*60 = 2 309 400 руб.Эффективность применения метода энергетического эквивалентированиятолько при гидравлическом расчете всей сети города Хошимин позволит более чемв пять раз снизить финансовые затраты и материальные ресурсы.ЗАКЛЮЧЕНИЕИтоги выполненного исследования:1.
Получены теоретические формулы определения коэффициентовшероховатости для стальных и чугунных труб, санированных труб с цементнопесчаным покрытием с учётом срока их эксплуатации.2. Установлено, что ликвидация индивидуальных водонапорных баков,позволит получить нормальный гидравлический режим потокораспределения,обеспечивающий бесперебойное водоснабжение потребителей и улучшитархитектурный облик города.213. Результаты гидравлического расчета представленные в виде пьезокартдавлений для реальной водопроводной сети, дают наглядное представление охарактере потокораспределения и обеспечения напора воды у потребителей,определить места расположения ПНС на распределительных трубопроводах.4. Научно обоснована необходимость учета реального коэффициенташероховатости при гидравлическом расчете труб бывших в эксплуатации, чтопозволяетполучитьистинноепотокораспределениесоответствующиедействительности.5.Научнообоснованоприменениепринципаэнергетическогоэквивалентирования позволяющего упростить гидравлический расчет системыводоснабжения крупного города, имеющего высокую плотность населения ихаотичную застройку, что приводит к совершенствованию управления исокращению расходов на эксплуатацию водопровода.6.
Предложен модифицированный метод гидравлического расчёта системыводоснабжениянаоснове«тупикового»принципаэнергетическогоэквивалентирования, позволяющий определять точное положение энергоузлов вкоторых необходимо устанавливать приборы для измерения гидравлическихпараметров, что упрощает управление потокораспределением.7. Эквивалентирование тупиковых участков сети квартала показало, чтонапоры воды после первого и второго упрощения схемы различаютсянезначительно, хотя видно, что количество участков сети сократились в 10 раз.8. Доказано, что принцип энергетического эквивалентирования может бытьприменен к любому типу наружных сетей водоснабжения с неограниченнымразмером и количеством участков.9. Стоимость жизненного цикла использования индивидуальных емкостей дляводы более чем в 14 раз превышает СЖЦ муниципальных резервуаров.10.
Сравнение потребления электроэнергии между сетевыми ПНС ииндивидуальными насосами у потребителей в городе, где проживает более 2миллионов семей показывает, что более 50 млн кВт.ч./год электроэнергиииспользуется нерационально, при этом экономический эффект составит 300 млнруб./год.11. Эффективность применения метода энергетического эквивалентированиятолько при гидравлическом расчете всей сети города Хошимин позволит более чемв пять раз снизить финансовые затраты и материальные ресурсы.12. Результаты исследований внедрены строительной компанией CUULONGэксплуатирующей сети в районе Тху Дых г. Хошимин и в учебном процессекафедры водоснабжения и водоотведения Хошиминского университета природныхресурсов и окружающей среды.Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы.Рекомендуется использование метода энергетического эквивалентирования прирасчете трубопроводов в соответствии с развитием города и водопроводных сетей,учитывая, что малый диаметр труб позволяет уменьшить первоначальныеинвестиционные затраты, но приводит к увеличению эксплуатационных затрат вбудущем.В дальнейшем результаты проведенного исследования можно использовать дляоптимизация системы водоснабжения других крупных городов, имеющих разные22плотность населения, длину сети, отметки поверхности земли, высоту зданий, потериводы, материал и степень изношенности труб и т.п.СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМПубликации в изданиях, включенных в Перечень рецензируемых научныхизданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результатыдиссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, доктора наук:1.Нгуен, Х.К.
Проблемы водоснабжения крупных городов Вьетнама / В.И.Щербаков, Х.К. Нгуен // Научный вестник Воронежского ГАСУ. Строительство иархитектура. 2015. №2. С. 49–56.2.Нгуен, Х.К. Модернизация водопроводной сети на основе оптимизациигидравлических параметров при аварии на магистралях / В.И. Щербаков, Х.К.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
