Выбор материала и определение диаметров труб

Участков водопроводной сети

Выбор материала труб сети производим в соответствии с требованиями СП 31,13330,2012, которые рекомендуют для водопроводных сетей использовать неметаллические трубы.

При разработке курсового проекта для устройства водопроводной сети приняты следующие трубы:

- в пределах населенного пункта – пластмассовые трубы;

- на территории ж/д станции – чугунные трубы;

- при укладке труб под путями - стальные.

Определение диаметров труб для каждого участка производим по предварительно намеченным величинам расчетных расходов q_р, используя таблицы предельных экономических расходов в зависимости от значения экономического фактора Э и материала труб.

При этом за основной расчетный случай принимаем час максимального водопотребления. Экономический фактор учитывает стоимость электроэнергии, расходуемой для подъема воды, коэффициент полезного действия насосных установок, стоимость строительства, труб и оборудования, амортизационные отчисления и др. Значение этого фактора принимается в зависимости от района строительства. В данном курсовом проекте для центральных и западных районов Европейской части российской Федерации Э=0,75.

При определении диаметров труб отдельных участков (особенно перемычек) учитываем условия взаимозаменяемости линий во время аварий. Диаметры труб таких участков назначаем по конструктивным соображениям.

Диаметр труб водопровода, объединенного с противопожарным, в населенных пунктах, не менее 140 мм (для пластмассовых труб), на промышленных предприятиях и на территории железнодорожной станции должен быть не менее 150 мм (для чугунных труб).

Определенные таким образом диаметры труб всех расчетных участков наносим на схему сети.

 

 

Гидравлический расчет кольцевой

Водопроводной сети

Задачей гидравлического расчета водопроводной сети является установление действительного потокораспределение воды по всем ее участкам и определение потерь напора в них при принятых диаметрах труб.

Для решения этой задачи составляем расчетную схему сети, на которой указаны узловые и сосредоточенные расходы (q_узл и q_соср), общий расход сети q_с, фактические длины расчетных участков l_уч, предварительное потокораспределение q_р и принятые диаметры труб d (рис.2).

Алгебраическая сумма потерь напора в каждом кольце ∑h_k, которая должна быть равна нулю. При подсчете ∑h_k потери напора на участках при движении воды по часовой стрелке приняты со знаком «+», а против часовой стрелки с «-».

При первой попытке расчетов, как правило, ∑h_k = ±Δh, где Δh будет равна нулю, если потокораспределение по участкам сети совпадает с действительным. Для приближения Δh→0 производят перераспределение ранее намеченных расходов, увеличив расходы недогруженных участков за счет уменьшения расходов на такую же величину перегруженных участков. По исправленным расходам участков вновь определяют потери напора и . Исправление расходов производят до тех пор, пока невязка в каждом кольце Dh будет меньше 0,3... 0,5 м.

Расчет водопроводной сети производим по методу В.Г.Лобачева-Х.Кросса в табличной форме.

Результаты увязки сети на час максимального водопотребления сводим в таблицу 6. Первые пять граф заполняются данными, полученными при составлении расчетной схемы. Значение скорости v, удельного сопротивления А и коэффициента К (графы 6,7,8) принимаем по таблицам Шевелёва. В графе 11 записываем потери напора h,м, подсчитанные на каждом участке длинной l по удельному сопротивлению трубопровода А по формуле:

h = K∙A∙l∙q_р ² =S∙q_р ²,

где S= K∙A∙l

A – удельное сопротивление труб участков сети, для пластмассовых и чугунных труб при v=1 м/с,определяемое по приложению 11;

К – поправочный коэффициент на скорость, определяемый по приложению 12;

l – фактическая длина участка сети, м

В зависимости от направления движения воды потери напора по участкам будут иметь знак «+» или «-».

При выполнении расчета требуется, чтобы невязка по отдельным кольцам не превышала ± 0,5. В случае если невязка в каждом кольце получается больше указанного предела, продолжаем расчёт, перераспределяя расходы воды по участкам и т.о. добиваемся снижения невязок.

Поправочные расходы определяем по формуле:

Dh - невязка по контуру (кольцу);

S - удельное сопротивление участка сети.

Величина Δq всегда имеет знак, противоположный знаку невязки. Это означает, что найденный увязочный расход необходимо пропустить по кольцу в направлении, обратном направлении невязки. Полученные поправочные расходы заносим в графу 12 и далее определяем новые расчетные расходы (графа 13)

По участкам сети, являющимся смежными для двух колец, будут направлены соответственно два поправочных расход с учетом их знака.

По исправленным расчётным расходам определяем новые потери напора и невязки для каждого кольца. Если полученные результаты не удовлетворяют, то расчет продолжаем. В данном курсовом проекте требуемый результат был получен после четвёртого исправления.

После окончательной увязки сети вычерчиваем схему, на которой указываем для каждого участка действительный расход и действительные потери напора, а для каждого кольца значение Δh. (рис.3)