Пример 4.5

Методику решения задачи по подбору необходимых диаметров труб рассмотрим на конкретном примере (рис. 4.12).

Рис. 4.12.

Схема к примеру расчета 4.5.

ρ u eG1sTI7BbsIwEETvlfgHaytxK3aLAkmIgyhS1XOhF25OvE0i4nWIDaR/3+2pPY1GM5p5xXZyvbjh GDpPGp4XCgRS7W1HjYbP49tTCiJEQ9b0nlDDNwbYlrOHwuTW3+kDb4fYCB6hkBsNbYxDLmWoW3Qm LPyAxNmXH52JbMdG2tHcedz18kWplXSmI35ozYD7Fuvz4eo0HN+dmqrY7ZEua7U7vSYrOiVazx+n 3QZExCn+leEXn9GhZKbKX8kG0WtI1hk3NaRLEBxnGduKNQVZFvI/ffkDAAD//wMAUEsBAi0AFAAG AAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54bWxQ SwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAvAQAAX3JlbHMvLnJlbHNQ SwECLQAUAAYACAAAACEALlW57vABAADpAwAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAAZHJzL2Uyb0RvYy54 bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAVH2z1NgAAAAFAQAADwAAAAAAAAAAAAAAAABKBAAAZHJzL2Rvd25y ZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAE8FAAAAAA== " strokecolor="black [3200]" strokeweight=".5pt">

Н _о N

Q₁ Q₂

E F

C Q _E

A B D

Q₃

Q₄

Q _D M

Подобрать диаметры чугунных труб для участков водопроводной сети при заданных расходах потребителей (Q₁ – Q₄) и в узловых точках Q _D и Q _E, необходимых напорах в точках потребления и при указанных длинах участков.

Местные потери напора не учитывать.

Исходные данные

Длины участков: L _AB = 750 м, L _BC = 700 м, L _CD = 800 м, L _DE = 200 м, L _EF = 400 м, L _BG = 250 м, L _CN = 300 м, L _DM = 300 м.

Расходы воды: Q₁= 5 л/с, Q₂= 8 л/с, Q₃ = 7 л/с, Q₄= 18 л/с, Q _E = 10 л/с, Q _D = 12 л/с.

Напоры: Н_о= Н _А = 41 м, Н _В = 8 м, Н _С = 9 м, Н _D = 11м, Н _Е = 12 м, Н _F = 13м, Н _G = 7 м, Н _М = 10 м, Н _N = 14 м.

Примечание. При решении таких вводится особое понятие – средний пьезометрический уклон, равный отношению полных потерь напора к длине линии (участка, магистрали)

i _cp = h_L / L (4.21)

Решение

Выбираем определяющее направление системы – магистраль - на самой протяженной линии ABCDEF и с учетом разности напоров находим полные допустимые потери

h_L = Н _А– Н _F = 41 – 13 = 28 м.

Вычислим средний пьезометрический уклон системы (ф. 4.21):

i = h_L/∑L_i = 28/ (750 + 700 + 800 + 200 + 400) = 0,00983.

Выбор диаметров чугунных труб производим путем расчета модулей расходов К_i _р (л²/с²) с использованием таблиц (Приложение V):

K² _EF = Q₂²/i _cp = 8²/0,00983 = 6510, d _EF= 125 мм (К² = 9025);

K _DE ² = Q_DE²/i _cp = 18²/ 0,00983 = 33000, d_DE = 150 мм (К² = 23890);

K_CD² = Q_CD²/i _cp = 37²/ 0,00983 = 139000, d_CD = 200 мм (К² = 110750);

K_BC² = Q_BC²/i _cp = 42²/ 0,00983 = 180000, d_BC = 250 мм (К² = 363400);

K_AB² = Q_AB²/i _cp = 60²/0,00983 = 366000, d_AB = 250 мм (К² = 363400).

Здесь в скобках указаны действительные модули расходов для выбранных диаметров стандартных чугунных труб, которые нужно использовать для проверочного расчета потерь. Подставив их в расчетную зависимость для полных потерь на магистральной линии ABCDEF, получаем значение

h_L _pac= ∑ = 26,8 м,

что не превышает установленного значения в 28 м.

Диаметр труб на ответвлениях определяется аналогичным образом, с учетом напоров у потребителей и разности геодезических отметок уровней (на схеме не указаны):

Ответвление BG:

K_BG²= = = 3050; d_BG = 125 мм.