Гидравлический расчет внутреннего водопровода

Гидравлический расчет водопроводной сети. Основным назначением этого расчета является определение наиболее эко­номичных диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов воды, а также условий, обеспечивающих подачу воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наимень­шими потерями напора. Расчет выполняют в такой последова­тельности.

1. На аксонометрической схеме сети выбирают расчетное направление от ввода до диктующего водоразборного устрой­ства и определяют длины расчетных участков между узловыми точками.

2. Рассчитывают расчетные расходы на всех расчетных участках по формулам (3 - 7).

3. Назначают диаметры труб, на расчетных участках исходя из наиболее экономичных скоростей движения воды. Согласно СНиП 2.04.01-85* скорость движения воды в магистральных трубопроводах и распределительных стояках хозяйственно-питьевых водопроводов рекомендуется принимать в пределах 1,5 - 2 м/с, в подводках к водоразборным устройствам и пожар­ным кранам - не более 2,5 м/с, в трубопроводах спринклерных и дренчерных установок - не более 10 м/с. Наиболее экономич­ными являются скорости в пределах 0,9 - 1,2 м/с.

4. Определяют потери напора на трение по длине каждого расчетного участка, м, по формуле

h_l= il или h_l= А_l lq², (22)

где h_l — потери напора на трение, м; i — удельные потери напора на трение, м; l — длина расчетного участка трубопровода, м; А — удельное сопротивление 1 м трубопровода.

5. Находят местные потери напора (в соединениях и фа­сонных частях труб) в процентах от потерь напора на трение по длине труб для сетей: хозяйственно-питьевого водопровода жилых и общественных зданий – 30; объединенного хозяйственно-противопожарного водопровода - 20; объединенного производственно-противопожар­ного водопровода -15; противопожарного водопровода – 10.

6. Определяют суммарные потери напора, м, по расчетному направлению

∑ h_tot = h_вв + h_сч + h_l + h_м , (23)

где h _вв и h _l — потери напора на трение во вводе (от наружной сети до водомерного узла) и по расчетному направлению от водомерного узла до диктующего водоразборного устройства; h _сч — потери напора в счетчике воды; ∑ h _м — сумма потерь напора на преодоление местных сопротивлений.

При расчете кольцевых магистралей кольцо разбивают на две части, намечая расход по каждой из них до точки встречи по­токов и определяя потери напора в каждом полукольце; невяз­ка должна быть не больше ±5 % потерь напора в одном из полу­колец.

Суммарные потери напора в секционных узлах, которые образуются при объединении группы стояков перемычками, можно определять по формулам:

для раздельных водопроводов

(24)

для объединенных водопроводов

(25)

7. Вычисляют общий напор, м, требуемый для внутреннего водопровода:

(26)

где Н _qeom — геометрическая высота подачи воды от отметки гарантийного напора в наружной сети водопровода до отметки расположения диктую­щего водоразборного устройства: Σh _tot — суммарные потери напора по расчетному направлению, включая потери в счетчике, м; H_f — рабочий напор, м, перед диктующим водоразборным устройством (прил. 2, СНиП 2.04.01-85*), обеспечивающий преодоление сопротивлений в арматуре и создающий минимальный нормативный расход воды q_0, л/с.

Рабочий напор определяют по формуле:

(27)

где h_aрм - потери напора а арматуре; Н_г,арм - разность отметок излива воды и оси подводки к арматуре; Н_изл — напор, обеспечивающий излив струи с расходом q₀ л/с.

Рабочий напор у водоразборных устройств различен: например, у лабораторных водоструйных насосов — 10 м, у спринклеров и дренчеров — 5 м, у кафедры водной терапии — 30 - 40 м, у пожарных кранов — 6 - 20 м, у газовых водонагревателей — 4 м.

Для объединенных систем водоснабжения зданий после расчета сети на пропуск максимального хозяйственного или производственного расхода воды проводят проверочный расчет сети на пропуск этого расхода совместно с расходом воды на пожаротушение.

На схеме определяют самый дальний от ввода (диктующий) пожарный стояк и от его основания всю магистральную водопроводную сеть до начала ввода проверяют на пропуск суммарного расхода (q^с + q_пож). Расход на пожар уточняют с учетом рабочего напора у пожарного крана Н_п.к· , фактического рас- хода на пожарную струю q и числа расчетных струй n_ст, т. е. q_пож = n_стq . Диаметры труб магистральной сети (вклю­чая ввод) изменяют только тогда, когда скорость движения воды с увеличением расхода станет более 3 м/с. Пожарный насос подбирают на недостающий напор, если гарантированный напор меньше требуемого. Требуемый напор Н'_тр' м, обес­печивающий подачу расчетных пожарных струй воды (у дикту­ющего пожарного крана), находят по формуле

(28)

где Н _qeom - геометрическая высота подачи воды от отметки гарантиро­ванного напора в наружной сети водопровода до отметки расположения диктующего пожарного крана; Σ h΄_tot — суммарные потери напора по направлению подачи воды, м; Н_п.к - рабочий напор у диктующего пожар­ного крана, м, равный

(29)

где h_рук — потери напора в пожарных не прорезиненных рукавах длиной 20 м и диаметром 50 или 65 мм; Н_cпр — напор у спрыска наконеч­ника (диаметром 16 или 19 мм), преодолевающий сопротивление спрыс­ка и создающий определенную высоту компактной части струи (не менее 6м - для зданий высотой до 50 м и 16 м — для зданий высотой более 50м).

При расчете водопроводной сети на подачу нескольких по­жарных струй предусматривают действие соответствующего числа пожарных кранов на смежных стояках.

Расход воды на мытье полов и поливку зеленых насажде­ний при расчете внутреннего водопровода не учитывают.

При наличии двух вводов сеть рассчитывают исходя из предложения, что один из них выключен для ремонта.