Увязка кольцевой сети методом Лобачева при пропуске секундного максимального расхода

После определения транзитных расходов необходимо определить диаметры участков трубопровода сети.

По полученным расходам воды на участках сети находим экономически наивыгоднейшие диаметры труб по нонограмме проф. В.Г. Лобачева (менее 100 мм принимать не рекомендуется) (рис. 6.2.1).

 

 

 

Рисунок 6.2.1Номограмма определения экономически наивыгоднейших диаметров труб.

 

Увязка кольцевой сети методом Лобачева с учетом выбранных диаметров труб, сводится к определению потерь напора по каждой линии сети.

Определяем потери напора на участках сети по формуле:

h = K ·A · ℓ · q²_тр, м (6.2.1)

где К – поправочный коэффициент, принимаем по таблице 6.2.3; А – удельное сопротивление труб, принимаем по таблице 6.2.2; ℓ – длина участка сети, м; q²_тр – транзитный расход на соответствующем участке сети, л/с.

При расчете кольцевых сетей учитывается следующие требования:

- потери напора считаются со знаком «+», когда движение воды на участке кольца направлено по ходу часовой стрелки и со знаком «-», когда против;

- алгебраическая сумма потерь напора в каждом кольце должна быть равна нулю.

Если при расчете невязки потерь напора в кольце не превышают Δ h≤ ±0, 5м, а по внешнему контуру Δ h≤ ±1, 0 м, то гидравлический расчет выполнен, верно.

В противном случае необходимо произвести перераспределение расходов воды на участках сети.

 

Таблица 6.2.1 – Определение диаметров согласно расходу.

Наименование	I кольцо	II кольцо
№ участка	1-2	2-5	5-6	6-1	2-3	3-4	4-5	2-5
qтр	20, 9	3, 59	13, 35	20, 9	7, 51	1, 01	5, 28	3, 59
d, мм

 

Таблица 6.2.2 – Расчетные значения удельных сопротивлений A и коэффициент скорости m для стальных электросварных труб ГОСТ 10704 – 63.

d, мм
А.10-6, (л/с)2	172, 9	76, 36	30, 65	6, 959	2, 187
m	0, 115	0, 0754	0, 05	0, 0325	0, 02

 

Таблица 6.2.3 – Значения поправочного коэффициента K в зависимости от скорости движения воды на участке сети.

v, м/с	0, 1	0, 2	0, 3	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9
К	1, 68	1, 41	1, 28	1, 2	1, 15	1, 115	1, 085	1, 06	1, 04	1, 03

 

После вычисления потерь напора на всех участках сети определяется невязка (∑ h) в каждом кольце. Затем для каждого кольца находят поправочный расход ∆ q:

(6.2.2)

6, 50

7, 51

10, 14

20, 9

6, 29

 

 

Рисунок 6.2.1. Схема двухкольцовой разводящей сети при пропуске по ней q^общ._с.макс. (увязанная).

Таблица 6.2.4 – Определение потерь напора в линиях кольцевой сети

№	Уч. сети	ℓ, м	qтр, л/с	d, мм	m	v, м/с	К	А. 10-6	S, (л/с)2м	S. qтр	h, м
	1--2		20, 9		0, 03	0, 67	1, 09	6, 959	0, 0065	0, 137	2, 88
2--5		3, 59		0, 11	0, 41	1, 19	172, 9	0, 1234	0, 443	1, 59
5--6		13, 3		0, 05	0, 66	1, 18	30, 65	0, 0314	0, 420	-5, 61
6--1		20, 9		0, 03	0, 67	1, 09	6, 959	0, 0045	0, 095	-1, 99
∑										1, 096	-3, 12
	2--3		7, 51		0, 07	0, 56	1, 13	76, 36	0, 0776	0, 583	4, 38
2--5		3, 59		0, 11	0, 41	1, 19	172, 9	0, 1234	0, 443	-1, 59
3--4		1, 01		0, 11	0, 11	1, 61	172, 9	0, 1725	0, 174	0, 18
4--5		5, 28		0, 07	0, 39	1, 21	76, 36	0, 0785	0, 414	-2, 19
∑										1, 615	0, 78
I приближение
	1--2		22, 3		0, 03	0, 72	1, 09	6, 959	0, 0065	0, 147	3, 29
2--5		5, 01		0, 11	0, 57	1, 13	172, 9	0, 1172	0, 587	2, 94
5--6		11, 9		0, 05	0, 59	1, 18	30, 65	0, 0314	0, 375	-4, 48
6--1		19, 4		0, 03	0, 63	1, 1	6, 959	0, 0045	0, 089	-1, 74
∑										1, 199	0, 01
	2--3		7, 27		0, 07	0, 54	1, 13	76, 36	0, 0776	0, 564	4, 10
2--5		3, 83		0, 11	0, 44	1, 19	172, 9	0, 1234	0, 472	-1, 81
3--4		0, 77		0, 11	0, 08	1, 68	172, 9	0, 1800	0, 138	0, 11
4--5		5, 52		0, 07	0, 41	1, 19	76, 36	0, 0772	0, 426	-2, 35
∑										1, 602	0, 05
Гидравлический расчет тупиков
	ВБ-1				0, 02	0, 96	1, 04	2, 187	0, 0004	0, 021	0, 23
	5-ПС		1, 73		0, 11	0, 19	1, 4	172, 9	0, 0387	0, 067	-0, 12
	6-ЖС		1, 26		0, 11	0, 14	1, 56	172, 9	0, 0485	0, 061	0, 08

 

Сумма потерь напора в I кольце: ∑ h₁ = 0, 01 м; II кольце: ∑ h₂ = 0, 05 м.

 

Если ∆ q получается с плюсом, это значит, что участок в данном кольце, по которому движение воды направлено по часовой стрелке считается перегруженным и от транзитного расхода этого участка необходимо отнять поправочный расход |∆ q|.

Если движение воды направлено против часовой стрелки, то данный участок считается недогруженным и к транзитному расходу этого участка необходимо прибавить |∆ q|.

Если ∆ q получается с минусом, это значит, что участок, по которому движение воды направлено по часовой стрелке, считается недогруженным и к нему необходимо прибавить |∆ q|, а участок, на котором движение воды идет против часовой стрелки считается перегруженным и от транзитного расхода данного участка необходимо вычесть |∆ q|.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ

НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ

 

Насосную станцию I подъема размещаем в здании водозабора, в ней предусматривается рабочий и резервный насосы, которые подают воду на станцию осветления воды. Для насосной станции первого подъема (НС I) расход воды поступающей на технологические сооружения, слагается из расчетного расхода в сутки максимального потребления, расхода на собственные нужды и дополнительного расхода на пополнение запаса воды для пожарных целей.

Полная расчетная производительность станции может быть определена по формуле:

Q_ст = α · Q_{макс сут} + Q_доп, м³ /сут, (7.1)

где α – коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды водопровода, принимаем α = 1, 09…1, 1, принимаем α = 1, 1; Q_{макс сут} – максимальный суточный расход, м³/сут, Q_{макс сут} = 1684, 70 м³/сут; Q_доп - дополнительный расход на пополнение пожарного запаса, м³/сут.

Дополнительный расход воды на пожаротушение определяется по формуле:

Q_доп = 3, 6 · n · q_пож · t_пож / T_пож, м³/сут, (7.2)

где n – число пожаров, n = 1; q_пож.- расход на пожаротушение, принимаем q_пож=12л/с; t_пож.- длительность пожара, 3 часа; T_пож- время восстановления пожарного запаса, 72 часа в сельских населенных пунктах и с/х предприятиях.

Подача насосной станции (м³/с) равна расчетному расходу водозабора q_{расч. водоз} :

Q _НС-I = α · Q_{max сут} / Т₁ · 3600, м³/с (7.3)

Определяем диаметр труб напорного водовода по формуле Вейрауха: d_ЭКВ =(1, 4…1, 5) · , м (7.4)

где n – число ниток трубопровода, n = 2.

Принимаем стандартный d_в = 0, 20 м.

Мощность насоса определяется по формуле:

N _НС-I = γ · Q_Р · H_Н · K / (102 · η ), кВт (7.5)

где γ – объемный вес воды, т/м³; Q_Р – расчетный расход воды, л/с; η – КПД насоса, принимаемый 0, 77; К – коэффициент, учитывающий перегрузку двигателя, К = 1, 1; H_Н – полная высота водоподъема, определяется:

Н_н = Н_г + ∑ h_{б.к – о.с}, м (7.6)

Для подбора насосов, установленных на насосной станции второго подъема необходимо знать их расчетные параметры:

1) расчетные расходы q _н м³/ч;

2) полный напор Н_п в метрах.

Расчетный расход хозяйственных насосов:

q _хн= q _ч.макс , м³/ч.

где q _ч.макс максимальное водопотребление за сутки, м³/ч (таблица 4.1.2)

Расчетный расход пожарного насоса, м³/ч:

q _пн= q^общ_{с.max. +} q _пож. (7.7)

Полная высота подъема Н_п в м или расчетный напор насосов для водоводов с водонапорной башней определяется по формуле:

Н_п = Н_г.ср + ∑ h; (7.8)

где Н_г.ср – средняя геометрическая высота подьема в м; ∑ h – сумма потерь напора на пути движения воды от всасывающих отверстий насосов до бака водонапорной башни в м.

Для хозяйственных насосов, м:

Н^х._г.ср = ↓ 2 + ↓ 4 - ↓ 7 + ↓ 5 (7.9)

2 2

Для пожарного насоса, м:

Н^п._г.ср = ↓ 2 + ↓ 3 - ↓ 7 + ↓ 6 (7.10)

2 2

↓ 2 - действительная отметка пьезометрической линии в узле ВБ при расчете сети на пропуск q^общ_с.max, ; ↓ 3 - отметка дна бака водонапорной башни; ↓ 4 - отметка наивысшего уровня воды в башне; ↓ 5 - отметка наивысшего уровня воды в резервуаре чистой воды; ↓ 7 – отметка дна РЧВ, м; ↓ 7 - отметка высшего неприкосновенного противопожарного объема.

Сумма потерь напора: ∑ h = h_к + h_в,

где h_к – потери напора в м в коммуникациях насосной станции при подаче заданного расхода насосом; h_в. – то же в водоводе от насосной станции второго подъема до ВБ.

В расчетах потери напора ∑ h ориентировочно можно принять = 1, 5-2 м.

Для хозяйственных насосов полная высота подъма, м:

Н^х._п = Н^х._г.ср + ∑ h (7.11)

Для пожарного насоса, м:

Н^п_п = Н^п._г.ср + ∑ h (7.12)

Подбираем насосное оборудование по каталогу насосов.

Принятые графики подачи насосных станций показываются на графике водопотребления по часам суток рисунок 5.1.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: