Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Расчет наружной сети водопровода



Расчет наружной сети водопровода сводится к определению длины труб и потерь напора в них по схеме, соответствующей принятому в курсовом проекте (курсовой работе) генеральному плану фермы.

В общем случае расчет наружной водопроводной сети производится в следующем порядке:

1. Выбранная схема водопровода разбивается на отдельные участки (рис. 3.1).

2. По каждому участку определяется расчетный путевой секундный расход воды с учетом коэффициентов суточной и часовой неравномерности и количества потребителей воды на данном участке по формуле.

3. По секундному расходу выбираются диаметры труб на каждом участке.

4. Определяют потери напора по каждому участку для наиболее удаленной точки.

Рисунок 3.1 – Схема тупиковой сети

I-II, II-III, I-IV и т.д. – участки с расходом воды; L1-2, L2-4 и т.д. – длина участка; 1 – коровник; 2 – кормоцех; 3 – родильное отделение; 4 – телятник

 

Диаметр трубы d (м) определяется по формуле:

, (3.6)

где V - скорость воды в трубах, м/с.

При выборе d - диаметра труб наружного водопровода нужно помнить, что скорость воды в трубах должна быть в пределах V = 0, 4…1, 25 м/с. Скорость более 1, 25 м/с нецелесообразна из-за быстрого износа стенок труб и опасности разрыва их при гидравлических ударах. Нижний предел скорости определяется условиями быстрого засорения труб механическими отложениями. Трубы наружного водопровода диаметром меньше 0, 05 м, устанавливать не рекомендуется.

Полученное значение d по формуле 3.6, округляют до стандартного диаметра, в зависимости от материала труб (табл. 3.10).

Потери напора h (м) в наиболее удаленной точке водопровода делятся на потери по длине hД и потери в местных гидравлических сопротивлениях hМ. Потери напора по длине обусловлены трением воды о стенки труб, а потери в местных сопротивлениях - сопротивлением кранов, задвижек, поворотов и т.д.

Потери напора по длине определяют по формуле:

, (3.7)

где А - удельное сопротивление труб, зависящее от материала труб, (с/м3)2, (табл. 3.10);

k - поправочный коэффициент, зависящий от скорости (табл. 3.11);

L - длина трубопровода на участке, м;

Q - максимальный секундный расход воды на участке, м3/с.

Таблица 3.10 – Стандартные диаметры и удельные сопротивления трубопроводов

Стальные Чугунные Пластмассовые Асбестоцементные
d, м А, (с/м3)2 d, м А, (с/м3)2 d, м А, (с/м3)2 d, м А, (с/м3)2
0, 050 3686, 0 0, 050 0, 050 0, 100 187, 70
0, 060 2292, 0 0, 080 953, 40 0, 063 0, 150 31, 55
0, 075 929, 4 0, 100 311, 70 0, 075 0, 200 6, 89
0, 080 454, 3 0, 125 96, 72 0, 090 926, 80 0, 250 2, 23
0, 100 172, 9 0, 150 37, 11 0, 110 323, 90 0, 300 0, 914
0, 125 76, 36 0, 200 8, 09 0, 125 166, 70 0, 350 0, 434
0, 150 30, 65 0, 250 2, 53 0, 140 91, 62 0, 400 0, 217
0, 175 20, 79 0, 300 0, 95 0, 160 45, 91 0, 500 0, 070
0, 200 6, 96 0, 350 0, 44 0, 180 24, 76  
0, 250 2, 19 0, 400 0, 22 0, 200 14, 26  
0, 300 0, 85 0, 450 0, 12 0, 225 7, 715  
0, 350 0, 37 0, 500 0, 068 0, 250 4, 454  
0, 400 0, 19 0, 600 0, 026 0, 280 2, 459  
0, 450 0, 099 0, 700 0, 012 0, 315 0, 876  
0, 500 0, 058   0, 355 0, 466  
0, 600 0, 022 0, 400 0, 250  
  0, 450 0, 135  

 

Таблица 3.11 – Значения поправочного коэффициента k

Материал труб V - скорость воды в трубах, м/с
0, 2 0, 4 0, 6 0, 8 1, 0 1, 2 1, 4 1, 8
Стальные 0, 895 0, 950 0, 972 0, 989 1, 000 1, 010 1, 014 1, 025
Чугунные 0, 826 0, 903 0, 932 0, 976 1, 000 1, 016 1, 031 1, 051
Пластмассовые 0, 834 0, 902 0, 941 0, 974 1, 000 1, 025 1, 039 1, 068
Асбестоцементные 0, 879 0, 929 0, 961 0, 983 1, 000 1, 014 1, 024 1, 037

 

Величина потерь в местных сопротивлениях составляет (5…10%) от потерь напора по длине наружных водопроводов, определяется по формуле:

. (3.8)

Сумма потерь напора в наиболее удаленной точке трубопровода определяются по формуле:

. (3.9)

 

Расчет водонапорной башни

Высота водонапорной башни должна обеспечивать необходимый напор в наиболее удаленней точке генерального плана фермы (рис. 3.2).

Рисунок 3.2 – Расчетная схема определения высоты водонапорной башни:

1 – водонапорная башня; 2 – помещение потребителей (коровник, свинарник, телятник и т.д.)

 

Высота водонапорной башни НБ, м. определяется по формуле:

, (3.10)

где НСВ - свободный напор у потребителей, при применении автопоилок

НСВ= 4…5 м.

h - сумма потерь в наиболее удаленной точке водопровода, м;

НГ - геометрическая разность нивелирных отметок в фиксирующей точке и в месте расположения водонапорной башни. Если местность ровная, НГ=0.

При меньшем напоре вода медленно поступает в чашу автопоилки, при большем напоре происходит ее разбрызгивание. При наличии на ферме жилых зданий свободный напор принимают равным при одноэтажной застройке - 8, двухэтажной - 12 м;

Объем водонапорного бака WБ, м3, определяется необходимый запасом воды на хозяйственно-питьевые нужды, противопожарные мероприятия и регулирующим объемом водопотребления по формуле:

, (3.11)

где WХ - хозяйственно-питьевые нужды, м3;

WП - противопожарные мероприятия, м3;

WР - регулирующий объем водопотребления, м3.

Запас вода на хозяйственно-питьевые нужды определяется из условия бесперебойного водоснабжения фермы в течение 2 ч на случай аварийного отключения электроэнергии по формуле:

, (3.12)

Противопожарный запас вода на фермах до 300 голов крупного рогатого скота хранится в водонапорной башне из расчета работы двух пожарных струй с расходом 5 л/с каждая в течение 10 мин.

На фермах с поголовьем более 300 голов устанавливаются специальные противопожарные резервуары, рассчитанные на тушение пожара двумя пожарными струями в течение 2 ч с расходом вода 10 л/с.

Регулирующий объем водонапорной башни зависит от максимального суточного потребления воды на ферме и определяется по формуле:

(3.13)

где WР - относительный объем регулирующей емкости, % (табл. 3.12).

 

 

Таблица 3.12 - Данные для выбора регулирующей емкости водонапорных

башен

Максимальный суточный расход воды, м3 Относительный объем регулирующей емкости, %
До 50 35-50
50-100 25-35
100-300 20-30
300-500 15-20
Свыше 500 12-20

 

После получения WБ выбирают водонапорную башню из следующего ряда (табл. 3.13). Если же расчетный объем башни окажется больше указанного значения, выбирается необходимое число башен.

Таблица 3.13 - Техническая характеристика водонапорных башен

Наименование параметра ВБР-15У-9 ВБР-25У-11 ВБР-25У-15 ВБР-50У-18
Вместимость бака, м3
Полезная вместимость, м3
Высота опоры, м
Высота бака, м 2, 7 4, 4 4, 4 8, 5
Диаметр бака, мм
Диаметр опоры, мм

Входящие в марку водонапорной башни буквы и цифры, например, ВБР-15У-9, расшифровывается так: В - водонапорная; Б - башня; Р - Рожновского; 15 - вместимость бака, м3; У - унифицированная; 9 - высота опоры, м.

 

Выбор насосной станции

Производительность насосной станции зависит от максимальной суточной потребности в воде и режима работы насосной станции, вычисляется по формуле:

, (3.14)

где ТН - время работы насосной станции, ч, которое зависит от количества смен; ТН = 8 - 16 ч.

Полный напор насосной станции определяется согласно схеме (рис. 3.3) по следующей формуле:

, (3.15)

где H - полный напор насоса, м;

HГВ - расстояние от оси насоса до наименьшего уровня воды в источнике, HГВ = 10 м;

hВ - величина погружения насоса или всасывающего приемного клапана,

hВ = 1, 5...2м;

HГН - геодезическая высота нагнетания, м;

hН - сумма потерь во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, м.

Рисунок 3.3 – Расчетная схема для определения напора насосной станции

, (3.16)

где h - сумма потерь напора в наиболее удаленной точке водопровода, м формула 3.9;

hВС - сумма потерь во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, можно пренебречь hВС = 0 м.

, (3.17)

где HР - высота бака, м. (табл. 3.13);

HБ - высота водонапорной башни, м, формула 3.10;

HZ - разность геодезических отметок от оси установки насоса до отметки фундамента водонапорной башни, HZ = 0, м.

По найденному значению Q и H выбираем марку насосов (табл. 3.14).

Таблица 3.14 - Техническая характеристика погружных центробежных насосов

Марка насоса Подача, м3 Полный напор, м Мощность двигателя, кВт
ЭЦВ4-2, 5-65 2, 5 1, 1
ЭЦВ4-2, 5-100 2, 5 1, 5
ЭЦВ5-4-75 2, 2
ЭЦВ5-4-125
ЭЦВ4-6, 5-85 6, 5
ЭЦВ6-6, 5-125 6, 5
ЭЦВ6-10-50 2, 2
ЭЦВ6-10-110 5, 5
ЭЦВ6-10-185
ЭЦВ6-10-235
ЭЦВ6-16-75 5, 5
ЭЦВ6-16-110 7, 5
ЭЦВ6-16-160
ЭЦВ8-16-200
ЭЦВ8-25-55 5, 5
ЭЦВ8-25-70 7, 5
ЭЦВ8-25-125
ЭЦВ8-25-300
ЭЦВ8-40-90
ЭЦВ8-40-180
ЭЦВ8-65-70
ЭЦВ10-65-275
ЭЦВ10-120-60
ЭЦВ10-160-35
ЭЦВ12-160-140
ЭЦВ12-210-25
ЭЦВ12-250-35
ЭЦВ12-250-70

Марка насоса, например ЭЦВ4-2, 5-65, расшифровывается так: Э - электропогружной; Ц - центробежный; В - высоконапорный; 4 - уменьшенный в 25 раз минимальный диаметр скважины, мм; 2, 5 - подача, м3/ч; 65 – напор, м.

 


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 1511; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.035 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь