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; L_1-2, L_2-4 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 h_Д и потери в местных гидравлических сопротивлениях h_М. 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 Н_Б, м. определяется по формуле:

, (3.10)

где Н_СВ - свободный напор у потребителей, при применении автопоилок

Н_СВ= 4…5 м.

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

Н_Г - геометрическая разность нивелирных отметок в фиксирующей точке и в месте расположения водонапорной башни. Если местность ровная, Н_Г=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 W_Б, м³, определяется необходимый запасом воды на хозяйственно-питьевые нужды, противопожарные мероприятия и регулирующим объемом водопотребления по формуле:

, (3.11)

где W_Х - хозяйственно-питьевые нужды, м³;

W_П - противопожарные мероприятия, м³;

W_Р - 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 W_Р - 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 W_Б 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 Т_Н - время работы насосной станции, ч, которое зависит от количества смен; Т_Н = 8 - 16 ч.

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

, (3.15)

где H - полный напор насоса, м;

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

h_В - величина погружения насоса или всасывающего приемного клапана,

h_В = 1, 5...2м;

H_ГН - геодезическая высота нагнетания, м;

h_Н - 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;

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

, (3.17)

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

H_Б - высота водонапорной башни, м, формула 3.10;

H_Z - разность геодезических отметок от оси установки насоса до отметки фундамента водонапорной башни, H_Z = 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/ч	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.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. XVII. РУДНИЧНЫЙ ВОЗДУХ И ВЕНТИЛЯЦИОННЫЕ СЕТИ ШАХТ
2. Аппаратная реализация передачи данных по сети.
3. Архитектура современной цифровой сети
4. Внутренней (холодной) водопроводной сети
5. Входной контроль фундаментов и анкеров контактной сети
6. Выбор и обоснование технических параметров разрабатываемой сети.
7. Выбор оборудования внутрицеховой сети
8. Выбор сечения кабельных линий распределительной сети 10 кВ
9. Выбор схемы и способов прокладки цеховой электрической сети
10. Выкладка товаров в соответствии с когнитивно-психологической моделью поведения посетителей торгового зала и особенностями распределения их познавательных ресурсов.
11. Гидравлический расчет дворовой водоотводящей сети
12. Деятельность госсанэпидслужбы в составе сети наблюдения и лабораторного контроля