Гидравлический расчет наружной водопроводной сети

Гидравлический расчет наружной водопроводной сети производится для двух режимов работы водопровода: «до пожара» и «при пожаре». Основной расчет производится на пропуск воды в режиме «до пожара».

Задачами основного расчета являются:

- выбор диаметров труб для каждого участка сети;

- определение потерь напора в сети.

В режиме работы сети «при пожаре» производится проверочный расчет, цели которого:

- проверить выбранные в результате основного расчета («до пожара») диаметры труб на пропуск воды при пожаре;

- определить потери напора в сети в режиме работы «при пожаре».

Для расчета водопроводной сети составляется расчетная схема отбора воды, на которой указываются точки отбора и количество отбираемой воды, а также длины участков. Диаметры труб подбирают по скорости движения воды, которая определяется экономическими факторами (стоимость труб, затраты на их укладку, эксплуатационные затраты, расчетный срок службы и др.). Такие скорости получили название экономические.

Экономические скорости при нормальном режиме работы водопровода составляют 0, 7÷ 1, 2 м/с для труб малых диаметров и 1, 0÷ 1, 5 м/с для труб больших диаметров.

При пропуске пожарных расходов воды скорость движения воды может быть принята 2, 0÷ 2, 5 м/с. Практически диаметры труб подбирают по расходу и экономической обоснованности скорости. В приложении 8 выделены значения этих скоростей для труб различных диаметров.

Подбор диаметров труб можно производить по предельным экономически обоснованным расходам, значение которых приводятся в таблице 4.

Таблица 4

 

Диаметры труб, м	Предельные экономические расходы, л/с
мин	макс.
	-	8, 2
	12, 7	21, 8
	21, 8

 

При гидравлическом расчете кольцевой водопроводной сети в начале устанавливают направление потоков воды и предварительное распределение расходов по отдельным участкам. Дальнейшая задача расчета кольцевой сети сводится к определению действительного распределения потоков и расходов воды по всей сети (увязка сети).

Рассмотрим водопроводную сеть состоящую из одного кольца (рис. 2)

q1

Qрасч

q3

q4

q5

Рис.2 Расчетная схема

Точки 1, 2, 3, 4, 5, 6 - точки (узлы) отбора воды. Вода в точку 1 поступает в количестве Q_расч и движется по кольцу в двух направлениях. Точка, где встретятся потоки воды (например, точка 4) называется диктующей точкой или точкой водораздела. Условно принимаем, что с участка 3-4 в точку 4 поступает вода в количестве 0, 5 Q_расч и с участка 5-4 поступает такое же количество воды. Расход воды на участке определяется как сумма узлового, отбираемого в конце участка, и транзитного.

Определяем расходы воды на участках полукольца 1-2-3-4:

участок 4-3

участок 3-2 Q_3-2= Q_4-3+q₃

участок 2-1 Q_2-1= Q_3-2+

Расходы воды на участках полукольца 1-6-5-4 определяются по формулам:

участок 4-5

участок 5-6 Q_5-6= Q_4-5+

участок 6-1 Q_6-1= Q_5-6+

 

Проверка Q_расч= Q_2-1+Q_6-1

 

После определения расходов на участках водопроводной сети подбираются диаметры труб на этих участках и рассчитываются потери напора.

Для кольцевой водопроводной сети потери напора рассчитывают на участках и в полукольцах. При этом суммы потерь напора в полукольцах должны быть равными, т.е. Σ h_I=Σ h_II.

Практически добиться равенства потерь напора в полукольцах очень сложно, поэтому при расчете кольцевой сети возможна погрешность Δ h, называемая невязкой сети.

Σ h_I - Σ h_II = ± Δ h

При расчете сети на пропуск воды до пожара допускается невязка сети не более 0, 5 м, а при пожаре - не более 1 м.

Если при расчете невязка получилась больше допустимой, то необходимо перераспределить потоки на величину поправочного расхода.

Поправочный расход может быть определён по методу предложенному проф. Лобачевым В.Г. по формуле:

 

 

где Δ q- поправочный расход, который отнимается от расходов перегруженных участков одного полукольца и прибавляется к недогруженным участкам другого полукольца.

Δ h- невязка сети, м;

S_i - сопротивление участка;

Q_i - расход воды на участке, л/с.

Увязку сети заканчивают после получения допустимого значения невязки.

Окончательно потери напора в сети определятся как полусумма потерь напора в полукольцах

С учетом местных потерь, общие потери напора в сети определяются по формуле:

h_{общ.сети}=1, 1h_cети

 

ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ СЕТИ

При проверочном расчете определяют, смогут ли трубы выбранных в результате основного расчета диаметров пропустить дополнительное количество воды для тушения пожара. При этом скорость движения воды не должна превышать 2, 0÷ 2, 5 м/с. В противном случае диаметры труб увеличивают. Вместе с тем, в отдельных случаях при значительных потерях напора на каком-либо из расчетных участков возможно увеличение диаметра труб и при скоростях меньших допустимой.

Проверочный расчет при пожаре ведется в том же порядке, что и до пожара. Составляется расчетная схема отбора воды из наружной сети. На схему наносятся узловые расходы в соответствии с расположением производственных зданий на генеральном плане.

Методика определения расходов воды на участках сети не изменяется, но при этом необходимо помнить, что расчетные расходы определяются с учетом отбора воды из сети для целей пожаротушения.

При проверке выбранных диаметров труб следует использовать прил. 8.

При увязке сети рационально использовать предлагаемую форму таблицы для записи расчетов (табл.5). Величина невязки при расчете сети на пропуск воды «при пожаре» не должна превышать 1 м. вод. ст.

 

Таблица 5

Номер полукольца

Участки

Длина участка м

Диаметр труб мм

Расход на участке Q л/с

Сопротивление участка S

h=SQ2

Первое исправление

Скорость м/с

SQ

Δ Q л/с

Q1=Q+Δ Q

h1=sQ2

I   II

Σ h I= Σ h I1=

Σ h II= Σ h II1=

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: