Назначение диаметров труб

Руководствуясь таблицей граничных экономически выгодных расходов [5] подбирают диаметры труб. При подборе диаметров труб руководствуются расходами при режиме максимального водопотребления, а при сети с контррезервуаром и расходами при максимальном транзите, назначая экономически выгодный диаметр по большему из расходов.

2.8. Определение потерь напора в трубах и увязка колец

Потери напора в трубах можно определить по удельным сопротивлениям труб «А», или пользуясь потерями напора на 1 км трубопровода – «1000i», определенным по таблицам в зависимости от материала труб [3].

Обычно при определении потерь напора по предварительно намеченным расходам, требуемое условие Sh = 0 по отдельным кольцам с первого раза не получается. Одни ветви колец оказываются перегруженными, а другие – не догруженными, т.е. Sh = Dh, где Dh ¹ 0 – так называется «невязка».

Для уменьшения «невязки» производят перераспределение расходов по недогруженным и перегруженным ветвям кольца.

Увязку сети повторяют до достижения величины «невязки» на случай хозяйственных режимов Dh £ 0,5 м., случай режима пожаротушения Dh£1.0м., и по контуру сети соответственно Dh£1,0 и Dh£1,5 м.

Увязку кольцевых водопроводных сетей обычно производят по методу проф. В.Г.Лобачева или методу М.М.Андрияшева. Расчет кольцевых водопроводных сетей по методу проф. В.Г.Лобачева выполняют в табличной форме табл. 12.

Таблица 12

Таблица гидравлического расчета водопроводной сети

по методу проф. Лобачева

Исправление расхода производят по формуле

, (26)

где Dq_к – поправочный расход воды в кольце, л/с; Dh – невязка потерь напора в кольце, м; SS×q – сумма произведений сопротивления участков на расчетные расходы воды.

При увязке колец необходимо учитывать следующее:

- потери напора в ответвлениях кольца с движением воды по часовой стрелке принимаются со знаком «+», а на участке кольца с направлением движения воды против часовой стрелки – со знаком «-»;

- «невязка» потерь напора в каждом кольце определяется как алгебраическая сумма потерь напора на всех участках кольца. Произведения (S×q) всегда положительны. Поправочные расходы колец Dq_к берутся с таким знаком, который был получен при расчете;

- для поправочных расходов линий Dq_л знак получается в зависимости от направления движения воды, а именно:

a) если направление движения воды совпадает с направлением движения часовой стрелки, то знак Dq_л принимается обратным знаку Dq_к;

b) если направление движения воды не совпадает с направлением движения часовой стрелки, то знак Dq_л остается таким же, как и знак Dq_к;

c) поправочные расходы соединительных линий (общая сторона для двух колец) принимается как алгебраическая сумма поправочных расходов этих колец.

Расчет кольцевой водопроводной сети по методу проф. В.Г.Лобачева производят в следующем порядке:

1) По расходам q и диаметрам d для каждого участка сети находят скорость в трубах V, удельное сопротивление S₀ [3] и, в необходимых случаях, поправку на неквадратичный режим движения К.;

2) Для каждого участка сети вычисляют величины сопротивлений

S=К× S₀× l, (27)

где l – длина участка, м. Вычисляют также произведение S×q и потери напора h = Sq²;

3) Для каждого кольца определяют арифметическую сумму (без учета знаков) SSq, алгебраическую сумму потерь (с учетом знаков) Sh = S Sq² и величину «невязки»

Dh = S(+h) + S(-h) (28)

Так как при первой попытке увязки «невязка» Dh обычно больше допустимой величины, то производят повторные попытки расчета с введением увязочных поправочных расходов в каждом кольце Dqк.

После увязки колец вычерчивают окончательную расчетную схему кольцевой водопроводной сети с исправленными расчетными расходами.

2.9. Определение потерь напора в трубах и увязка колец на компьютере

Для определения потерь напора в трубах и увязки колец возможно применение компьютерной программы «gidr.exe». Данная компьютерная программа имеется в компьютерном классе Строительного института.

Начинаем работу, войдя в каталог «VV». Перед началом работы подбираем тип труб в подкаталоге «readme.txt». Например, стальные трубы имеют порядковый номер 1, чугунные – 2 и тд. Выбираем необходимый тип труб. В каталоге «VV» входим в подкаталог «gidr.exe». На экране появляется окно с надписями. Входим в строку «Ввод исходных данных с созданием файла». Далее, руководствуясь подсказками на экране компьютера, вводим имя файла, число колец, число расчетных участков. Число участков вводим согласно схеме, присваивая каждому участку свой порядковый номер.

После введения числа участков на экране появляется таблица, табл. 13.

Таблица 13

Гидравлический расчет сети на случай …

В таблицу вводятся исходные данные: левое кольцо; правое кольцо; диаметр, мм; длина участка, м; тип труб; расход, л/с. Порядковый номер участков появляется автоматически.

Чтобы определить номер правого и левого кольца необходимо работать с планом предварительного потокораспределения. Всем участкам находящимся за пределами запроектированных колец присваивается номер «0». Далее для каждого участка определяем номер правого и номер левого кольца, рассматривая данный участок по направлению движения воды в нем.

После заполнения таблицы появляется надпись: «Есть ошибки (1 - да, 0 - нет)». Если по какой либо причине были введены неправильные данные, то их можно исправить, ответив 1 – да. Если ошибок не оказалось, то отвечаем 0 – нет, и руководствуясь подсказками компьютера выходим из программы сохранив ее (с другим именем файла).

Чтобы вывести расчетные данные для печати, необходимо войти в «FAR manedger», далее в каталог «VV» и найти последний сохраненный файл. Файл просматривается с помощью клавиши F4. Клавишами Ctrl + Home и Ctrl + End можно просмотреть начало и конец таблицы. Сочетанием клавиш Ctrl + A (на английской языке) выделяем расчетные значения, а Ctrl + С (на английской языке) выделенный фрагмент копируем. Закрываем «FAR manedger». Входим в Microsoft Word, создаем документ и вставляем в него выделенный фрагмент.

Программу можно использовать для гидравлического расчета водопроводной сети на случай максимального водопотребления, на случай транзита (фрагмент сети с контррезервуаром) и пожаротушения в час максимального водопотребления.

2.10. Гидравлический расчет водоводов

Гидравлический расчет производят для следующих водоводов:

1). Водовод от насосной станции второго подъема (НСII) до кольцевой сети;

2). Водовод от кольцевой сети до водонапорной башни (ВБ);

3). Ответвления от магистральной водопроводной сети к промпредприятиям.

Водоводы рассчитываются на все расчетные режимы водопровода, результаты заносятся в табл. 14.

Таблица 14

Гидравлический расчет водоводов и

ответвлений к крупным потребителям воды

Водоводы от НСII до кольцевой сети проектируются, как правило, в две линии, каждая из которых рассчитывается на подачу 50% расхода, подаваемого НСII.

Водовод от кольцевой сети к ВБ проектируют в одну линию. Ответвления от водоводов или магистральной водопроводной сети к отдельным крупным потребителям воды могут проектироваться в одну или две линии.

2.11. Определение свободных напоров и построение графика пьезометрических линий

Свободные напоры определяются во всех узлах магистральной водопроводной сети и водоводов на все расчетные режимы работы водопровода.

Определение свободных напоров производится для выявления наиболее невыгодной точки сети, в которой принимается необходимый свободный напор в зависимости от количества этажей застройки. Обычно такой точкой является наиболее удаленный от НСII или наиболее высокий по отметкам узел.

В схемах водоснабжения с контррезервуаром наиболее невыгодным узлом при режиме максимального водоразбора может быть узел встречи водных потоков от НСII и от контррезервуара, а при режиме максимального транзита воды место расположения контррезервуара.

Величина свободного фактического напора в каждом узле определяется как разность между пьезометрической отметкой и отметкой поверхности земли в данном узле.

Определение свободных напоров выполняется в табличной форме. По данным таблицы вычерчиваются графики пьезометрических линий для каждого расчетного режима работы водопроводной сети.

2.12. Определение высоты водонапорной башни

и напоров насосов второго подъема

2.12.1. Схема водоснабжения с башней в начале сети при режиме максимального водопотребления

Высота ВБ определяется по формуле

Н_б = Н_св + Sh + Z – Z_б, (29)

а напор на НСII по формуле

Н_н = Н_б + Н₀ + h_в + Z_б – Z_н, (30)

где Н_б – высота ВБ от уровня земли до дна бака, м; Н_св – необходимый свободный напор, м; Sh – сумма потерь напора в сети от башни до критического узла, м; Z – отметка поверхности земли в критическом узле, м; Z_б - отметка поверхности земли в месте расположения башни, м; Н₀ – высота бака башни, м; h_в – потери напора в водоводе и сети от НСII до ВБ, м; Z_н – отметка минимального уровня воды в резервуаре чистой воды, м.

2.12.2. Схема водоснабжения с контррезервуаром

Высота ВБ определяется по формуле

Н_б = Н_св + h_б + Z – Z_б, (31)

а напор НСII при режиме максимального транзита воды в ВБ определяется по формуле

Н_н = Н_б + Н₀ + Sh_в + Z_б – Z_н, (32)

где h_в – потери напора в водоводе и сети от НСII до узла встречи потоков воды, м; h_б - потери напора в сети от контррезервуара до узла встречи потоков воды, м; Sh_в – суммарные потери напора в водоводах и сети от НСII до ВБ, м.

2.13. Монтажная схема водопроводной сети

2.13.1. Деталировка кольца

Монтажная схема водопроводной сети составляется на одно кольцо. При этом производится деталировка всех ответвлений трубопроводов, поворотов, переходов с одного диаметра на другой, мест установки арматуры (пожарных гидрантов, вантузов, выпусков).

Трубы, фасонные части и арматура заносятся в таблицу спецификации под своими порядковыми номерами.

Монтажную схему следует составлять в такой последовательности:

- назначают места расположения пожарных гидрантов. При этом расстояние между пожарными гидрантами должно быть не более 150 м [1];

- намечают колодцы с задвижками на всех ответвлениях, в узлах водопроводной сети. Кроме того, намечают места расположения задвижек для отключения ремонтных участков. При этом расстояние между отключающими задвижками должно быть таким, чтобы каждой задвижкой отключалось не более 5 пожарных гидрантов;

- расставляют колодцы с задвижками на все внутриквартальные отводы. Диаметр труб распределительной сети принимается в зависимости от пожарного расхода [2];

- выбирают необходимые для каждого узла фасонные части (тройники, кресты, отводы, переходы, патрубки) и вычерчивают все узлы, находящиеся в пределах рассматриваемого кольца.

2.13.2. Сооружения на водопроводной сети

Для размещения арматуры на водопроводной сети предусматривается устройство колодцев и камер (рис.1 и 2). Внутренние размеры колодцев или камер в плане принимаются согласно [2]:

круглые – 1,00 м; 1,25 м; 1,50 м; 2,00м;

прямоугольные - 1,50 Х 3,00 м; 1,00 Х 2,00 м; 2,00 Х 2,00 м; 2,00 Х 2,50 м; 2,50 Х 2,50 м; 2,50 Х 3,00 м; 3,00 Х 3,00 м.

Размеры колодцев назначаются на основании разработанной монтажной схемы с учетом требований [2, 4].

Для уменьшения размеров колодцев, рекомендуется при составлении монтажной схемы располагать переходы, кресты, колена, отводы за пределами колодцев.

Все колодцы на сети должны быть сгруппированы по типам и пронумерованы. После этого составляется ведомость колодцев [2, ГОСТ].

Кроме колодцев при необходимости проектируются переходы трубопроводов через реки, овраги, автомобильные и железные дороги, упоры для восприятия сдвигающих усилий и т.д. [2, 5].

3. ГРАФИК КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Водонапорные башни

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Размеры резервуаров для воды из сборного железобетона

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Значение коэффициентов и показателей степеней

для труб из различных материалов

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абрамов Н.Н. Водоснабжение: Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1982

2. Абрамов Н.Н., Поспелова М.М. Расчёт водопроводных сетей. – М.: Стройиздат, 1983.

3. Зацепина М.В. Курсовое и дипломное проектирование водопроводных и канализационных сетей и сооружений. Учеб. пособие для техникумов – Л.: Стройиздат, 1981.

4. Монтаж систем внешнего водоснабжения и канализации. Под. ред. А.К. Перешивкина. – М.: Стройиздат, 1978.

5. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений/ А.С. Москвитин, Б.А Москвитин, Г.М. Мерончик, Р.Г. Шапиро: Под. ред. А.С. Москвитина. – М.: Стройиздат, 1979.

6. СНиП 2.04.02 – 84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружение/Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985

7. Справочник проектировщика. Водоснабжение населённых мест и промышленных предприятий. – М.: Стройиздат, 1977.

8. Тугай А.М., Теровцев В.Е. Водоснабжение. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для вузов. – Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1980.

9. Шевелёв Ф.А., Шевелёв А.Ф. Таблицы для гидравлического расчёта водопроводных труб: Справ. пособие.- М.: Стройиздат, 1984.

СОДЕРЖАНИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ………………..………………………………………2

1.1. Цель курсового проекта……………………………………….………….2

1.2. Содержание и оформление курсового проекта………………………....2

2.ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА…………………………………………………………3

2.1. Определение расчетных суточных расходов……………….…………...3

2.2. Определение почасовых расходов воды………………………………...6

2.3. Выбор схемы водоснабжения и трассирование водопроводной сети…7

2.4. Определение производительности насосов второго подъема и емкости регулирующих сооружений………………………………………………………7