Расчет высоты водонапорной башни.

Высота водонапорной башни должна обеспечивать поддержание достаточного напора в разводящей водопроводной сети.

Расчет высоты водонапорной башни начинают с определения диктующей точки разводящего трубопровода.

Диктующая точка – это наиболее удаленная и высоко расположенная точка трубопроводной сети, требующая самой большой высоты водонапорной башни.

Рассмотрим схему разводящей сети трубопроводов, представленную в расчетной работе (рис.2.).

Согласно СНиП 2-31-74 величина свободного напора во всех конечных точках сети принимается равной 10м:

Hсв=Н₄=Н₅= Н₆= Н₇= Н₈=10 м (18)

Необходимо определить, какой должен быть напор в точках 2 и 3 сети, который обеспечит напор 10м на концах трубопроводов. Для этого составляются уравнения Бернулли для участков сети: (3-4), (3-8),(3-7),(2-5), (2-6). В данной расчетной работе в уравнении Бернулли не учитываются скоростные напоры, т.к. они очень малы по сравнению с пьезометрическими напорами, и скорость движения воды мало изменяется на участке сети.

Из уравнения Бернулли для каждого участка находим напоры в точках 2 и 3 (расчет проводим для одного вида труб – асбестоцементных или чугунных):

Участок (3-4): H₃=(z₄-z₃)+H₄+h_3-4=(50-53)+10+23,7=30,7 м (19)

Участок (3-8): H₂=(z₈-z₃)+H₈+h_3-8=(53-53)+10+9,9=19,9 м (20)

Участок (3-7): H₃=(z₇-z₃)+H₇+h_3-7=(53-53)+10+7,2=17,2 м (21)

Участок (2-6): H₂=(z₆-z₂)+H₆+h_2-6=(59-51)+10+13,2=31,2 м (22)

Участок (2-5): H₂=(z₅-z₂)+H₅+h_2-5=(52-51)+10+5,8=16,8 м (23)

где Н₃-напор в точке 3 м, Н₂ – напор в точке 2м, z₂,z₃,z₄,z₅,z₆,z₇,z₈- геодезические высоты в точках 2,3,4,5,6,7,8, соответственно, м h_3-4, h_3-8, h_3-7, h_2-6, h_2-5 –потери насоса на участках трубопровода (3-4), (3-8), (3-7), (2-6), (2-5), м.

По наибольшему значению напора Н₃ или Н₂ определенных из уравнений (18), (19), (20), (21), (21). Выбираем участок на котором находится диктующая точка, ею может точка 4,5,6,7 или8.

Теперь можно определить высоту водонапорной башни Н_б, которая равна по величине напору воды в точке 1 схемы (рис.2).

Дня точки, в которой находится водонапорная башня, и для диктующей точки составляется уравнение Бернулли (скоростные напоры не учитываются):

z_б+H_б=z_д+H_д+hΣ_б-д , (24)

где z_б и z_д - геодезические высоты водонапорной башни и диктующей точки, м; H_б, - высота водонапорной башни (напор воды в точке 1), м; Н_д= Н_св= 10м - свободный напор в диктующей точке; hΣ_б-д - сумма потерь напора на участках, входящих в трубопровод и соединяющих водонапорную башню и диктующую точку, м.

Высоту водонапорной башни находим из уравнения Бернулли (25) для двух трубопроводов – из асбестоцементных труб и из чугунных труб:

Н_б=Н_св+∑h_б-д-(z_б-z_д) (25)

Для чугунных труб

Н_б=Н_св+∑h_б-д-(z_б-z_д)=10+2,2+2,2+23,7-(50-50)=38,1 м

Для асбестоцементных труб:

Н_б=Н_св+∑h_б-д-(z_б-z_д) =10+1,9+1,8+11,2-(50-50)=24,9 м Выбираем проект с теми трубами, где получилась меньшая высота водонапорной башни, т.к. он является более экономичными (проект с асбестоцементными трубами).

Определение объема регулирующего резервуара водонапорной