Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Марта 2013 в 19:47, курсовая работа
Расчетные расходы воды в населенном пункте определяют для следующих нужд:
хозяйственно-питьевых (по районам);
полива улиц, площадей, парков (по районам);
для водоснабжения промышленных предприятий (хозяйственно-питьевого, на прием душа, на технологические нужды);
тушения пожаров.
Dq = -Dh/ (2SSQ) ,
где Dh – невязка в кольце; величина суммы SSQ, вычисляется для каждого кольца. Для участков, направленных по часовой стрелке, поправка вводится со своим знаком, а для участков, направленных в другую сторону – с противоположным знаком. Если участок находится на границе двух колец, в поправочный расход вносится также поправка из соседнего кольца (но с тем же знаком, что в соседнем кольце!). Может оказаться необходимым провести несколько туров увязки так, чтобы невязка в каждом кольце не превышала допустимой величины. В студенческих проектах допускается величина Dh = 0,5 м.
В конце расчета вычисляются скорости потока воды на участках и уточняются значения коэффициентов шероховатости l и сопротивления участков. После этого может потребоваться проведение дополнительных туров увязки. Необходимо также проверить, чтобы невязка по внешнему контуру сети не превышала 1 м.
Правильность расчета проверяется расчетом балансов расходов в узлах (табл. 11).
По результатам
Отметки верха трубы принимают равными отметкам земли за вычетом глубины заложения труб. Глубина заложения – не менее глубины промерзания грунта в данной местности.
Необходимый напор в узлах определяется этажностью зданий; если, например, в узле 5-6-этажные здания, то необходимый напор равен
Н=10+(Е-1)·4=10+(6-1)·4=30 м,
где Е – число этажей. Необходимый пьезометр равен необходимому
напору плюс отметка верха трубы.
Условный пьезометр необходимо задать в одном из узлов (в любом). В примере (табл.11) условный пьезометр задан в узле 1, равном необходимому. Чтобы найти условный пьезометр в соседнем узле, необходимо отнять потери напора на участке, если двигаться по движению воды, и прибавить потери при движении против потока. В примере на участке 1-2 потери напора (см. табл.10) равны 4,3м, и поэтому условный пьезометр в точке 2 79-4,30=74,70; в точке 3: 74,70 - h2-3 = 74,70 - 2,54 = 72,16 и т.д.
Затем все значения условных параметров надо поднять на величину максимального дефицита напора (в примере – на 18,42). Напор в узле равен
Н = Пg - z,
где Пg – действительный пьезометр, z – отметка земли.
На плане города указывают значения напоров в узлах и путем интерполяции наносят изолинии равных напоров (рис. 3). В примере необходимый напор в узле питания равен 36,42 м, что позволяет подобрать соответствующее насосное оборудование.
Таблица 10
Исходные данные |
Первый тур | |||||||||||
N кольца |
N участка |
λ |
S 10,6 |
Расход, л/с |
SQ |
Потери напора SQ2 |
Поправки |
Q |
SQ |
SQ2 | ||
|
В кольце |
В смежном кольце |
Всего | ||||||||||
1 |
1-5 5-4 1-2 2-4 3-4 |
0,0276 0,030 0,0276 0,0276 0,030 |
133,8 598,5 106,1 83,09 56,05 |
176,7 84,8 219,5 191,7 84,8 |
0,0236 0,0508 0,0233 0,0159 0,0475 |
4,18 4,3 -5,11 -3,05 -4,03 |
+11,5 +11,5 -11.5 -11,5 -11,5 |
-2,6
-11,0 |
11,5 8,9 -11,5 -11,5 -22,5 |
188,2 93,7 208 180,2 62,3 |
0,0252 0,0561 0,0221 0,0149 0,0349 |
4,74 5,25 -4,59 -2,7 -2,17 |
| ||||||||||||
2 |
3-4 4-10 3-11 11-10 |
0,030 0,0201 0,0192 0,0201 |
560,5 2688 303,3 1633 |
84,8 29,2 50,2 29,2 |
0,0475 0,0785 0,0152 0,0477 |
4,03 2,29 -0,16 -1,39 |
-11,0 -11,0 +11,0 +11,0 |
-11,5 -0,2
|
-22,5 -11,2 11 11 |
62,3 18 61,2 40,2 |
0,0349 0,0484 0,0186 0,0656 |
2,17 0,87 -1,13 -2,64 |
∆ q = 4,16/(2•0,1889) = -11,0 | ||||||||||||
3 |
4-8 8-9 4-10 10-9 |
0,0184 0,0216 0,0201 0,0216 |
561,7 8669 2688 10401 |
66,9 15,2 29,2 15,2 |
0,0375 0,1316 0,0785 0,1579 |
2,51 2,00 -2,29 -2,4 |
0,2 0,2 -0,2 -0,2 |
-2,6
-11 |
2,4 0,2 -11,2 -0,2 |
64,5 15,4 18,0 15,0 |
0,0362 0,1334 0,0484 0,1561 |
2,34 2,05 -0,87 -2,34 |
∆ q = 0,18/(2•0,4055) = 0,2 | ||||||||||||
4 |
5-6 6-7 5-4 4-8 8-7 |
0,0189 0,0217 0,030 0,0184 0,0217 |
1148 14600 598,8 561,7 4197 |
45,1 14,9 84,8 66,9 14,9 |
0,0518 0,2175 0,0508 0,0375 0,0625 |
2,34 3,24 -4,30 -2,51 -0,93 |
2,6 2,6 -2,6 -2,6 -2,6 |
11,5 0,2 |
2,6 2,6 8,9 -2,4 -2,6 |
47,7 17,5 93,7 64,5 12,3 |
0,0548 0,256 0,0560 0,0362 0,0516 |
2,61 4,47 -5.25 -2,33 -0,63 |
∆ q = 2,16/(2•0,4204) = 2,6 | ||||||||||||
Кроме приведенного расчета, на случай максимального водопотребления производится аналогичный расчет, если используется пожарный расход в такие же часы.
Продолжение табл. 10
Второй тур |
Уточняющий и третий тур | ||||||||||||||||
Поправки |
Q |
SQ2 |
V=4Q/pD2λ |
λ |
S 106 |
SQ |
SQ2 |
Поправка |
Q |
SQ2 | |||||||
|
В кольце |
В смежном |
Всего | |||||||||||||||
-1,7 -1,7 1,7 1,7 1,7 |
-1,3
2,2 |
-1,7 -3,0 1,7 1,7 3,9 |
186,5 90,7 209,7 181,9 66,2 |
4,65 4,92 -4,66 -2,74 -2,46 |
1,45 1,25 1.63 1,42 0,91 |
0,0276 0,03 0,0276 0,0276 0,0312 |
123,8 598,5 98,4 77,2 581,5 |
0,0231 0,0542 0,0206 0,014 0,0385 |
4,3 4,92 -4,32 -2,55 -2,54 |
0,6 0,7 -0,6 -0,6 -2,2 |
187,1 91.4 209,1 181,3 64,0 |
4,33 5,0 -4.3 -2,54 -2,38 | |||||
| |||||||||||||||||
2.2 2,2 -2,2 -2,2 |
1,7 1.6
|
3,9 3,8 -2,2 -2,2 |
66,2 21,8 59,0 38,0 |
2,46 1,28 -1,06 -2,36 |
0,91 0,70 0,96 1,22 |
0,0312 0,021 0,0187 0,0193 |
581,5 2804 296,9 1578 |
0,0385 0,0611 0,0175 0,060 |
2,54 1,33 -1,03 -2,28 |
-2,2 -2,0 1,6 1,6 |
64,0 19,8 60,6 39,6 |
2.38 1,1 -1.09 -2,47 | |||||
| |||||||||||||||||
-1,6 -1,6 1,6 1,6 |
-1,3
2,2 |
-2.9 -1,6 3,8 1,6 |
61,6 13,8 21,8 16,6 |
2,13 1,65 -1,28 -2,87 |
1,00 0,69 0,70 0,83 |
0,0186 0,0219 0,021 0,021 |
568 8805 2804 10271 |
0.035 0,121 0,061 0,171 |
2,16 1,68 -1,33 -2,83 |
0,5 0,4 -2,0 -0,4 |
62,1 14,2 19,8 16,2 |
2,19 1,78 -1,10 -2,70 | |||||
| |||||||||||||||||
1,3 1,3 -1,3 -1,3 -1,3 |
-1,7 -1,6 |
1,3 1,3 -3,0 -2,9 -1,3 |
49,0 18,8 90,7 61,6 11,0 |
2,75 5,16 -4,92 -2,13 -0,51 |
1,57 0,94 1,24 1,01 0,55 |
0,0187 0,0209 0,030 0,0186 0,0227 |
1137 14100 598,5 568 4387 |
0,0557 0,2650 0,0542 0,0350 0,0483 |
2,73 4,98 -4,92 -2,16 -0,53 |
-0,1 -0,1 0,7 0,5 0,1 |
48,9 18,7 91,4 62,1 11,1 |
2,72 4,93 -5,00 -2,19 -0,54 | |||||
| |||||||||||||||||
N узла |
Расход |
Приток |
Отток |
1 |
36,14 |
432,4 |
209,1+18,71+36,14=432,3 |
2 |
27,86 |
209,1 |
27,86+181,3=209,2 |
3 |
56,67 |
181,3 |
64,0+60,6+56,7=181,3 |
4 |
73,54 |
64,0+91,4=155,4 |
62,1+19,8+73,54=155,4 |
5 |
46,87 |
187,1 |
46,87+48,9+91,4=187,17 |
6 |
30,16 |
48,9 |
30,16+18,7=48,86 |
7 |
29,84 |
18,7+11,1=29,8 |
29,84 |
8 |
36,72 |
62,1 |
11,1+14,2+36,72=62,02 |
9 |
30,41 |
14,2+16,2=30,4 |
30,41 |
10 |
43,10 |
19,8+39,6=59,4 |
16,2+43,10=59,3 |
11 |
21,08 |
60,6 |
39,6+21,08=60,6 |
Расчет напоров в узлах
N узла |
Отметки трубы |
Необходимый напор |
Необходимый пьезометр (2)+(3) |
Условный пьезометр |
Дефицит напора (4)-(5) |
Действи-тельный пьезометр (5)+18,42 |
Напор в узле |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
61,0 |
18 |
79,0 |
79,0 |
0 |
97,42 |
36,42 |
2 |
61,0 |
18 |
79,0 |
74,70 |
4,30 |
93,12 |
32,12 |
3 |
52,0 |
18 |
70,0 |
72,16 |
- |
90,58 |
38,58 |
4 |
46,2 |
30 |
76,2 |
69,78 |
6,42 |
88,20 |
42,00 |
5 |
56,4 |
30 |
86,4 |
74,78 |
11,62 |
93,20 |
36,80 |
6 |
56,0 |
30 |
86,0 |
72,06 |
13,94 |
90,48 |
34,48 |
7 |
55,3 |
30 |
85,3 |
67,13 |
18,17 |
85,55 |
30,25 |
8 |
50,9 |
30 |
80,9 |
67,68 |
13,22 |
86,01 |
35,11 |
9 |
54,4 |
30 |
84,4 |
65,98 |
18,42 |
84,40 |
30,0 |
10 |
52,4 |
30 |
82,4 |
68,68 |
13,72 |
87,10 |
34,70 |
11 |
53,3 |
18 |
71,3 |
71,07 |
0,27 |
89,49 |
36,19 |
В примере: в городе 2 пожара по 20 л/с и один пожар на промпредприятии (в точке 3) 10 л/с.
В расчетной схеме (рис.2) назначают пожары в высоких и удаленных от точки питания узлах. В примере – в узлах 6 и 9; соответственно в этих точках узловые расходы увеличи-ваются на 20 л/с. Необходимые значения напоров в узлах сети при пожаре – не менее 10 м. Гидравлическую увязку сети на случай одновременного расхода воды на тушение пожаров следует (при курсовом проектировании) выполнить на ЭВМ.
По данным расчетов строят график напоров (рис. 4). Для построения графика используют данные из табл. 12 и результаты расчета на ЭВМ. Выбирают на сети замкнутый контур обычно по внешнему периметру сети; в случае если в середине сети имеются узлы с высокой отметкой земли или с высокоэтажными зданиями, контур следует провести через эти узлы. На график наносят линии отметок трубопроводов, линии необходимых напоров и пьезометрические линии как на случай максимального расхода, так и при расходовании воды на пожар. Как видно из графика, линии необходимых напоров подняты над землей на величину требуемого напора в зависимости от этажности зданий, обслуживаемых участком. При пожаре везде линия необходимых напоров на 10 м выше линии верха трубы.
На участках, где напор превышает 60-65 м, необходимо параллельно участку проложить дополнительную линию, диаметр этой линии рассчитывается на пропуск путевого расхода. Дополнительная линия подключается к участку через регулятор напора.
Деталировка сети
На схеме деталировки
При составлении схемы
Запорная арматура – задвижки или затворы соединяются на фланцах. Чугунные трубы соединяются между собой на раструбах; раструбы, как правило, направляют против течения воды. Соединение раструба с фланцем – с помощью стальной вставки – «фланец - гладкий конец», соединение гладкого конца чугунной трубы с фланцем – посредством стальной вставки «фланец-раструб». Соединение полиэтиленовых труб между собой – на сварке. Для соединения полиэтиленовой трубы с фланцем применяют бурт, привариваемый к трубе, и надвижной фланец (рис. 6).
Фасонные части в узловых колодцах выполняют стальными, на электросварке. Желательно стальные элементы изнутри покрывать антикоррозийными составами. При соединении между собой труб разного диаметра в колодцах следует задвижки устанавливать на трубе меньшего диаметра с целью сокращения стоимости арматуры.