Определение расходов воды по категориям водопотребителей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исходные данные

Вариант 1

Число водопотребителей:

1) коммунальный сектор

- из уличных колонок - 500

- внутренний водопровод и канализация из ванн - 700

- внутренний водопровод и канализация с водонагревателями - 1000

2) скот в личном хозяйстве

- свиньи - 400

- коровы - 750

- овцы и козы - 250

3) ферма крупного рогатого скота

- коровы молочные - 1100

- телята - 500

4) свиноферма

- свиноматки с поросятами - 300

- откормочные свиньи и молодняк - 700

5) хозяйственный двор

- тракторы - 30

- автомобили - 60

6) откормочный цех

- коровы мясные - 1000

- молодняк КРС до 2-х лет - 200

Длины участков водопроводной сети, км

НС-ВБ - 0,2

ВБ - 1 - 0,1

1-2 - 0,4

2-3 - 0,4

1-4 - 0,25

Отметки поверхности земли

НС - 16,1

ВБ - 20,0

Т.1 - 18,0

Т.2 - 19,3

Т.3 - 19,8

Т.4 - 15,0

Отметка динамического уровня воды в скважине - 10,1

Определение расходов воды по категориям водопотребителей

При расчете водопровода расход воды для противопожарных целей не учитывают.

Среднесуточный расход воды равен:

, м³/сут.

где q - среднесуточная нора водопотребления, л/сут; N - число водопотребителей.

Для коммунального сектора:

- из уличных колонок м³/сут.

- внутренний водопровод и канализация без ванн м³/сут.

- внутренний водопровод и канализация с ваннами и водонагревателями м³/сут. и т.д.

Годовая потребность в воде при круглогодовом использовании равна: 642 м³/сут*365 сут = 234330 м³

Максимальный расход воды в сутки определяется по формуле:

где K_сут.max =1,1…1,3 - коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий степень благоустройства здания и изменения водопотребления по сезонам; большее значение принимает для сельских районов.

м³/сут.

Таблица 1 - Определение расчетных расходов воды

Расчетные часовые расходы воды вычисляют по формуле:

где K _ч.max = б_maxв_max, где б_max = 1,2…1,4 - коэффициент, учитывающий степень благоустройства здания, режим работы предприятия и другие местные условия; в_max - коэффициент, учитывающий численность населения. K _ч.max = 1,4*1,6 = 2,24, = 77,9 м³/час.

Для каждой категории водопотребителей расчет секундного расхода определяется аналогично.

Расчетную схему водопровода вычерчивают в соответствии с расположением источника и водопотребителей (рис 1).

Определение диаметра труб водопровода и водопроводной сети

По данным таблицы 1 вычисляем секундные расходы насосной станции, водовода и каждого участка сети, которые затем указывают в расчетной схеме. Длины участков сети в пределах коммунального сектора, где отбор воды из сети с помощью уличных колонок или домовых вводов равномерен, не должны превышать 800 м.

Q_НС = Q_{сут. max}/(3600T) = 834600/(3600*16) = 834600/57600 = 14,5 л/с.

Расчетный расход участка 1-4, подающего воду производственному сектору, равен сумме секундных расходов на свиноферме, хозяйственном дворе, откормочном цехе и ферме крупного рогатого скота: q_1-4 = 4,0+1,0+0,4+2,6= 8,0 л/с

Для участков 1-2 и 2-3, где вода с помощью разборных колонок расходуется равномерно по всей длине, сначала определяют удельный q_уд и путевой q_пут расходы: q_уд = q_1-2-3/ l_1-2-3 = 13,7/(400+400) = 0,017л/(с*м)

q_{пут 1-2} = q_уд1-2-3* l_1-2 = 0,017*400 = 6,85 л/с

q_{пут 2-3} = q_уд1-2-3* l_2-3 = 0,017*400 = 6,85 л/с

0,5*6,85 = 3,43 л/с. Здесь транзитного расхода нет.

Гидравлический расчет водопроводной сети

Для гидравлического расчета водопровода выбирают магистраль от насосной станции до наиболее удаленной или высоко расположенной (критической) точки сети с таким условием, что для подачи воды к ней необходим максимальный напор. Расчетной магистралью будет НС-Б-1-2-3 так как точка 3 наиболее удаленная и высоко расположенная.

По длине расчетной магистрали строим продольный профиль. Потери напора по длине складываются из потерь напора по длине h_дл и местных h_м. местные потери определяют как долю потерь напора по длине, то есть h = k h_дл, где k = 1,05…1,2

Потери напора по длине определяем по формуле:

h_дл = 1000il, м

где 1000i - гидравлический напор, увеличенный в 1000 раз; l - длина трубопровода, км.

Местные потери напора принимаем равными 10% от напора по длине (табл. 2).

Таблица 2 - Результаты гидравлических расчетов водопроводной сети по расчетной магистрали

На участках 1-2 и 2-3 уменьшаем потери напора по длине за счет принятия большего диаметра руб., что позволит уменьшить высоту водонапорной башни.

Определение требуемой высоты водонапорной башни

Высоту водонапорной башни Н_Б (м) получают из уравнения:

Z_Б+ Н_Б = Z_З+ Н_СВ+ h_Б-3

Где Z_Б и Z_З - отметки земли у башни и в критической точке 3, м;

Н_СВ - свободный напор в критической точке 3;

h_Б-3 - потери напора на участке Б-3, м.

Н_СВ = 10 м,

h_Б-3 = 1,6+3,4+4,7 = 9,7 л/с,

Z_Б = 20,0 м и Z_З = 19,8 м

Н_Б = Z_З - Z_Б + Н_СВ + h_Б-3 = 19,8-20,0+10+9,7 = 19,5 м

Принимаем типовую башню высотой 18 м.

Гидравлический расчет участка 1-4 проводят из условия, что действующим напором для него будет пьезометрический напор в точке 1 Z₁+ Н₁ равный статическому Z_Б+ Н_Б за вычетом потерь напора на участке Б-1:

Z₁+ Н₁ = Z_Б+ Н_Б - h_Б-1 = 20,0+18-1,77 = 36,23 м

В конце участка 1-4 требуется обеспечить свободный напор Н₄ = 16 м.

Она происходит на длине l_1-4 = 0,25 км. Следовательно, гидравлический уклон на участке 1-4 равен 1000i = 5,23:0,25 = 20,92 м

По приложению 2 для расхода Q_1-4 = 8,0 л/с и 1000i = 20,92 принимаем трубу диаметром d_1-4 = 100 мм, для которого 1000i -12,0. Приняв d_1-4 = 100 и 1000i = 12 < 16 обеспечиваем в точке 4 свободный напор Н_1-4>16 м.

Полный напор насосной станции Н (м) равен сумме геодезического напора Н_r, потерь в водоводе и во всасывающей трубе насосной станции.

Тогда водопотребитель гидравлический расчет водонапорная башня

Н = Н_r +h_НС-Б+0,5 = (Z_Б+ Н_Б+ Н_БАК - Z_ИСТ)+ h_НС-Б+0,5 = (20,0+18,0+3,0-10,1)+1,77+0,5 = 33,17 м.

Размещено на Allbest.ru