Час максимального водопотребления

Номера узлов Участки сети, Удельный расход, л/с∙м Путевой расход, л/с Узловой расход Сосредоточенный Полный узловой
примыкающие qузл = 0,5qпут, л/с расход расход, л/с
к узлу      
Обозначение Расчетная        
дилна, м   Наименование Отбор, л/с  
1-2 385,32 0,010 3,853 3,299     3,299
1-10 274,4275 2,744
2-1 385,32 0,010 3,853 3,419 ПП 103,031 106,450
2-3 298,475 2,985
3-2 298,475 0,01 2,985 6,790     6,790
3-4 313,183 3,132
3-10 746,288 7,463
4-3 313,183 0,01 3,132 5,547     5,547
4-5 796,222 7,962
5-4 796,222 0,01 7,962 7,265     7,265
5-6 291,565 0,004 1,166
5-8 648,23 0,004 2,593
5-10 280,7955 0,01 2,808
6-5 291,565 0,004 1,166 1,085     1,085
6-7 250,775 0,004 1,003
7-6 250,775 0,004 1,003 1,056     1,056
7-8 277,325 1,109
8-5 648,23 0,004 2,593 2,421     2,421
8-7 277,325 1,109
8-9 284,836 1,139
9-8 284,836 0,004 1,139 1,942     1,942
9-10 398,1 1,592
10-1 274,4275 0,01 2,744 7,304     7,304
10-3 746,288 0,01 7,463
10-5 280,7955 0,01 2,808
10-9 398,1 0,004 1,592
                143,157

Час максимального транзита

 

Номера узлов Участки сети, Удельный расход, л/с∙м Путевой расход, л/с Узловой расход Сосредоточенный Полный узловой
примыкающие qузл = 0,5qпут, л/с расход расход, л/с
к узлу      
Обозначение Расчетная        
дилна, м   Наименование Отбор, л/с  
1-2 385,32 0,002 0,771 0,660     0,660
1-10 274,4275 0,549
2-1 385,32 0,002 0,771 0,684 ПП 33,381 34,065
2-3 298,475 0,597
3-2 298,475 0,002 0,597 1,358     1,358
3-4 313,183 0,626
3-10 746,288 1,493
4-3 313,183 0,002 0,626 1,109     1,109
4-5 796,222 1,592
5-4 796,222 0,002 1,592 1,547     1,547
5-6 291,565 0,001 0,292
5-8 648,23 0,001 0,648
5-10 280,7955 0,002 0,562
6-5 291,565 0,001 0,292 0,271     0,271
6-7 250,775 0,001 0,251
7-6 250,775 0,001 0,251 0,264     0,264
7-8 277,325 0,277
8-5 648,23 0,001 0,648 0,605     0,605
8-7 277,325 0,277
8-9 284,836 0,285
9-8 284,836 0,001 0,285 0,417     0,417
9-10 398,1 0,398
10-1 274,4275 0,002 0,549 1,501     1,501
10-3 746,288 0,002 1,493
10-5 280,7955 0,002 0,562
10-9 398,1 0,001 0,398
                41,797

 

Час максимального водопотребления+пожар

 

Номера узлов Участки сети, Удельный расход, л/с∙м Путевой расход, л/с Узловой расход Сосредоточенный Полный узловой
примыкающие qузл = 0,5qпут, л/с расход расход, л/с
к узлу      
Обозначение Расчетная        
дилна, м   Наименование Отбор, л/с  
1-2 385,32 0,010 3,853 3,299     3,299
1-10 274,4275 2,744
2-1 385,32 0,010 3,853 3,419 ПП 148,031 151,450
2-3 298,475 2,985
3-2 298,475 0,01 2,985 6,790     6,790
3-4 313,183 3,132
3-10 746,288 7,463
4-3 313,183 0,01 3,132 5,547     5,547
4-5 796,222 7,962
5-4 796,222 0,01 7,962 7,265     7,265
5-6 291,565 0,004 1,166
5-8 648,23 0,004 2,593
5-10 280,7955 0,01 2,808
6-5 291,565 0,004 1,166 1,085     1,085
6-7 250,775 0,004 1,003
7-6 250,775 0,004 1,003 1,056     1,056
7-8 277,325 1,109
8-5 648,23 0,004 2,593 2,421     2,421
8-7 277,325 1,109
8-9 284,836 1,139
9-8 284,836 0,004 1,139 1,942     1,942
9-10 398,1 1,592
10-1 274,4275 0,01 2,744 7,304     7,304
10-3 746,288 0,01 7,463
10-5 280,7955 0,01 2,808
10-9 398,1 0,004 1,592
                188,158

 

6.2. Предварительное потокораспределение и выбор диаметров участков магистральной сети.

Для каждого расчетного случая составляется расчетная схема потокораспределения, состоящая из сети магистральных трубопроводов, в узлах которой проставляются номера узлов и уз­ловые расходы, а на участках фактические длины.

Также указывается водопитатели и количество воды, поступающее от них. Во время пожара башня отключается и все необходимое количество воды поступает от НС-II.

На схемах показывают предполагаемое направление потоков (стрелками на участках сети). Затем намечают расчетные расходы на участках. Расчетные секундные расходы воды по участкам подсчитывают от концевых участков к начальным. При этом необходимо руководствоваться первым законом Киргофа

ΣQi = 0, (11)

то есть сумма линейных расходов воды, приходящих к любому узлу сети, должна быть равна сумме расходов воды на участках, уходящих из этого узла.

Магистральные линии с целью их взаимозаменяемости должны иметь примерно одинаковую пропускную способность. Основным потребителям воду следует подавать кратчайшим путем.

 

Для каждого участка выбирается диаметр, одновременно обеспечивающий бесперебойную и экономичную работу сети в любых условиях.

Расчеты приводятся по форме табл. 8.

Таблица 8

Выбор оптимального диаметра труб

Наименование участка Час максимального водопотребления Час максимального транзита Максимальный час + пожар Принимаемый диаметр d, мм
расчетный скорость umax,м/с расчетный   расчетный скорость uпож,м/с
расход расход скорость uтр, м/с расход
qmax, л/с qтр, л/с   qпож, л/с
1-2 69,929 0,989 53,2504 0,753 92,429 1,307
2-3 36,519 0,744 19,1854 0,391 59,019 1,202
3-4 22,434 0,714 8,9137 0,284 37,434 1,191
4-5 27,981 0,891 7,8047 0,248 42,981 1,368
5-6 6,115 0,195 51,2427 1,631 9,865 0,314
6-7 7,2 0,229 14,39 0,458 10,95 0,349
7-8 8,256 0,263 14,655 0,466 12,006 0,382
8-9 18,933 0,603 29,91 0,952 26,433 0,841
9-10 20,875 0,664 30,33 0,965 28,375 0,903
10-1 69,929 0,989 53,2504 0,753 92,429 1,307
3-10 20,875 0,664 8,9137 0,284 28,375 0,903
5-8 8,256 0,263 14,655 0,466 12,006 0,382
5-10 20,875 0,664 30,33 0,965 28,375 0,903

 

6.3. Увязка кольцевой сети по потерям напора.

Расчет (увязка) кольцевой сети основан на II законе Кирхгофа:

Σhi = 0, (12)

т.е. алгебраическая сумма потерь напора на участках кольца (или замкнутого контура) должна быть равна нулю. При этом положительными считаются потери напора на участках с направлением движения воды по часовой стрелке (в данном контуре или кольце), а отрицательными – на участках с направлением движения воды против часовой стрелки. Разница между положительными и отрицательными потерями напора в кольце называется невязкой и обозначается Δh; в зависимости от знака, с которым получена невязка, вносятся изменения в предварительное потокораспределение (если Δh с плюсом, то на участках с направлением потока по часовой стрелке расходы уменьшаются на величину поправочного расхода, а на участках с направлением потока против часовой стрелки увеличиваются на эту же величину, и наоборот).

Сеть увязывают до тех пор, пока невязки во всех кольцах сети не станут допустимыми:

|Δh| ≤ 0,5 – для кольца;

|Δh| ≤ 1,0 – для контура сети.

В данном курсовом проекте увязка сети выполнена методом Лобачева-Кросса.

 

Метод Лобачева-Кросса.

Определение потерь напора на участках колец производится по формуле

h = Sq2 или h = i× l, (13)

 

где q – расход на участке, л/с;  
  S – сопротивление линии, равное S = S0δl,
где S0 – удельное сопротивление, принимаемое по [9];
  l – фактическая длина участка;
  δ – поправочный коэффициент, зависящий от скорости.
               

 

Величина S считается для каждого участка один раз и при дальнейших расчетах считается постоянной, проверяется при достижении Δh допустимой величины.

После определения потерь напора, по данным предварительного потокораспределения, вычисляют величину невязки одновременно во всех кольцах; если их величины больше допустимых, вычисляют поправоч­ный расход для каждого кольца по формуле

или (14)

Поправочный расход пропускается по кольцу в направлении, противоположном знаку невязки. Для линии, являющейся общей для смежных колец, определяется суммарный (алгебраическая сум­ма) поправочный расход.

Расчет выполняется по форме табл. 9.

 

Расчет водоводов.

От насосной станции и водонапорной башни до сети прокла­дываются напорные водоводы в 2 нитки. Гидравли­ческий расчет водоводов состоит в определении их диаметров и потерь напора при пропуске различных расчетных расходов воды.

Диаметр водоводов от насосной станции до регулирующей ем­кости (в случае с проходной башней) или до сети определяется по максимальной производительности насосной станции. Потери напора находятся для случаев:

1) подачи НС-II в час максимального водопотребления;

2) подачи НС-II при пожаре в час максимального водопотреб­ления;

3) подачи НС-II при аварии на одном из водоводов, когда по другому пропускается 70% максимального часового расхода.

4) подачи НС-II в час транзита.

Диаметр водоводов, соединяющих сеть с регулирующей емкостью (проходная башня), назначается по максимальному часовому рас­ходу воды. Потери напора определяются также для трех вышепере­численных случаев работы сети.

В схеме с контрёмкостью диаметр водоводов, соединяющих ее с сетью, принимается по величине максимального транзитного расхода или по максимальной величине расхода, подаваемого в сеть от водонапорной башни.

Потери напора определяются по формуле

h = (1,1-1,05) i×l, (15)

где i – гидравлический уклон;
  l – длина водовода;
  1,1-1,05 – коэффициент, учитывающий дополнительные потери напора в местных сопротивлениях.
             
Наименование участка Час максимального водопотребления Час максимального транзита Максимальный час + пожар Принимаемый диаметр d, мм
расчетный скорость umax,м/с расчетный   расчетный скорость uпож,м/с
расход расход скорость uтр, м/с расход
qmax, л/с qтр, л/с   qпож, л/с
НС-1 71,6 0,744 53,6 0,557 94,07 0,978
70%НС 100,2 1,041 0,779 131,7 1,369
ВБ-6 0,061 32,7 0,666 - -
70%ВБ 4,3 0,088 45,8 0,933 - -

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)