Гидравлический расчет водопровода

Аннотация

В данном курсовом проекте рассматриваются системы водоснабжения и водоотведения трёхэтажного жилого дома: определяются необходимые диаметры трубопроводов, требуемый для здания напор, рассчитывается расход сточных вод, определяется место расположения и глубина смотровых канализационных колодцев. Также строятся план этажа с указанием водопроводных и канализационных стояков, план подвала с нанесением магистральных трубопроводов, аксонометрические схемы внутреннего водопровода и канализации, генплан участка, продольный профиль дворовой канализации. Составляется спецификация необходимых материалов и оборудования.

Введение

Для создания современных комфортных условий проживания людей в жилых домах необходимо обязательное оснащение зданий всеми нужными системами и устройствами жизнеобеспечения, включая холодное, горячее водоснабжение и водоотведение.

Целью работы является проектирование системы холодного водоснабжения и водоотведения односекционного трехэтажного жилого дома.

Санитарно-техническое устройство и оборудование современных зданий представляет собой комплекс инженерного оборудования холодного и горячего водоснабжения, канализации и водостоков.

Большое значение имеет выбор рациональных схем водоснабжения, повышения их надежности и экономичности. Особое внимание уделяется гидравлической устойчивости, стабилизации напоров, ликвидации непроизводительных расходов и утечек. Использование передовых методик расчета позволяет находить оптимальные варианты инженерных решений, обеспечивать снижение сметной стоимости и эксплуатационных затрат.

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ВОДОПРОВОДА

1.1 Выбор системы и схемы внутреннего водопровода Для жилого здания проектируется тупиковая водопроводная сеть с нижней разводкой магистралей, поскольку здание малоэтажное и допускается временное прекращение подачи воды. Внутренний водопровод состоит из: -ввода; -водомерного узла; -магистрали; -распределительных трубопроводов и подводок к водоразборным приборам; -арматуры. Магистраль проходит ниже потолка подвала на 0,5 м. и крепится на кронштейнах к внутренним несущим стенам и плитам перекрытия. Подводки к санитарно-техническим приборам прокладывают на высоте 0,3 м от пола. Стояки проложены в санитарных узлах. Трубы стальные водогазопроводные, соединения резьбовое и сварное. 1.2 Выбор места ввода и водомерного узла Ввод – это трубопровод, соединяющий наружный водопровод с внутренним водопроводом здания. Ввод расположен между осями А и Б фасада по оси 6. Глубина заложения ввода 2,3 м. от поверхности земли (абсолютная отметка 102,00). Водомерный узел располагается внутри здания на расстоянии 0,5 м. от наружной стены здания. Водомерный узел жестко крепится к несущей стене на кронштейнах. Ось водосчетчика расположена на высоте 1 м от пола (относительная отметка -1,800). В водомерном узле предусмотрена обводная линия, на которой устанавливается опломбированный вентиль. В здании устанавливается водомерный узел с крыльчатым водомером. 1.3 Материал и арматура водопроводной сети В данной курсовой работе используются стальные водогазопроводные трубы ø15,20 и 25 мм с резьбовым и сварным соединением У основания каждого стояка, в водомерном узле, на поливочном кране предусмотрена установка запорной арматуры. В качестве запорной арматуры используются шаровые краны. Также используется водоразборная арматура: смесители моек, ванн и умывальников, поплавковые краны смывных бочков унитаза. 1.4 Определение расчетных расходов воды Определение расчетных расходов. Количество жителей U определяется по формуле

(1.4.1)

Где:

F – жилая площадь в здании, м²;

f – санитарная норма в м² на 1 человека, принимается 12 м².

Количество приборов:

N=36 штук.

1. Средний суточный расход холодной воды:

(1.4.2)

Где

– норма расхода холодной воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, 180 ;

k – коэффициент суточной неравномерности, принимаю 1,1;

– число жителей в здании, определяется по формуле 1.4.1.

2. Вероятность действия санитарно-технических приборов:

(1.4.3)

Где:

– норма расхода холодной воды, 5,6 , одним потребителем в час наибольшего водопотребления;

N– общее число приборов в здании;

U – число жителей в здании.

3.Максимальный секундный расход холодной воды:

(1.4.4)

Где

– секундный расход холодной воды прибором (диктующим), 0,18 ,

a - коэффициент, определяемый согласно прил. 12 в зависимости от общего числа приборов N на расчетном участке сети и вероятности их действия Р^с, вычисляемой по формуле 1.4.3.

a =f(NP)=f(36*0,007)=f(0,252)=0,495

4. Вероятность одновременного действия приборов в час:

(1.4.5)

Где:

Р^c – вероятность одновременного действия санитарно-технических приборов (см. формулу 1.4.3);

– секундный расход холодной воды прибором, 0,18 ;

– расход воды одним прибором (диктующим) в час наибольшего водопотребления, 200 .

5. Максимальный часовой расход холодной воды:

м³/час,

(1.4.6)

Где:

– расход воды одним прибором (диктующим) в час наибольшего водопотребления, 200 ;

– коэффициент, определяемый в зависимости от N и . =f(NP)=f(36*0,023)=f(0,828)=0,876

Гидравлический расчет водопровода

Гидравлический расчёт внутреннего водопровода имеет цель определить диаметры труб и потери напора в системе водоснабжения здания. Результаты гидравлического расчета сводятся в таблицу 1

Порядок гидравлического расчета:

1.Определение количество потребителей в здании (U).

2.Определение расчетного направления от диктующего прибора (точка 1) до точки присоединения внутреннего водопровода к городской водопроводной сети.

3.Разделение аксонометрической схемы на расчетные участки.

4.Для каждого участка определить количество приборов, расчетный расход, скорость, диаметр и потери напора

Расчетный расход для каждого участка определяется по формуле 1.4.4. Диаметры подбираются по экономичным скоростям: для стальных труб –

0,9–1,2 , минимальная 0,7 , максимальная 1,5 .

В сетях хозяйственно-противопожарного водопровода жилых зданий величину потерь напора на местные сопротивления в фасонных частях и арматуре принимают в размере 20% от величины потерь напора на трение по длине трубопроводов [1]. Потери напора с учётом местных сопротивлений определяются по формуле:

(1.4.7)

Таблица 1 «Гидравлический расчет хозяйственно-питьевого водопровода В1»

расчётный участок

длина участка ℓ,м

число водоразборных устройств N

вероятность действия Р^с

расчётный расход q, л/с

диаметр d, мм

скорость V м/с

потери напора

на единицу длины i, м

на участке h=iℓ, м

1-2

2,100

0,007

0,200

0,180

1,063

0,305

0,641

2-3

0,700

0,014

0,200

0,180

1,063

0,305

0,214

3-4

0,800

0,021

0,217

0,195

1,152

0,348

0,278

4-5

5,100

0,028

0,233

0,210

1,237

0,410

2,091

5-6

3,000

0,056

0,283

0,255

0,795

0,118

0,354

6-7

6,600

0,084

0,323

0,291

0,910

0,147

0,972

7-8

3,600

0,168

0,418

0,376

1,176

0,239

0,862

8-9

9,600

0,252

0,495

0,446

0,832

0,334

3,203

9-10

6,000

0,252

0,495

0,446

0,832

0,334

2,002

Σh=

Подбор счётчиков воды следует производить с таким расчётом, чтобы потеря напора в них, определяемая по формуле (1.6.1), не превышала для крыльчатого – 5м. Калибр счётчика может быть равен диаметру трубопровода или меньше его.

Потери напора в счётчике следует определять по формуле

(м)

(1.6.1)

Где:

q– расчётный расход воды на участке установки счетчика, ;

S– сопротивление счётчика, определиляется с помощью формулы и по таблице 1(учебного пособия).

Счетчик квартирный: q=0,180 л/с d=15мм:

S=14,5

< hдоп=5м.

Следовательно, устанавливаем счётчик ВСХ-15.

Счётчик общий: q= 0,446 л/с d=25мм.

S=2,64

< hдоп=5м.

Следовательно, устанавливаем счётчик ВСХ-25.

1.7 Определение требуемого напора в сети

Требуемый напор в сети водопровода для хозяйственно-питьевых нужд определяется как сумма величин из равенства

(1.7.1)

Где:

h₁– свободный напор у самой высокой точки водопотребления (диктующего прибора), принятой в расчёте. Величина этого напора принимается в соответствии с прил. 4; = 3 м;

h₂ – геодезическая высота расположения диктующей точки. Эта высота вычисляется как разность в абсолютных отметках принятой расчётной точки и верха трубы городского водопровода; =113,60- 101,20=12,4 м

h₃–сумма потерь напора в сети, вычисленной по формуле 1.4.7; =13,8 м;

h₄– потери напора в счётчиках воды;

Сравниваем требуемый напор с напором в городской водопроводной сети (гарантированным напором).

Гарантированный напор в городской водопроводной сети Н_гар=9м.

Так как Н_тр>Н_гар на 21,2 м, для обеспечения требуемого напора необходимо использовать повысительную установку.

Подбор насоса

Подбор насоса производится по недостающему напору и расчётному расходу воды.

Напор насоса Н_н определяется по формуле