Час максимального водопотребления

Номера узлов	Участки сети,	Удельный расход, л/с∙м	Путевой расход, л/с	Узловой расход	Сосредоточенный	Полный узловой
примыкающие	q узл = 0,5 q пут, 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	q узл = 0,5 q пут, 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	q узл = 0,5 q пут, 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

Σ Q_i = 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
q max, л/с	q тр, л/с		q пож, 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:

Σ h_i = 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 Δ h; в зависимости от знака, с которым получена невязка, вносятся изменения в предварительное потокораспределение (если Δ h 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:

|Δ h | ≤ 0,5 – для кольца;

|Δ h | ≤ 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 = Sq ² или h = i× l, (13)

 

где	q	–	расход на участке, л/с;
	S	–	сопротивление линии, равное S = S 0δ l,
где	S 0	–	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 Δ h 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
q max, л/с	q тр, л/с		q пож, 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)