Определение потребности в аварийном запасе труб, фасонных частей и арматуры для водопроводной сети
7.1 Дано: Схема локальной водопроводной сети, состоящая из девяти участков (схема выдается преподавателем), длины участков li , диаметр труб di и материал труб каждого участка.
7.2 Исходные данные приведены в таблице 7.1.
Таблица 7. 1.
Исходные данные.
| № участков | Варианты | |||||||||
| Д, мм. материал труб | ||||||||||
| 1. | ч | ч | а | а | а | ч | ч | ч | а | а |
| 2. | ч | ч | а | а | а | ч | ч | ч | а | а |
| 3. | а | а | а | а | ч | ч | ч | ч | а | а |
Продолжение таблицы 7.1
| 4. | а | ч | ч | ч | а | ч | ч | ч | а | а |
| 5. | а | а | а | ч | ч | ч | а | а | а | а |
| 6. | ч | ч | ч | ч | ч | ч | ч | а | а | а |
| 7. | а | а | ч | ч | ч | а | а | а | ч | ч |
| 8. | ч | ч | ч | ч | а | а | а | ч | ч | ч |
| 9. | а | ч | ч | ч | ч | а | а | а | ч | ч |
| 10. |
Примечание: 10. – общая длина труб, м; а - асбетоцементные трубы;
ч - чугунные трубы.
7.3. Требуется:
а) разработать деталировку узлов водопроводной сети;
б) по примерным нормам аварийного запаса фасонных частей, арматуры и оборудования составить соответствующую ведомость.
7.4. Разработка деталировки узлов водопроводной сети производится в соответствии с рекомендациями, приведенными в [6].
Ведомость аварийного запаса труб, фасованных частей, арматуры и оборудования для водовода составляется в форме таблицы 7.2. на основании примерных норм, приведенных в таблице 7.3.
Таблица 7. 2.
Ведомость аварийного запаса труб, фасонных частей, арматуры и оборудования для водовода.
| Наименование | Диаметры, мм. | Общая длина, км. или кол-во штук | Единицы измерения | Потребность на 1 км. | Общее кол-во |
Таблица 7. 3.
Примерные нормы аварийного запаса труб, фасонных частей, арматуры и оборудования на 1 км водопроводных линий.
| № | Наименование | Диаметр, мм. | Ед. изм. | Количество | |
| Для групповых водопроводов | Для локальных систем водоснабж. сельских поселков | ||||
| Трубы стальные | м “ “ “ “ | - - - | |||
| Трубы чугунные | “ “ “ “ “ | - 10-15 10-15 10-15 10-15 |
продолжение таблицы 7.3
| 3 | Трубы асбестоцементные | “ “ “ “ “ “ | - | - - | |
| Фасонные части чугунные разных диаметров | - | т | 0,1 | ||
| Задвижки | Шт. “ “ “ “ “ | - | - - | ||
| 6. | Гидранты | - | “ | - | |
| 7. | Эжекторы для водоразборных колонок | - | “ | - | |
| 8. | Фланцы стальные | “ “ “ “ “ | - | - | |
| 9. | Болты с гайками | М-12 М-24 | кг | ||
| 10. | Муфты чугунные надвижные | Шт. “ “ “ “ | - | - | |
| 11. | Муфты асбестоцементные | “ “ “ “ “ “ | - | - |
Продолжение таблицы 7.3
| 12. | Муфты чугунные «Жибо» | Шт. “ “ “ “ “ | - | - - | |
| 13. | Насосы центробежные горизонтальные | - | компл. | 0,02-0,03 | 0,02-0,03 |
| 14. | Насосы центробежные погружные | - | “ | 0,01-0,02 | 0,01-0,02 |
Расчетная работа № 8.
Проектирование временной системы водоснабжения,
8.1 Общие условия: свиноводческая ферма в летний период содержит свиней на базках. Имеется 4 бригады. Вода на каждый базок подается по стальным трубам из напорного бака, расположенного на эстакаде возле шахтного колодца. Подача воды из колодца в бак осуществляется насосом.
8.2 Схема полевого водопровода животноводческой фермы приведена на рис. 81.
8.3 Дано: Количество поилок на каждом базке n. Емкость каждой поилки W. Длина участка 1-2: L1, расстояние между точками подключения L2; время наполнения всех поилок одной бригады – t ; Отметка поверхности в месте расположения эстакады Z1. Отметка уровней воды в поилках Z2. Все базки расположены на одинаковых отметках.
Рис. 8.1 Схема полевого водопровода животноводческой фермы.
Обозначения: а – шахтный колодец с погружным насосом;
б – напорный бак на эстакаде;
в- водоразборная площадка;
г – трубопровод;
д – устройство для подключения пенькового рукава;
е – базки свиноводческих бригад.
8.4. Исходные данные приведены в таблице 8.1.
Таблица 8.1.
| Показатели | Варианты | |||||||||
| n ,штук | ||||||||||
| W , м3 | 0,15 | 0,25 | 0,2 | 0,3 | 0,25 | 0,35 | 0,3 | 0,2 | 0,35 | 0,4 |
| L1 , м | ||||||||||
| L2 , м | ||||||||||
| t , мин | ||||||||||
| Z1 , м | ||||||||||
| Z2 , м |
8.5.Требуется:
а) определить диаметры труб для каждого участка;
б) определить требуемую высоту эстакады;
в) определить объем напорного бака;
г) определить подачу насоса.
8.6. Условия проектирования:
Пеньковый рукав для наполнения поилок имеет длину 30 м и диаметр 45 м. Все поилки во всех бригадах должны наполняться одновременно. Поение свиней осуществляется 4 раза в сутки в дневное время. Насос в ночное время не работает. Высота эстакады не должно превышать 20 м.
8.6.Решение.
Рассмотрим пример для следующих данных:
n = 4 мм, W= 0,25м, l1=80 м, l2= 50 м, t=60 мин, Z1 =30 м, Z2 =33 м.
Подбираются диаметры труб для каждого участка. В наиболее выгодном положении находятся базки 1-й и 4-й бригад, как самые удаленные. За расчетную точку принимается точка 4.
Определяется потребное количество воды для одного поения на одном базке:
(8.1)
где n- количество поилок на базке, штук;
W- емкость одной поилки, м3.
Определяются секундные расходы воды на расчетных участках:
, (8.2)
где t- расчетное время наполнения всех поилок одной бригады, мин.
(8.3)
. (8.4)
Расчеты по определению диаметров труб и потерь напора на расчетных участках сводятся в таблицу 8.2.
Диаметры труб подбираются по расходам, а удельные сопротивления принимаются по диаметрам из рекомендаций, приведенных в таблице 8.3.
Таблица 8.2.
Расчеты по определению диаметров труб и потерь напора на расчетных участках
| № | Длина участка, м. | Расход, л/с. | Длина, мм. | Удельное сопротивление, А | Потери напора, nW=Alq2, м |
| 1-2 | 1,12 | 0,1 | 10,03 | ||
| 2-3 | 0,56 | 0,41 | 3,21 | ||
| 3-4 | 0,28 | 1,41 | 5,53 | ||
| Итого: hW= 18,77 |
Таблица 8.3.
Диаметры труб и удельные сопротивления
| q, л/с | 0-0,12 | 0,12-0,21 | 0,21-0,4 | 0,4-0,65 | 0,65-1,14 | 1,14-1,5 |
| d , мм | ||||||
A ,  | 23,6 | 6,8 | 1,41 | 0,41 | 0,1 | 0,05 |
| q, л/с | 1,5-2,6 | 2,6—4,3 | 4,3-6,0 | 6,0-10,5 | 10,5-16,0 |
| d , мм | |||||
| A , | 10,013 | 10,004 | 0,0016 | 0,0004 | 0,00013 |
Определяется требуемая высота эстакады по формуле:
, м, (8.5)
где Z1- отметка поверхности земли в месте расположения эстакады, м;
Z2 – отметка уровня воды в поилке, м;
hобщ. – общие потери напора при транспортировании воды из водонапорного бака в поилку, м;
h ов – необходимый свободный напор на выходе из пенькового рукава, м.
Принимается hов.= 1м.
Общие потери напора равны:
, м, (8.6)
где hn- потери напора в пеньковом рукаве,
, м, (8.7)
где Ap - удельное сопротивление в пеньковом рукаве
, (8.8)
где Кр – коэффициент пропускной способности пенькового рукава.
Для d= 45 мм, Кр = 45л/с.
Отсюда: 
l- длина рукава, м;
q - расход воды по рукаву. Он равен расходу на участке 3-4: q = 0,282 л/с
hn = 0,022·30·0,282=0,05м
hобщ.= 18,77+0,05= 18,22 м,
Нэ= 30- 33+18,82+1 = 16,82 м
Таким образом выполнено техническое условие: высота эстакады менее 20 м.
Если Нэ › 20 – изменяются диаметры труб на участках.
Определяется объем напорного бака.
Бак должен обеспечить суточный расход воды на все поилки.
Поэтому : объем бака должен равняться:
, м3 (8.9)
где N – число поений животных за сутки, = 4;
q1-2 – расход на участке 1-2, л/с;
t – время наполнения поилок , час.
Определяется подача насоса. Назначается режим его работы с 9..00 до 17.00, т.е. 8 часов в сутки. При равномерной работе он должен подать в бак W=16,13м3. Поэтому подача насоса равна:
(8.10)
Расчетная работа № 9.