Построение графиков суммарного водопотребления и подачи воды насосной станции 2-го подъема
Водопроводные сети
Методические указания
к выполнению курсового проекта
для студентов направления«Строительство» 270800.62профиля «Водоснабжение и водоотведение» заочной формы обучения
Тюмень, 2014
УДК 628.1
Б-79
Большакова, Т.В. Водопроводные сети: методические указания к выполнению курсового проекта для студентов направления «Строительство» 270800.62 профиля «Водоснабжение и водоотведение» заочной формы обучения. / Т.В. Большакова. - Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ, 2014. – 20с.
Методические указания разработаны на основании рабочей программыФГБОУ ВПО ТюмГАСУ дисциплины «Водоснабжение» для студентов направления «Строительство» 270800.62 профиля «Водоснабжение и водоотведение» очной формы обучения. Методические указания содержат порядок выполнения курсового проекта, приводится необходимая справочная литература для выполнения разделов проекта.
Рецензент:Жулин А.Г.
Тираж 30 экз.
© ФГБОУВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет »
© Большакова Т.В.
Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет »
Содержание
Введение……………………………………………………………….4
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ.. 6
2 ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ СУММАРНОГО ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ВОДЫ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ 2-ГО ПОДЪЕМА.. 6
3 ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ СЛУЧАЕВ РАБОТЫ СЕТИ.. 7
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА РЕГУЛИРУЮЩИХ ЕМКОСТЕЙ.. 7
4.1 Водонапорная башня. 7
4.2 Резервуары чистой воды.. 8
5 ТРАССИРОВКА ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ ГОРОДА.. 9
6 ПОДГОТОВКА СЕТИ К ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ.. 9
6.1 Определение путевых расходов. 10
6.2 Определение узловых расходов. 11
6.3 Первоначальное распределение воды в сети. Подбор диаметров. 11
7 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СЕТЕЙ.. 12
7.1 Увязка сети методом В.Г.Лобачева.. 12
7.2 Увязка сети методом М.М.Андрияшева.. 13
8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОБОДНЫХ НАПОРОВ В УЗЛОВЫХ ТОЧКАХ СЕТИ.. 14
9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ВОДОНАПОРНОЙ БАШНИ.. 15
10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА В ВОДОВОДАХ.. 15
11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПОРА НАСОСОВ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ 2-ГО ПОДЪЕМА.. 16
11.1 Водонапорная башня в начале сети.. 16
11.2 Сеть с контррезервуаром.. 16
11.3 Напор насосов при пожаре. 17
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 17
Приложение АУдельное гидравлическое сопротивление So(для расхода q в л/c) при скорости 1м/с и предельные экономические расходы для пластмассовых труб 18
Приложение БУдельное гидравлическое сопротивление So(для расхода q в л/c) при скорости 1м/с и предельные экономические расходы для стальных и чугунных труб 19
Приложение ВУвязка сети методом В.Г. Лобачева.. 20
Введение
Основной задачей при выполнении данного курсового проекта является усвоение общей методики проектированиянаружныхкольцевых водопроводных сетей. После выполнения курсового проекта студент должен уметь рассчитывать таблицу суммарного водопотребления, определять путевые, узловые и расчетные расходы, подбирать диаметры труб, определять потери напора на участках,находить объемы регулирующих и запасных емкостей, в целом получить навыки увязки кольцевых водопроводных сетей, а также определять свободные и пьезометрические напоры в узловых точках сети, и приобрести следующие компетенции:умение использовать нормативные документы (ОК–5), знать нормативную базу в области проектированияинженерных систем (ПК – 9),владеть технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием прикладных расчетных и графических программных пакетов (ПК – 10), разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы.
В методических указания изложена последовательность выполнения всех необходимых расчетов. Проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 25-30 страниц и графической части (2-3 листа чертежей формата А2).
Рекомендуется следующий порядок написания расчетно-пояснительной записки:
1. Введение.
2. Определение расчетных расходов в городе (среднего, максимального и минимального суточных, максимального и минимального часовых), на объектах коммунально-бытового и общественного назначения, на промышленном предприятии (производственного, хозяйственно-питьевого и душевого), расходы воды на пожаротушение.
3. Определение суммарных часовых расходов воды.
4. Построение графиков суммарного водопотребления и подачи воды насосной станцией 2-го подъема.
5. Определение объемов водонапорной башни и резервуаров чистой воды и их размеров.
6. Трассировка сети, выбор места расположения насосной станции и водонапорной башни.
7. Выбор расчетных случаев работы сети.
8. Определение удельных, путевых и узловых расходов для всех расчетных случаев.
9. Подготовка сети к гидравлическому расчету (предварительное распределение расходов, выбор материала труб и подбор диаметров линий).
10. Увязка сети методами В.Г.Лобачева, М.М. Андрияшева.
11. Определение высоты водонапорной башни и напора насосов для всех расчетных случаев.
12. Определение свободных напоров в узловых точках сети.
13. Выбор марки и числа насосов при нормальной работе и при пожаротушении.
Графическая часть проекта включает:
- генплан города с горизонталями, магистральными водопроводными линиями, водоводами (указать длину и диаметр), водонапорной башней, насосными станциями, резервуарами чистой воды, водозаборными и очистными сооружениями в масштабе 1:5000, 1:10000;
- продольный профиль по контуру сети от точки подвода воды от насосной станции второго подъема воды (НС-2) до диктующей (рекомендуется водонапорную башнювключать в этот контур) с указанием расположения пьезометрических линий для всех расчетных случаев (масштаб горизонтальный 1:5000, 1:10000, вертикальный 1:100, 1:200);
- деталировку магистральной сети с указанием пожарных гидрантов, мокрых колодцев, упоров, задвижек и фасонных частей;
- спецификацию материалов по ГОСТу.
Магистральную сеть города и водоводы рекомендуется показывать синим цветом, горизонтали - коричневым. Пьезометрические линии для всех расчетных случаев показываются на одном профиле, при этом каждая линия своим цветом: для часа максимального водопотребления - синим, при пожаре - красным.
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ
Определение расчетных расходов рекомендуется проводить с использованием методических указаний «Расчетные расходы в водоснабжении» [1].
При проектировании системы водоснабжения любого населенного пункта должны быть определены расходы в сутки среднего, максимального и минимального водопотребления, принята норма удельного водопотребления на полив и посчитан расход воды на поливку города; рассчитаны расходы воды на объектах коммунально-бытового и общественного назначения (в соответствии с заданием), вычислены расходы воды на все нужды промышленного предприятия.Нормы водопотребления принимаются для населенного пункта и на поливку по [2], для объектов коммунально-бытового обслуживания по [3]. По результатам этих расчетов должна быть сосчитана таблица и построен график суммарного водопотребления города.
Чтобы рассчитать сеть на пропуск пожарного расхода необходимо определить расчетное количество пожаров и расход воды на один пожар в соответствии с [4]. Места возникновения пожара выбирают наиболее неблагоприятные – то есть наиболее удаленные от насосной станции. Один из пожаров можно предусмотреть на промышленном предприятии.
Водонапорная башня
Объем бака водонапорной башни Wв/б, м3,складывается из регулирующего Wрег и противопожарного Wп/п объемов
Wв/б = Wрег+Wп/п, (1)
Регулирующий объем водонапорной башни Wрег, м3, можно определить по таблице. При наличии данных о водопотреблении по часам суток и режиме подачи воды насосной станцией 2-го подъема регулирующий объем Wрег, м3, равен сумме абсолютных значений наибольшей положительной 
и наибольшей отрицательной 
величин остатка воды в баке (графа 6 таблицы 1).
Таблица 1 - Определение объема регулирующей емкости водонапорной башни
| Часы суток | Водопотребление | Подача насосами НС-2 | Водонапорная башня | ||
| в бак | из бака | остаток в баке | |||
| 0-1 | |||||
| 1-2 | |||||
| . . . | |||||
| . . . | |||||
| 23 -24 | |||||
 =100% | =100% | %= | % |
Графа 2 заполняется по данным таблицы суммарного водопотребления, а графа 3 – в соответствии с принятым режимом работы насосной станции второго подъема. В графы 4 и 5 заносится разность величин, приведенных в графах 2 и 3. В графе 6 в час максимального водопотребления записывается 0, а в остальные часы остаток в баке высчитывается путем добавления или вычитания соответственно значений граф 4 и 5.
Wрег= 
(2)
Противопожарный объем водонапорной башниWп/п, м3, должен быть предусмотрен для тушения одного наружного и одного внутреннего пожара в течение 10 минут
(3)
где qп - противопожарный расход воды на наружное и внутреннее пожаротушение, определяется по формуле 20[1].
Размеры бака водонапорной башни определяются из условия, что отношение высоты слоя воды Нб к диаметру Dбыли в пределах 0,6 - 1. В общем случае объем бака Wв/б , м3, равен
Wв/б = 
(4)
Принимая отношение Hб/D = 0,7 (например) и зная объем бака, определяют его диаметр D,м3,
D = 3 
(5)
Принявдиаметр бака по каталогу [9], вычисляют высотуслоя воды в баке (Hб). После этого необходимо проверить соотношение диаметра и высоты.
Резервуары чистой воды
Резервуары чистой воды (РЧВ) предназначены для хранения регулирующего запаса Wрег, м3,необходимого для аккумулирования воды при разных режимах работы насосных станций 1-го и 2-го подъемов, противопожарного Wп/п,м3,и запаса воды на собственные нужды очистной станции Wсоб. Полный объем резервуаров чистой воды WРЧВ, м3, определится по формуле:
(6)
Регулирующий объем РЧВ, как и водонапорной башни, можно определить по таблице из совместных графиков работы насосных станций 1-го и 2-го подъемов.
Противопожарный запас воды Wпп, м3,рассчитывается из условия, что в РЧВ хранится запас воды на тушение всех одновременных пожаров в течение трех часов, а пожар возникает во время наиболее напряженной работы сети (т.е. в часы максимального водопотребления)
, (8)
где 3Qmax - суммарный расход за 3 смежных часа, м3, дающих наибольшее водопотребление (определяется по таблице суммарного водопотребления);
Wп/п - противопожарный запас воды, определенный по формуле 21[1];
3Qн - подача насосов насосной станцией 1-го подъема за эти же 3 часа.
Запас воды на собственные нужды очистной станции Wсоб, м3,необходим для промывки фильтров, приготовления коагулянта и другие нужды, принимается от 5 до 8% от общего расхода Qсут.
Число резервуаров должно быть не менее двух, при этом необходимо, чтобы при выключении одного из них, в оставшихся резервуарах было не менее 50% от расчетного объема воды.
По каталогу [5] требуется подобрать типовые резервуары, указать номер паспорта и размеры (диаметр или длина и ширина, и глубина воды в РЧВ).
ПОДГОТОВКА СЕТИ К ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ
Из таблицы суммарного водопотребления в таблицу 2выписываются расходы, необходимые для дальнейших расчетов. Для системы с водонапорной башней в начале сети или для безбашенной системы водоснабжения –выписываются расходы в час максимального водопотребления; для сети с контррезервуаром, кроме того, - расходы в час максимального транзита воды в водонапорную башню. В эту же таблицу записываются подача воды от насосной станции 2-го подъема и от водонапорной башни в процентах, затем расходы переводятся в м3/чи л/с.
Таблица 2–Подготовка сети к гидравлическому расчету
| Расходы | Максимальное водопотребление (расчетный час) | Максимальный транзит воды в башню (расчетный час) | ||
| м3/ч | л/с | м3/ч | л/с | |
| Коммунальный объект N1 | ||||
| Коммунальный объект N2 | ||||
| Промпредприятие | ||||
| Сосредоточенный расход | ||||
Путевой,  расход | ||||
| Общее водопотребление | ||||
| Расход, поступающий от насосной станции 2-го подъема | ||||
| Расход, поступающий от водонапорной башни (в башню) | ||||
| Общая подача |
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СЕТЕЙ
На практике при работе кольцевой водопроводной сети потокораспределение воды осуществляется таким образом, что алгебраическая сумма потерь напора в каждом кольце и в сети равна нулю. Гидравлический расчет сети, по сути, является поверочным, так как при выбранных диаметрах определяется действительное распределение воды и соответствующие им потери напора. Последние необходимы для определения высоты водонапорной башни и необходимого напора насосов. При увязке колец следует руководствоваться следующими положениями:
а) потери напора на участке, где движение воды происходит по часовой стрелке, принимается со знаком плюс, на участке, где движение против часовой стрелки - со знаком минус;
б) невязка в кольце определяется как алгебраическая сумма потерь напора на всех участках этого кольца;
Сеть считается увязанной, если невязка потерь напора в кольцах не превышает величины 0,5 м при ручном счете и 0,01 м при машинном и не более 1,0 м по её контуру (при пожаре допускается 1,5 м).
Сеть с контррезервуаром
Для сети с контррезервуаром напор насосной станции выбирается большим из двух расчетных случаев: максимального водопотребления и максимального транзита воды в башню; при максимальном водопотреблении Н 
, м,составляет:
Н 
= Hсв + 
+ 
+ Zк - ZРЧВ , (27)
где - потери напора в сети в час максимального водопотребления от точки примыкания напорных водоводов к сети до диктующей точки;
- суммарные потери во всасывающих и напорных водоводах от насосной станции до сети и в самой насосной станции в этот же час.
При максимальном транзите воды в башню:
Н 
= Hв/б + Hб + 
+ 
+ Zв/б - ZРЧВ, (28)
где - потери напора в сети в час максимального транзита воды в башню от точки примыкания водонапорной башни к сети до точки примыкания напорных водоводов к сети.
- суммарные потери в водоводах в час максимального транзита (от башни до сети, от насосной станции до сети, во всасывающих водоводах и самой насосной станции).
Напор насосов при пожаре
В проекте необходимо подсчитать напор насосов и при пожаре. Для подачи пожарного расхода устанавливают дополнительные насосы той же марки, что и рабочие, или специальные пожарные насосы, обеспечивающие подачу всего расхода во время всего пожара.
Напор насосов при пожаре Н 
,м, определяется по формуле:
Н = H 
+ 
+ 
+ Zк - Z 
, (29)
где H - требуемый свободный напор при пожаре;
- потери напора в сети при пожаре от точки примыкания напорных водоводов к сети до критической точки;
- суммарные потери во всасывающих и напорных водоводах от насосной станции до сети и в самой насосной станции при пожаротушении;
Z - отметка дна РЧВ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Большакова Т.В. Расчетные расходы в водоснабжении: методические указания к выполнению контрольной работы для студентов направления «Строительство» 270800.62 профиля «Водоснабжение и водоотведение» заочной формы обучения. / Т.В. Большакова. - Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ, 2014. – 18 с.
2. СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*
3. СП 30.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85*
4. СП 8.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности (с Изменением N 1)
5. Каталог типовых проектов зданий и сооружений водоснабжения. Сборник паспортов 2.901-79 т.3 Резервуары для воды. Водонапорные башни. Градирни. Прочие здания и сооружения. Киев: Киевский филиал ЦИТП Госстроя СССР, 1979.- 186с.
6. Шевелев, Ф. А.Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб : справочное пособие / Ф. А. Шевелев, А. Ф. Шевелев .— 8-изд., перераб. и доп. — Москва : БАСТЕТ, 2007 .— 336 с
ПриложениеА
Удельное гидравлическое сопротивление So(для расхода q в л/c) при скорости 1м/с и предельные экономические расходы для пластмассовых труб
| Условный проход, мм | Удельное гидравлическое сопротивление So *10-6 | Экономический фактор | ||
| Э=0.5 | Э=0.75 | Э=1.0 | ||
| 323.9 | 5.9 - 8.8 | 5.1 - 7.6 | 4.6 - 6.9 | |
| 166.7 | 8.8 - 11.9 | 7.6 - 10.2 | 6.9 - 9.2 | |
| 91.62 | 11.9 - 13.7 | 10.2 - 11.9 | 9.2 - 10.7 | |
| 45.91 | 13.7 - 18.2 | 11.9 - 15.7 | 10.7 - 14.2 | |
| 24.76 | 18.2 - 24.4 | 15.7 - 21.1 | 14.2 - 19.0 | |
| 14.26 | 24.4 - 32.4 | 21.1 - 28.0 | 19.0 - 25.2 | |
| 7.715 | 32.4 - 41.8 | 28.0 - 36.1 | 25.2 - 32.6 | |
| 4.454 | 41.8 - 55.4 | 36.1 - 47.9 | 32.6 - 43.2 | |
| 2.459 | 55.4 - 78.9 | 47.9 - 68.2 | 43.2 - 61.5 | |
| 0.8761 | 78.9 – 105 | 68.2 - 90.4 | 61.5 - 81.5 | |
| 0.4662 | 105 – 156 | 90.4 - 134 | 81.5 - 121 | |
| 0.2502 | 156 – 208 | 134 - 180 | 121 - 162 | |
| 0.1351 | 208 – 285 | 180- 246 | 162 - 222 | |
| 0.06322 | 285 – 378 | 246 - 326 | 222 - 294 | |
| 0.03495 | 378 – 522 | 326 - 451 | 294 - 406 | |
| 0.01889 | 522 – 1260 | 451 - 1089 | 406 - 982 | |
| 0.01012 | ||||
| 0.005415 | ||||
| 0.002928 | ||||
| 0.001687 | ||||
| 0.0006506 |
ПриложениеБ
Удельное гидравлическое сопротивление So(для расхода q в л/c) при скорости 1м/с и предельные экономические расходы для стальных и чугунных труб
| Условный проход, мм | Стальные трубы | Чугунные трубы | ||||||
| Удельное гидравлическое сопротивлениеS0х10-6 | Экономический фактор | Удельное гидравлическое сопротивлениеS0х10-6 | Экономический фактор | |||||
| Э=0.5 | Э=0.75 | Э=1.0 | Э=0.5 | Э=0.75 | Э=1.0 | |||
| 172,9 | 9,3-13,4 | 8,1-11,7 | 7,3-10,6 | 311,7 | 6,6-10,6 | 5,7-9,4 | 5,2-8,4 | |
| 76,36 | 13,4-19,0 | 11,7-16,6 | 10,6-15,1 | 96,72 | 10,6-16,8 | 9,4-15 | 8,4-13,3 | |
| 30,65 | 19,0-25,0 | 16,6-21,8 | 15,1-19,8 | 37,11 | 16,8-28,3 | 15-25,3 | 13,3-22,4 | |
| 20,79 | 25-33,4 | 21,8-29,2 | 19,9-26,5 | - | - | - | - | |
| 6,959 | 33,4-53 | 29,2-46 | 26,5-42 | 8,092 | 28,3-51,2 | 25,3-45,8 | 22,4-40,6 | |
| 2,187 | 53-82 | 46-71 | 42-65 | 2,528 | 51,2-82,2 | 45,8-73,5 | 40,6-65,3 | |
| 0,8487 | 82-118 | 71-103 | 65-93 | 0,9485 | 82,2-121 | 73,5-108 | 65,3-96 | |
| 0,3731 | 118-161 | 103-140 | 93-128 | 0,4365 | 121-167 | 108-149 | 96-132 | |
| 0,1859 | 161-211 | 140-184 | 128-167 | 0,2189 | 167-220 | 149-197 | 132-175 | |
| 0,09928 | 211-268 | 184-234 | 167-213 | 0,1186 | 220-286 | 197-254 | 175-227 | |
| 0,05784 | 268-360 | 234-315 | 213-286 | 0,06778 | 286-394 | 254-352 | 227-313 | |
| 0,02262 | 360-507 | 315-443 | 286-402 | 0,02596 | 394-581 | 352-518 | 313-461 | |
| 0,01098 | 507-675 | 443-591 | 402-537 | 0,01154 | 581-808 | 518-722 | 461-642 | |
| 676-888 | 591-776 | 537-705 | 0,005669 | 808-1080 | 722-966 | 642-857 | ||
| 0,002962 | 888-1130 | 776-987 | 705-897 | 0,003047 | 1080-1396 | 966-1250 | 857-1110 | |
| 0,001699 | 1130-1528 | 987-1335 | 897-1213 | 0,00175 | 1396-1930 | 1250-1725 | 1110-1532 |
ПриложениеВ
Увязка сети методом В.Г. Лобачева
| N кольца | N участка | Длина,L | Расход,Q | Диаметр, D | Скорость,V | d1 | Sо | S | Sq | h= Sq2 | 1-е исправление | 2-е исправление | ||||||||||
| Dqк | Dqс | Dqо | q1 | Sq1 | h= S(q1)2 | Dqк | Dqс | Dqо | q2 | Sq2 | h= S(q2)2 | |||||||||||
Водопроводные сети
Методические указания
к выполнению курсового проекта
для студентов направления«Строительство» 270800.62профиля «Водоснабжение и водоотведение» заочной формы обучения
Тюмень, 2014
УДК 628.1
Б-79
Большакова, Т.В. Водопроводные сети: методические указания к выполнению курсового проекта для студентов направления «Строительство» 270800.62 профиля «Водоснабжение и водоотведение» заочной формы обучения. / Т.В. Большакова. - Тюмень: РИО ФГБОУ ВПО ТюмГАСУ, 2014. – 20с.
Методические указания разработаны на основании рабочей программыФГБОУ ВПО ТюмГАСУ дисциплины «Водоснабжение» для студентов направления «Строительство» 270800.62 профиля «Водоснабжение и водоотведение» очной формы обучения. Методические указания содержат порядок выполнения курсового проекта, приводится необходимая справочная литература для выполнения разделов проекта.
Рецензент:Жулин А.Г.
Тираж 30 экз.
© ФГБОУВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет »
© Большакова Т.В.
Редакционно-издательский отдел ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет »
Содержание
Введение……………………………………………………………….4
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ.. 6
2 ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ СУММАРНОГО ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ВОДЫ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ 2-ГО ПОДЪЕМА.. 6
3 ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ СЛУЧАЕВ РАБОТЫ СЕТИ.. 7
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА РЕГУЛИРУЮЩИХ ЕМКОСТЕЙ.. 7
4.1 Водонапорная башня. 7
4.2 Резервуары чистой воды.. 8
5 ТРАССИРОВКА ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ ГОРОДА.. 9
6 ПОДГОТОВКА СЕТИ К ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ.. 9
6.1 Определение путевых расходов. 10
6.2 Определение узловых расходов. 11
6.3 Первоначальное распределение воды в сети. Подбор диаметров. 11
7 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СЕТЕЙ.. 12
7.1 Увязка сети методом В.Г.Лобачева.. 12
7.2 Увязка сети методом М.М.Андрияшева.. 13
8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОБОДНЫХ НАПОРОВ В УЗЛОВЫХ ТОЧКАХ СЕТИ.. 14
9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ ВОДОНАПОРНОЙ БАШНИ.. 15
10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА В ВОДОВОДАХ.. 15
11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПОРА НАСОСОВ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ 2-ГО ПОДЪЕМА.. 16
11.1 Водонапорная башня в начале сети.. 16
11.2 Сеть с контррезервуаром.. 16
11.3 Напор насосов при пожаре. 17
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 17
Приложение АУдельное гидравлическое сопротивление So(для расхода q в л/c) при скорости 1м/с и предельные экономические расходы для пластмассовых труб 18
Приложение БУдельное гидравлическое сопротивление So(для расхода q в л/c) при скорости 1м/с и предельные экономические расходы для стальных и чугунных труб 19
Приложение ВУвязка сети методом В.Г. Лобачева.. 20
Введение
Основной задачей при выполнении данного курсового проекта является усвоение общей методики проектированиянаружныхкольцевых водопроводных сетей. После выполнения курсового проекта студент должен уметь рассчитывать таблицу суммарного водопотребления, определять путевые, узловые и расчетные расходы, подбирать диаметры труб, определять потери напора на участках,находить объемы регулирующих и запасных емкостей, в целом получить навыки увязки кольцевых водопроводных сетей, а также определять свободные и пьезометрические напоры в узловых точках сети, и приобрести следующие компетенции:умение использовать нормативные документы (ОК–5), знать нормативную базу в области проектированияинженерных систем (ПК – 9),владеть технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием прикладных расчетных и графических программных пакетов (ПК – 10), разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы.
В методических указания изложена последовательность выполнения всех необходимых расчетов. Проект состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 25-30 страниц и графической части (2-3 листа чертежей формата А2).
Рекомендуется следующий порядок написания расчетно-пояснительной записки:
1. Введение.
2. Определение расчетных расходов в городе (среднего, максимального и минимального суточных, максимального и минимального часовых), на объектах коммунально-бытового и общественного назначения, на промышленном предприятии (производственного, хозяйственно-питьевого и душевого), расходы воды на пожаротушение.
3. Определение суммарных часовых расходов воды.
4. Построение графиков суммарного водопотребления и подачи воды насосной станцией 2-го подъема.
5. Определение объемов водонапорной башни и резервуаров чистой воды и их размеров.
6. Трассировка сети, выбор места расположения насосной станции и водонапорной башни.
7. Выбор расчетных случаев работы сети.
8. Определение удельных, путевых и узловых расходов для всех расчетных случаев.
9. Подготовка сети к гидравлическому расчету (предварительное распределение расходов, выбор материала труб и подбор диаметров линий).
10. Увязка сети методами В.Г.Лобачева, М.М. Андрияшева.
11. Определение высоты водонапорной башни и напора насосов для всех расчетных случаев.
12. Определение свободных напоров в узловых точках сети.
13. Выбор марки и числа насосов при нормальной работе и при пожаротушении.
Графическая часть проекта включает:
- генплан города с горизонталями, магистральными водопроводными линиями, водоводами (указать длину и диаметр), водонапорной башней, насосными станциями, резервуарами чистой воды, водозаборными и очистными сооружениями в масштабе 1:5000, 1:10000;
- продольный профиль по контуру сети от точки подвода воды от насосной станции второго подъема воды (НС-2) до диктующей (рекомендуется водонапорную башнювключать в этот контур) с указанием расположения пьезометрических линий для всех расчетных случаев (масштаб горизонтальный 1:5000, 1:10000, вертикальный 1:100, 1:200);
- деталировку магистральной сети с указанием пожарных гидрантов, мокрых колодцев, упоров, задвижек и фасонных частей;
- спецификацию материалов по ГОСТу.
Магистральную сеть города и водоводы рекомендуется показывать синим цветом, горизонтали - коричневым. Пьезометрические линии для всех расчетных случаев показываются на одном профиле, при этом каждая линия своим цветом: для часа максимального водопотребления - синим, при пожаре - красным.
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ
Определение расчетных расходов рекомендуется проводить с использованием методических указаний «Расчетные расходы в водоснабжении» [1].
При проектировании системы водоснабжения любого населенного пункта должны быть определены расходы в сутки среднего, максимального и минимального водопотребления, принята норма удельного водопотребления на полив и посчитан расход воды на поливку города; рассчитаны расходы воды на объектах коммунально-бытового и общественного назначения (в соответствии с заданием), вычислены расходы воды на все нужды промышленного предприятия.Нормы водопотребления принимаются для населенного пункта и на поливку по [2], для объектов коммунально-бытового обслуживания по [3]. По результатам этих расчетов должна быть сосчитана таблица и построен график суммарного водопотребления города.
Чтобы рассчитать сеть на пропуск пожарного расхода необходимо определить расчетное количество пожаров и расход воды на один пожар в соответствии с [4]. Места возникновения пожара выбирают наиболее неблагоприятные – то есть наиболее удаленные от насосной станции. Один из пожаров можно предусмотреть на промышленном предприятии.
ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ СУММАРНОГО ВОДОПОТРЕБЛЕНИЯ И ПОДАЧИ ВОДЫ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ 2-ГО ПОДЪЕМА
По данным таблицы суммарного водопотребления (по последней колонке) в масштабе строится график суммарного водопотребления города: по оси абсцисс откладывают часы суток, по оси ординат - соответствующие им расходы в процентах.
Назначение водонапорной башни – компенсировать несовпадение графиков водопотребления города и подачи насосов насосной станции второго подъема. В часы, когда водопотребление больше, чем могут подать насосы, вода забирается из башни, а когда подача насосов больше, чем требуется городу – вода будет накапливаться в водонапорной башне. Чтобы регулирующая емкость водонапорной башни была минимальной (соответственно и стоимость), режим работы насосов насосной станции 2-го подъема желательно максимально приблизить к режиму водопотребления. Число ступеней работы насосов выбирается - 2-4. Максимальную часовую подачу всех работающих насосов назначают на 8-10% меньше максимального водопотребления. С учетом коэффициентов параллельности находят подачу одного насоса, высчитывают время работы соответствующей ступени, учитывая, что суммарная подача насосов за сутки должна составлять 100 %.