Гидравлический расчет водопроводной сети

Гидравлический расчет внутреннего водопровода производится для определения экономичных диаметров трубопроводов водопроводной сети, для пропуска расчетных расходов воды, потерь напора в сети, требуемого напора в системе и параметров других элементов (водомера, баков, насосов и т. д.), которые должны обеспечивать бесперебойную подачу воды всем потребителям. Расчеты производятся в соответствии с указаниями п.п. 3.1-3.4 [1].

Расчет начинают с определения расчетной линии сети – пути движения воды во внутреннем водопроводе до наиболее удаленного стояка и вверх по нему до самой удаленной и высокой водоразборной точки.

Гидравлический расчет водопровода В1 выполняют в табличной форме (Приложение 5, табл. 1).

В графу 1 таблицы вносятся номера расчетных участков от диктующей точки самого удаленного стояка до водомерного узла.

В графу 2 и 3 вписываются, соответственно, количество приборов (N_пр), осуществляющих водоотбор воды из расчетных участков, и количество жителей (U_жит), потребляющих воду.

В графу 4 и 5 заносятся нормативные расходы холодной воды, зависящие от способа приготовления горячей воды, принимаемые в соответствии с указаниями приложения 2, 3 [1]: гр. 4 ( ) - расход холодной воды сантехническим прибором на вышерасположенном участке с наибольшей пропускной способностью, л/с; гр.5 ( ) – норма расхода холодной воды в час наибольшего водопотребления, л/ч.

В графе 6 вычисляются значения вероятности действия приборов (Р), которые определяются по формуле:

(2)

В графе 7 приводятся значения произведения (Р×N), пo которым определяются коэффициенты α (по табл. 2 приложения 4 [1]), приведенные в приложении 8 данных методических указаний или с достаточной точностью для выполнения курсовой работы в интервале по аппроксимированной формуле, [12], которые вносятся в графу 8.

В графе 9 определяются расчетные расходы (q, л/с) на каждом участке по формуле:

. (3)

Далее по таблицам, приведенным в приложении 2 [4] (приложение 9) или по формулам гидравлики, осуществляется гидравлический расчет участков водопроводных труб.

Определяются основные параметры в следующей последовательности:

1. В графе 10 задается диаметр трубопровода (d_внутр, мм) исходя из номенклатуры принятых труб;

2. В графе 11 определяется средняя скорость воды в трубе (V, м/с) которая должна находится в интервале экономичных скоростей., например, для металлополимерных труб, величины которых соответствуют значениям от 0,9 до 3,0 м/с.

3. Гидравлический уклон (i) (графа 13) определяется по формулам гидравлики [8]. Из формулы Дарси-Вейсбаха следует, что величина гидравлического уклона равна

, (4)

где λ – коэффициент гидравлического трения по длине (графа 12) для квадратичной зоны сопротивления можно определить по формуле Шифринсона [8]:

(5)

где Δ_экв – значение эквивалентной шероховатости принимается по справочникам в зависимости от принятых труб [8, 12], g – ускорение свободного падения.

После измерения длин расчетных участков (l, м) по плану подвала и аксонометрической схеме значения их заносят в графу 14.

В графе 15 определяются гидравлические потери напора на каждом расчетном участке (Н, м) при известных значениях гидравлических уклонов (i) и длин участков (l, м) по формуле:

H = i l, м. (6)

Для определения потерь напора по расчетному направлению необходимо суммировать все потери напора на отдельных участках (ΣН_l) с четом местных сопротивлений, которые принимаются в соответствии с указаниями п. 7.7 [1] равными 30% от потерь по длине трубопроводов, общие потери напора по всему трубопроводу до водомера составят:

H_общ= ΣН_l +ΣН_м = ΣН_l +0.3ΣН_l . (7)

Из экономических соображений рекомендуемая величина потерь 4…6 м. Если суммарные потери не укладываются в рекомендуемый интервал, следует изменить диаметры трубопроводов.