Гидравлический расчет сети

Содержание раздела:

1. Определение расчетных расходов по участкам;

2. Определение диаметров участков сети;

3. Гидравлический расчет водопроводной сети

Если башня находится в точке подключения водоводов (в начале сети), то сеть рассчитывается на два случая:

1. случай максимального водоразбора;

2. случай пожаротушения при максимальном водозаборе.

Для схемы с башней в конце или середине сети расчет производится на три случая:

1. случай максимального водоразбора;

2. случай максимального транзита воды в бак водонапорной башни;

3. случай пожаротушения при максимальном водоразборе.

Расходы воды по участкам водопроводной сети определяются для каждого случая. Согласно произведенному расчету из таблицы и графиков, суммарного водопотребления и подачи воды насосами, определяем час максимального водопотребления и час максимального транзита воды в башню.

Расход воды в расчетный час на насосной станции слагается из равномерного распределенного расхода (по районам) и сосредоточенного – промышленные предприятия и поступления в бак, а также расходы на пожаротушение (в зависимости от расчетного случая).

Перед назначением расчетных расходов по участкам определяются удельные и путевые расходы каждого участка сети для всех случаев работы сети.

Удельный расход определяется:

, л/сек∙пог∙м (3)

где Q_{равн.распр.} – равномерно распределенный расход по району, расчетный час, м³/час;

∑l – суммарная длина участков водопроводной сети района, м.

Путевые расходы определяются:

Q_n=q_уд∙l, л/с (4)

Данные расчета сводятся в таблицу №2

Путевые расходы Таблица 2

№ п/п	Участок сети	Удельный расход, л/с на пог.м	Длина участка, м	Путевой расход, л/с

Затем определяются узловые расходы; с учетом всех участков примыкающих к узлу.

, (5)

где q_п – путевой расход на участке.

После определения узловых расходов на расчетных схемах стрелками намечают направление потоков по каждому участку сети, стараясь подать воду ко всем точкам отбора по кратчайшему пути. Соблюдая условие: сумма входящих – равна сумме выходящих из узла расходов.

∑q = 0 (6)

Для упрощения распределения расходов воды по участкам с учетом условия (6) рекомендуется расчет начинать с точки схода потоков, т.е. с конца сети.

Предварительное распределение расходов по участкам следует выполнить для всех расчетных случаев.

После этого определяются диаметры участков водопроводной сети с учетом экономических факторов (2, 4 ,6) для случая максимального водопотребления.

Если схема водоснабжения с водонапорной башней в конце сети или в середине, то диаметры трубопроводов, примыкающие к башне, определяются по максимальным расходам, а диаметры остальных участков – по расчетным расходам для случая максимального водоразбора.

Случай пожаротушения является поверочным. Проверяются выбранные диаметры на пропуск пожарного расхода в час максимального водопотребления. При пожаротушении разрешается увеличение скоростей движения воды в трубах до 2,5–3 м/с.

В связи с тем, что диаметр пожарных подставок для гидрантов не может быть меньше 100 мм, минимальные диаметры сетей должны быть так же не менее 100 мм.

После назначения диаметров участков производится гидравлическая увязка сети.

Увязка сети для случая максимального водоразбора должна производиться по методу проф. В.Г. Лобачева /1, 3/, для остальных случаев – на ЭВМ.

Увязка сети на ЭВМ

При расчете кольцевой водопроводной сети по программе «VODA» необходимо подставить данные для использования этой программы увязка сети. Особенностями программы является:

- материал труб принят сталь – «1»

- расход только в м³/ч

- диаметр d, в м

и при вводе участка необходимо соблюдать направление движения воды. Так участок 1•‫ •2, то при вводе участка – откуда, куда – 2 __ 1.

Порядок работы с программой:

− на диске «D» создать каталог «VODA» и скопировать два файла:

1 – Change.exe

2 – V.exe. – расчет.

Существуют три вида расчета: max, tran, fair (максимальное водопотребление, транзит и случай пожаротушения).

− Создать файл с исходными данными используя для «имя» инициалы ФИО в латинской транскрипции (abc)

Change abcmax.001

где: – клавиша enter, а 001 – первый расчет (первая увязка), __ – пробел.

− машина спрашивает: «Создать новый файл?» Необходимо ответить (в случае необходимости) да (Yes), клавиша Y и .

− машина спрашивает: «Диктующая точка?» Набирается № диктующей точки и . Номер диктующей точки – самая удаленная точка, точка исхода потоков воды.

− машина спрашивает: «Давление в диктующей точке?» Ответ «0» .

− машина спрашивает: «Корень дерева?» Указывается № точки, куда подается вода от насосной станции II подъема и .

− высвечивается таблица функций:

Esc – выход без записи

F₁ – выход с записью

F₂ – изменение участка

F₃ – добавление участка

F₄ – удаление участка

F₅ – изменение узлового отбора

F₆ – изменение диктующей точки

Выбираем F₃.

− машина спрашивает: «откуда куда?»; набираем участок – начальная и конечная точки и .

− Высвечивается таблица

Откуда	Куда	Длина, м	Диаметр, м	Материал труб	Число жителей	P	H
			0,1

Таблицу лучше всего заполнять, используя табулятор (Tab).

Заполнив таблицу, нажмите .

− машина спрашивает: «удельное потребление» – набираем расчетный расход на участке и нажимаем

«узловые отборы» – набираем узловой расход в начальной точке и плюс сосредоточенный расход со знаком «+». Если вода поступает в точку со знаком «–». Например, в точке подключения водонапорной башни:

Есть узловой расход (q_i) и расход из башни (q ), то суммарный узловой отбор q = q_i - q и нажать

Высвечивается таблица функций. Снова выбираем F₃ и набираем (вводим) данные по следующему участку и так пока не введем все участки.

После ввода всех данных даем команду машине на расчет:

V abc max.001 → abc max res

После увязки: (при необходимости просмотра нажимаем клавишу F₄ и просматриваем) Esc – выход с печатью. Для выхода на принтер: Ctrl F₉

После увязки необходимо провести анализ, и там, где диаметры завышены или занижены, произвести изменение.

Увязку сети на другие случаи производят в том же порядке, что и в случае «max».

При увязке сети с использованием программы Wdsys необходимо:

1. Делить кольцевую сеть на контуры (кольца)

2. Нумеровать участки одной цифрой. Например, 1• •2

3. Расход заносить в л/с, все остальные параметры в м.

4. Занесение данных – insert

5. Помощь при заполнении таблиц – F₁

6. При описании (заполнении таблицы) контуров необходимо соблюдать направление движения воды 4• •3 – от уз.4 к уз.3

7. Перемещение в таблице – tabl « »

8. Перемена материала труб «↑↓»

Увязку сети производят до тех пор, пока невязка в кольцах и по контуру не более ± 0,5 м, по контуру не достигнет ∑1,0 м, где – невязка в кольце.

Определение пьезометрических отметок и свободных напоров в узлах сети.

Определить потери напора по участкам сети при ее увязке можно либо по удельным сопротивлениям /1,3/, с введением в последнее исправление коэффициента поправки на скорость движения воды в трубах, либо по таблицам /5/, где этот коэффициент уже учтен.

При увязке сети после каждого исправление необходимо проверять соблюдение условия (3) во всех узлах сети.

Пьезометрические отметки определяются от диктующей точки. За диктующую точку принимают самый удаленный от точки питания узел магистральной сети, расположенный на максимальной отметке с максимальной этажностью. Пьезометрические линии строятся от самой удаленной точки (с максимальной этажностью) до насосной станции II подъема.

После определяются пьезометрические отметки и Н_св во всех узлах сети. Если в каких-то узлах пьезометрические отметки оказались меньше расчетных для данных точек, то следует провести перерасчет пьезометрических отметок, приняв за диктующую точку ту, в которой эта разница получилась максимальной.

Пьезометрические отметки в узлах определяются для всех расчетных случаев.

Свободные напоры в узлах должны быть не ниже требуемых и не выше максимально допускаемых (/2/ п.2.26 – 2.30).

Если расчетные свободные напоры превышают допустимый – 6 ат, то автор проекта должен предложить мероприятия, предохраняющие внутридомовые системы водоснабжения от избыточного напора, или предусмотреть зонную систему водоснабжения.

Расчет водоводов

Расчету подлежат водоводы от насосной станции II подъема до кольцевой сети, диаметр у которых определяется по максимальному расходу. Водоводы от сети до водонапорной башни рассчитываются по большему из расходов (при максимальном водопотреблении или транзите).

Потери напора в водоводах должны быть определены для всех расчетных случаев.