Задача 52 по

Выполнить упрощенный гидравлический расчет разомкнутой (тупиковой) сети, которая предназначена для населенного пункта с производственно-хозяйственным комплексом.

Исходные условия. На основании генерального плана хозяйства составлена схема водопроводной сети (см. на рис. 6.1...6.5 схему, соответствующуюномеру задачи в табл. 6.1). Известны условные геодезические отметки ∆i узловых точек, длина участков трубопровода между ними, путевой расход Qп и расходы Qi в узловых точках, соответствующие общему максимальному расходу водопроводной сети, необходимый свободный напор, [Hсв].

Требуется: определить расчетные расходы и выбрать диаметры труб для всех участков трубопровода; определить основные параметры водонапорной башни (минимальный напор, регулирующий и полный объемы бака), работающей совместно с насосной станцией в автоматическом цикличном режиме; выбрать соответствующий типоразмер насосного агрегата

Методические указания

Расчетный расход на участке сети определяется в общем случае по формуле

QP=QT+0,55QП,

где QT — транзитный расход, пропускаемый дальше рассматриваемого участка трубопровода. 

Qп — путевой расход на этом участке; 

0,55 — коэффициент, определяющий в среднем' долю путевого расхода, участвующего совместно с транзитным расходом в создании потерь напора на рассматриваемом участке.

Для определения оптимальных диаметров трубопроводов (соответствующих минимумам приведенных затрат денежных средств) можно воспользоваться графиками прилож. 3. Найденный в зависимости от расчетного расхода диаметр трубопровода округляется до ближайшего стандартного (прилож. 1). По известным значениям расхода и диаметра определяется средняя скорость потока на каждом участке. Затем по таблицам прилож. 1 и 2 находятся соответствующие величины Лкв и 0, которые подставляются в уравнение для вычисления потерь напора.

,

где А – удельное сопротивление трубы; с2 /м6; Θ – поправочный коэффициент (приложение 2); l – длина участков трубопроводов, м; Qp – расход на участке трубопровода, м3/с.

Выявляется диктующая точка, (в которой свободный напор наименьший), соответственно главное направление (от начала сети до диктующей точки), отвод от главного направления. Если в диктующей точке не выполняется условие Нсв.д.>=[Hcв], о необходимо добавить к ней напор до Hсв].

При автоматической цикличной работе насосной станции с водонапорной башней часовая подача насоса принимается равной максимальному часовому расходу системы или несколько большей (до 20%). 

QH=,(l,0...1,2) 3,6 ΣQ1  (6.2)

где — ΣQ1— суммарный расход потребителей, л/с.

Регулирующий объем бака водонапорной башни

WP = QH/4 zmax,  ( 6.3)

где zmax — максимально допускаемое число циклов, т. е. включений насосного агрегата в час (2 ... 6).

Полный объем бака водонапорной башни

W= (1,2... 1,3) (WP+WП),  (6.4)

где WП — противопожарный объем воды.

Высота водонапорной башни определяется по свободному напору в точке ее установки (узел 3). При определении напора насоса Нн нужно учесть. кроме высоты водонапорной башни, разность отметок (▼3 —▼1) и сопротивления трубопроводов 2—3 и 1—2. Всасывающий трубопровод 1—2 рассчитывается как короткий по уравнению Бернулли. Для изготовления его целесообразно применять стальные тонкостенные трубы. Диаметр его определяется по подаче насоса QH (10.4) и рекомендуемой средней скорости υВ = 0,6...1,0 м/с.

По полученным значениям QH и НHподбирается в каталоге соответствующий типоразмер насосного агрегата. Для этого можно использовать сводный график рабочих полей консольных насосов (прилож. 4).