.RU

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Гидравлика и противопожарное водоснабжение" - страница 2


Предприятие. В соответствии п.2.4 [3], приложения 3 [4] и согласно задания, норму водопотребления на хозяйственно- питьевые нужды на одного человека в смену принимаем q= 25 л/см.чел.


Рис.1.1. Расчетная схема хозяйственно-противопожарного водопровода поселка и предприятия.

21 L=1000 20 19 11

L=1500


22 L=1500

L=1500


L=2000 20





L=500 L=1000 L=500

9

22 21

8 6




23 7 5 23 4 3




6

2


1 -Водоприемники

2 -Самотечные линий

3 -Насосная станция 1подъема

4 -Очистные сооружения

5 -Камера переключения

6 -Резервуары чистой воды

7 -Насосная станция 2 подъема

8 -Водоводы

9 -Водонапорная башня

10 -Водопроводная сеть поселка

11 -Предприятие


Водопотребление в смену

Q= q Nсм /1000 =25 * 100 / 1000= 2,5 м3/см


Суточное водопотребление

Q= Q nсм =2,5 * 3= 7,5 м3/сут.

Расход воды на душевые в смену Q= 0,5  Nс

Количество душевых сеток

Nс = N / 5 = Nсм 70% / 5 * 100% = 100 * 70 / 5 * 100 = 14шт.

Q= 0,5 * 1*14 = 7 м3/см

в сутки

Q = Q* nсм = 7 * 3 = 21 м3/сут.


Расход воды на производственные нужды в смену Q = 400 м3/см (по заданию ) , в час q

q= Q /см = 400 / 8 = 50 м3/см


Суточное водопотребление на производственные нужды

Q = Q nсм = 400 * 3 = 1200 м3/сут.


Таким образом, расчетный суточный расход воды по предприятию составит

 Q = Q + Q + Q = 21+7,5+1200 = 1228,5 м3/сут.

Суммарный расход воды за сутки по поселку и предприятию равен


Q =Q + Q = 3996 + 1228,5 = 5224,5 м3/сут.


Составляем таблицу суммарного водопотребления по часам суток (табл.1.1)

Пояснение к табл. 1.1

В графе 1 приведены часовые промежутки от 0 до 24 ч.

В графе 2 -расход воды поселком по часам суток в процентах от суточного водопотребления согласно приложению 1 при Кч = 2,5

В графе 3-расход воды поселком на хозяйственно-питьевые нужды за каждый час суток в м3 (например , с 10 до 11 ч расходуется 4,1% от

Qсут = 3960 * 4,1% /100% = 162,36 м3/ч )

В графе 4-расход воды на хозяйственно-питьевые нужды общественного здания (в нашем примере -гостиница) по часам суток в процентах от суточного расхода. Распределение расходов по часам суток принято по приложению 1 при

Кч=2,5.


Водопотребление по часам суток в поселке и на промышленном предприятии

Таблица 1.1

Поселок

Предприятие

Всего за сутк


Часы

На хозяйственно-питьевое водопотребление

Общественное здание (гостиница)

на хозяйственно-питьевое водопотребление










% от суточного

суток

% от Qсут.мах при Кч=2,5

.Q,

м3/ч


% от Qоб.зд. при Кч=25

Qч , м3/ч

% от Qпрсм.х-п при Кч=3

Qч , м3/ч

Q, м3/ч

.Q,

м3/ч

Q, м3/ч

водопотребления

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0-1

0,6

23,76

0,2

0,072

12,5

0,3125

7

50

81,1

1,55

1-2

0,6

23,76

0,2

0,072

6, 25

0,16




50

74

1,42

2-3

1,2

47,52

0,5

0,18

6,25

0,16




50

97,86

1,87

3-4

2,0

79,2

0,2

0,072

6,25

0,16




50

129,43

2,48

4-5

3,5

138,6

0,5

0,18

18,75

0,46




50

189,24

3,62

5-6

3,5

138,6

0,5

0,18

37,5

0,93




50

189,71

3,63

6-7

4,5

178,2

3,0

1,08

6,25

0,16




50

229,44

4,39

7-8

10,2

403,92

5,0

1,8

6,25

0,16




50

455,88

8,73

8-9

8,8

348,48

8,0

2,88

12,5

0,31

7

50

408,67

7,82

9-10

6,5

257,4

10,0

3,6

6,25

0,16




50

311,16

5,96

10-11

4,1

162,36

6,0

2,16

6,25

0,16




50

214,68

4,11

11-12

4,1

162,36

10,0

3,6

6,25

0,16




50

216,12

4,14

12-13

3,5

138,6

10,0

3,6

18,75

0,46




50

192,66

3,69

13-14

3.5

138,6

6,0

2,16

37,5

0,93




50

191,69

3,67

14-15

4,7

186,12

5,0

1,8

6,25

0,16




50

238,08

4,56

15-16

6,2

245,52

8,5

3,06

6,25

0,16




50

298,74

5,72

16-17

10,4

411,84

5,5

1,98

12,5

0,31

7

50

471,13

9.0

17-18

9,4

372,24

5,0

1,8

6,25

0,16




50

424,2

8,12

18-19

7,3

289,08

5,0

1,8

6,25

0,16




50

341,04

6,53

19-20

1,6

63,36

5,0

1,8

6,25

0,16




50

115,32

2,2

20-21

1,6

63,36

2,0

0,72

18,75

0,46




50

114,54

2,19

21-22

1,0

39,6

0,4

0,144

37,5

0,93




50

90,67

1,74

22-23

0,6

23,76

3,0

1,08

6,25

0,16




50

75

1,44

23-24

0,6

23,76

0,5

0,18

6,25

0,16




50

74,1

1,42

Всего

100

3960

100

36

300

7,5

21

1200

5224,5

100



В графе 5-количество воды в м3, расходуемое гостиницей на хозяйственно-питьевые нужды за каждый час суток (например, с 10 до 11ч расходуется 6% суточного расхода гостиницы

36 * 6% / 100% = 2,16 м3/ч)

В графе 6- расход на хозяйственно-питьевые нужды предприятия по часам смены в процентах от сменного расхода. Распределение расходов по часам смены принято по приложению 1 при Кч =3

В табл. 1.1 дано распределение расходов на хозяйственно-питьевые нужды предприятия для трехсменной работы.

Для двухсменной работы в графе 6 с 0 до 1ч записывается 12,5% от Qсм, с 1 до 9ч -прочерки и с 9ч записываются % как в табл.1.1

В графе 7-количество воды в м3, расходуемое предприятием на хозяйственно-питьевые нужды за каждый час смены (например, с 10 до 11ч расходуется 6,25% сменного расхода предприятия

2,5 * 6,25% / 100% = 0,16 м3/ч)

В графе 8-расход воды на работу душа , который учитывается в течение часа после работы каждой смены (например, первая смена заканчивается в 16ч, душ работает с 16 до 17ч ).

В графе 9-расход воды на производственные нужды, равномерно распределен по часам смены ( Q =400 м3, продолжительность смены 8ч).

В графе 10-сумма расходов всех потребителей в определенный час суток в м3 ( например, с 8 до 9ч расходуется

 Q= q+q+q+qдуш +q=348,48+2,88+0,31+7+50=408,67 м3/ч)

В графе 11-сумма расходов всех потребителей в определенный час суток в процентах от суммарного суточного расхода , например, суммарный суточный расход 5206 м3, а суммарный расход с 8 до 9ч - 408,67 что составляет

408,67 * 100% / 5206 = 7,82 %


При составлении таблицы необходимо для контроля суммировать графы, например, сумма графы 3 должна быть равна Q и т.д.

Из табл.1.1 видно , что по поселку и предприятию наибольшее водопотребление происходит с 16 до 17ч, в это время на все нужды расходуется 471,13 м3/ч или

Qпос.пр = 471,13 * 1000 / 3600 = 130,87 л/с


По предприятию расчетный расход

Qпр =(0,31 + 7 + 50 ) * 1000 / 3600 = 15,92 л/с


Расчетный расход общественного здания (гостиницы )

Qоб.зд. = 1,98 * 1000 / 3600 = 0,55 л/с


Собственно поселок расходует

Q = Qпос.пр - Qпр - Qоб.зд. = 130,87 - 15,92 - 0,55 = 114,4 л/с


По данным графы 11 табл.1.1 строим график водопотребления объединенного водопровода по часам суток



9


8





7


6







5







4




3


2







1





0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Часы суток

Рис. 1.2. График водопотребления


  1. Определение расчетных расходов воды на пожаротушения .

Расчетные расходы воды для наружного пожаротушения в населенных пунктах и на промышленных предприятиях определяются по СНиП2.04.02-84, п.п. 2.12-2.23, а для внутреннего пожаротушения по СНиП2.04.01-85, п.п.6.1- 6.6.

В населенных пунктах число одновременных пожаров и расход воды на один пожар зависят от количества жителей и этажности застройки.

На промышленных предприятиях число одновременных пожаров зависит от площади территории предприятии, а расчетный расход воды на наружное пожаротушение - от степени огнестойкости здании, категории производства по пожаро - и взрывоопасности, объема здании, наличия фонарей, ширины здания, наличия автоматических установок пожаротушения.

Расчетное количество одновременных пожаров для объединенных водопроводов, обслуживающих населенные пункты и промышленные предприятия, зависит от площади территории предприятия и количества жителей в населенном пункте ( п.2.23 [3] ).

Расчетные расходы воды для внутреннего пожаротушения и расчетное количество струй в населенных пунктах зависит от назначения здания, высоты (этажности), объема, а на промышленных предприятиях от степени огнестойкости здании, категории производства по пожарной опасности , объема здании.


Определим расчетные расходы воды для пожаротушения по данным приведенного примера.

Так как водопровод в поселке проектируется объединенным, то согласно СНиП 2.04.02-84 , п.2.23 при количестве жителей 30000 человек принимаем два одновременных пожара (п.2.12, табл. 5 [3] ) при трехэтажной застройке с расходом воды 15 л/с на один пожар

Q = 2 * 15 = 30 л/с

Расход воды на внутреннее пожаротушения в поселке при наличии гостиницы, здание трехэтажное объемом более 25000 м3, согласно СНиП 2.04.01-85, п.6.1 табл. 1 принимаем две струй производительностью 2,5 л/с каждая

Q = 2 * 2,5 = 5л/с

Согласно СНиП 2.04.02-84, п.2.22 на предприятии принимаем один пожар, так как площадь предприятия менее 150 га.

Согласно п.2.14, табл.7, примечание 1 [3], расчетный расход воды для здания объемом 20тыс. м3 Q =20л/с, а для здании объемом 40тыс. м3

Q= 20л/с. Таким образом,

Q= 20 +20 = 40л/с

Согласно СНиП 2.04.01-85, п.6.1 табл.2 расчетный расход воды на внутреннее пожаротушения в производственных зданиях предприятия принимаем из расчета двух струй производительностью 5л/с каждая, тогда

Q = 2*2*5 =20л/с

Таким образом

Q = Q +Q =30 + 5= 35л/с

Q = Q+ Q = 40 +20= 60л/с

Q Q,

поэтому согласно п.2.23 СНиП2.04.02-84, расход воды на цели пожаротушения в поселке и на предприятии определяем как сумму расхода воды на предприятии и 50% расхода в поселке

Qпож.рас = Q+ 0,5 Q = 60 + 0,5 * 35 = 77,5л/с

При определении расчетных расходов воды на цели пожаротушения необходимо внимательно изучить п.2.23 СНиП2.04.02-84.


3. Гидравлический расчет водопроводной сети.

Гидравлический расчет водопроводной сети выполняется два раза - при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (в обычное время) и при пожаре . Цель гидравлического расчета -определить потери напора в сети в этих двух случаях.


Гидравлический расчет сети выполняется в следующей последовательности:

1)определяется равномерно распределенный расход вычитанием суммы сосредоточенных расходов из общего расхода в час максимального водопотребления


Q= Qпос.пр - сосред. = Qпос.пр - Qпр - Qоб.зд ,

где : n -количество сосредоточенных отборов воды;


  1. определяется удельный расход воды qуд. , т.е. равномерно распределенный расход, приходящийся на единицу длины водопроводной сети


qуд. = Q / ,

где Lj -длина участка; m -количество участков; j -номер участка;


3)определяется равномерно распределенные расходы по длине участков (путевые отборы)

Qпут.j = qуд Lj ;

4)определяется узловые расходы воды, которыми заменяются путевые отборы

qузл = 0,5 (Qпут.j ),

где Qпут.j -сумма путевых отборов на участках, прилегающих к данному узлу;


5)к узловым расходам добавляются сосредоточенные расходы, а при пожаре к одному из узловых расходов добавляется еще расход воды на пожаротушения;

6)выполняется предварительное распределение расходов по участкам сети. При распределении для каждого узла должно выполнятся следующее условие (первый закон Кирхгофа):

сумма расходов воды , подходящих к каждому узлу, равна сумме расходов воды, выходящих из узла. Распределение расходов можно начинать от диктующей точки, т.е. конечной точки подачи воды, а можно от начальной точки, т.е. точки подвода воды в сеть (см . 2.1).

Перед распределением расходов необходимо наметить направление потоков воды в сети от точки ввода воды в сеть до диктующей точки. Предварительное распределение выполняется при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении и при пожаре;

7)определяется диаметры труб участков сети по предварительно распределенным расходам при пожаре и значению экономического фактора с использованием таблиц предельных экономических расходов [5] (приложения2). Экономический фактор учитывает стоимость электроэнергии , КПД насосных установок, стоимость строительства водопроводной сети и сооружении и т.п.

Значения экономического фактора указаны в табл. 3.1

Таблица 3.1.

Материал труб

Сталь

Чугун

Железобетон

Асбестоцемент

Пластмасса

Экономический фактор

1

1

1

0,75

0,5



Предельным расходом для данного диаметра труб является такой расход, при котором этот диаметр экономический равноценен следующему сортаментному диаметру. При расходе , превышающем предельный, следует принимать следующий сортаментный диаметр.

Предельные экономические расходы для труб из стали, чугуна, асбестоцемента и пластмассы при указанных значениях экономического фактора Э приведены в приложений 2 данной методички;

8)выполняется увязка сети.

Для каждого кольца выбирается условно положительные направления, например, направления движения по часовой стрелке. Если направление движения потока воды на участке совпадает с условно положительным направлением, то потери напора h на этом участке считаются положительными, а если не совпадают, то отрицательными (рис.2.1.). Увязать сеть -значить добиться выполнения следующих соотношении :


j =0 -для узлов (первый закон Кирхгофа ).

i =0 -для колец ( второй закон Кирхгофа ).

где, n -количество участков в кольце;

m -количество расходов, подходящих к узлу и отходящих от него.

Первое соотношение (для узлов) для найденных расходов воды должно соблюдаться, т.к. оно использовалось при предварительном распределении расходов по участкам.



+h4


-h1 +h3

Рис.3.1. Кольцевая

водопроводная сеть


-h2


Выполнения второго соотношения (для колец) добиваются увязкой водопроводной сети.

Для кольца (рис. 2.1) можно записать


1 = h , т.е. h3 + h4 - h1 - h2 = h

Величина h называется невязкой.


Если сумма условно положительных потерь напора больше суммы условно отрицательных потерь напора, то h 0. Значить , чтобы уменьшить величину h ( приблизить ее к нулю), необходимо расходы на участках с условно положительными потерями напора уменьшить, а на участках с условно отрицательными потерями напора увеличить на величину некоторого поправочного расхода.

Если h 0, то, наоборот, расходы на участках с условно положительными потерями напора надо увеличить, а на участках с условно отрицательными потерями напора уменьшить на величину поправочного расхода. Увязка сети (введение поправочного расхода) продолжается до тех пор, пока не будет выполняться соотношение

hhдоп.­ , где

hдоп -допустимая величина невязки. Можно принять hдоп 1 м.

Если сеть состоит из нескольких колец, то необходимо добиваться выполнения указанного соотношения для каждого кольца.

Потери напора h на участке следует определять по формулам


h= i *  i = (  / dp) * (  / 2q ), где

i -гидравлический уклон, т.е. потери напора на единицу длины трубопровода;

 -длина трубопровода, м;

 -коэффициент гидравлического сопротивления, определяемый по формуле


 = А1(А0 + С/ )m / dmp

dр -расчетный внутренний диаметр труб, м;

 -средняя по сечению скорость движения воды, м/с;

q -ускорения свободного падения, м/с2

Значения показателя степени m и коэффициентов А0, А1 и С для стальных, чугунных, железобетонных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных труб должны приниматься по приложению 10 [3].

Расчетные внутренние диаметры труб приведены в приложений 2. Расчетные внутренние диаметры железобетонных труб на основании ГОСТ12586-74, ГОСТ16953-78 следует принимать равными диаметрам условных проходов.


Поправочный расход q для кольца можно определить по формуле



q = h / 2( i ) , где

hi - потери напора на участке;

qi - расход воды по участку;

n - количество участков в кольце.

Для каждого кольца получается своя величина поправочного расхода. Если участок сети является общим для двух колец, то поправочный расход на таком участке определяется как сумма поправочных расходов (с учетом их знаков) для каждого кольца.


3.1.Пример гидравлического расчета водопроводной сети.


Расчетная схема водопроводной сети показано на рис.2.2. В первом разделе для приведенного примера общий расход воды в час максимального водопотребления составляет 130,87 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен 15,92 л/с, а сосредоточенный расход общественного здания равен 0,55 л/с.

Qоб.зд.=0,55л/с Qпр.=15,92л/с

L=1000м L=1500м







L=1500м L=2000м L=1500м




L=500м L=1000м L=500м





130,87л/с

Рис.3.2.Схема водопроводной сети.


1.Определяем равномерно распределенный расход

Q =Qпос.пр - (Qпр + Qоб.зд ) = 130,87 - (15,92 + 0,55) = 114,4 л/с


2.Определим удельный расход

qуд. = Q /j ; j = 1-2 + 2-3 + 3-4 +4-5 +5-6 +6-7 +7-1 +7-4 = 500+1500+1000+1500+500+1000+2000 =9500 м.


qуд. = 114,4 / 9500 = 0,012 л/(с*м);


3.Определим путевые отборы

Qпут.j = j * qуд.


Результаты приведены в табл.3.2.

Путевые расходы. Таблица 3.2

Номер участка

Длина участка , м

Путевой отбор , л/с

1 - 2

2 - 3

3 - 4

4 - 5

5 - 6

6 - 7

7 - 1

7 - 4

500

1500

1000

1500

1500

500

1000

2000

6,02

18,06

12, 04

18, 06

18, 06

6, 02

12, 04

24, 08

пут.j =114,4 л/с



4.Определим узловые расходы

q1 = 0,5(Qпут.1-2 + Qпут.7-1) = 0,5(6,02+12,04)= 9,03 л/с

q2 = 0,5(Qпут.2-3 + Qпут.2-1) = 0,5(18,06+6,02)= 12,04 л/с

q3 = 0,5(Qпут.2-3 + Qпут.3-4) = 0,5(18,06+12,04)= 15,05 л/с

q4 = 0,5(Qпут.3-4 + Qпут.4-5 +Q4-7) = 0,5(12,04+18,06+24,08)= 27,09 л/с

q5 = 0,5(Qпут.4-5 + Qпут.5-6) = 0,5(18,06+18,06)= 18,06 л/с

q6 = 0,5(Qпут.5-6 + Qпут.6-7) = 0,5(18,06+6,02)= 12,04 л/с

q7 = 0,5(Qпут.6-7 + Qпут.7-1 +Q7-4) = 0,5(6,02+12,04+24,08)= 21,07 л/с


Узловые расходы Таблица 3.3.

Номер узла

Узловой расход , л/с

1

2

3

4

5

6

7

9,03

12,04

15,05

27,09

18,06

12,04

21,07

qузл. =114,4 л/с




5.Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы.


К узловому расходу в точке 5 добавляется сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 сосредоточенный расход общественного здания ( вместо точки 3 можно взять любую другую ). Тогда

q5 = 18,06 + 15,92 = 33,98 л/с;

q3 = 15,05 + 0,55 = 15,6 л/с

С учетом сосредоточенных расходов qузл. = 130,87 л/с


Величины узловых расходов показаны на рис.3.3




q3=15,6л/с q4=27,09л/с q5=33,98л/с





3 4 5





1 2




q2=12,04л/с q1=9,03л/с q7=21,07л/с q6=12,04л/с


2 1 7 6




130,87л/с


Рис.3.3.Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами.


6.Выполним предварительное распределение расходов воды по участкам сети.

Сделаем это сначала для водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без пожара).

Выберем диктующую точку, т.е. конечную точку подачи воды. В данном примере за диктующую точку примем точку 5. Предварительно наметим направления движения воды от точки 1 к точке 5 (рис.3.3). Потоки воды могут подойти к точке 5 по трем направлениям:

первое 1 - 2 - 3 - 4 - 5

второе 1 - 7 - 4 - 5

третье 1 - 7 - 6 - 5

Для узла 1 должно выполняться соотношение

q1 + q1-2 + q1-7 =Qпос.пр.

Величины q1 = 9,03 л/с и Qпос.пр = 114,4 л/с известны, а q1-2 и q1-7 неизвестны.

Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например, q1-2 =40 л/с

Тогда

q1-7 = Qпос.пр - (q1 + q1-2) = 114,4 - (9,03 + 40) = 81,84 л/с


Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение

q1-7 = q7 + q7-4 + q7-6

Значение q1-7 = 81,84 л/с и q7 = 21,07 л/с известны, а q7-4 и q7-6 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем например, q7-4 =25 л/с. Тогда

q7-6 = q1-7 - (q7 + q7-4) = 81,84 - ( 21,07 + 25) = 35,77 л/с


Расходы воды по другим участкам сети можно определять из следующих соотношении:

q2-3 = q1-2 - q2 = 40 - 12,04 = 27,96 л/с;

q3-4­ = q2-3 - q3 = 27,96 - 15,6 = 12,36 л/с;

q4-5 = q7-4 + q3-4 - q4 = 25 + 12,36 - 27,09 = 10,27 л/с;

q6-5 = q7-6 - q6 = 35,77 - 12,04 = 23,73 л/с;

Проверка

q5 = q4-5 + q6-5 = 10,27 + 23,73 = 34 л/с ;


Можно начинать предварительно распределять расходы с узла 5, а не с узла 1. Расходы воды будут уточняться в дальнейшем при выполнении увязки водопроводной сети. Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами в обычное время показана на рис.3.4.

При пожаре водопроводная сеть должна обеспечивать подачу воды на пожаротушения при максимальном часовом расходе воды на другие нужды за исключением расходов воды на промышленном предприятии на душ, поливку территории и т.п. (п.2.21. СНиП2.04.02-84), если эти расходы вошли в расход в час максимального водопотребления.

15,6 27,09 34

1000; 125; 12,36 1500; 125; 10,27

3 4 5


1500; 200; 27,96 2000; 175; 25






2

1 1500; 175; 23,73




12,04 9,03 21,07 12,04



2

500; 200; 40 1 1000; 300; 81,84 7 500; 200; 35,77 6

130,87л/с Ключ: L,м; d,мм; q,л/с

Рис.3.4. Расчетная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при хозяйственно-производственном водопотреблении.


Для водопроводной сети, показанной на рис.3.2, расход воды для пожаротушения следует добавить к узловому расходу в точке 5, где осуществляется отбор воды на промышленное предприятие и которая является наиболее удаленной от места ввода (от точки 1), т.е.

q= q5 + Qпож.рас. - qдуш.

q= 15,92 + 77,5 - 1,94 = 93,42 л/с

Гидравлический расчет сети при пожаре


Q= Q+ Qпож.рас. ;

Q= 130,87 +77,5 =208,37 л/с

Так, как Q Q, то узловые расходы при пожаре будут другие, чем в час максимального водопотребления без пожара.

Определим узловые расходы так, как это делалось без пожара.


Равномерно распределенный расход поселка будет равен

Q= Q- (Q+ Qоб.зд. + Qпож.рас.) =208,37 - (15,92 + 0,55 +77,5) =114,4 л/с

Добавим к узловому расходу в точке 5 сосредоточенный расход предприятия


q= 93,42 + 18,06 = 111,5 л/с


Выполним предварительное распределение расходов воды по участкам сети.

Q= q1 + q1-2 + q1-7 ; Задаемся произвольно q1-2 = 60 л/с;


q1-7 = Q- (q1 + q1-2 ) = 208,37 - ( 9,03 + 60 ) = 139,34 л/с;


q1-7 = q7 + q7-4 - q7-6 ; Задаемся произвольно q7-4 = 40 л/с;


q7-6 = q1-7 - (q7 + q7-4 ) = 139,34 - ( 21,07 + 40 ) = 78,27 л/с ;


q2-3 = q1-2 - q2 = 60 - 12,04 = 47, 96 л/с ;


q3-4 = q2-3 - q3 = 47,96 - 15,6 = 32,96 л/с ;


q4-5 = q7-4 + q3-4 - q4 = 40 + 32,96 - 27,09 = 45,27 л/с ;


q6-5 = q7-6 - q­6 = 78,27 - 12,04 = 66,23 л/с ;


Проверка

q5 = q4-5 + q6-5 = 45,27 + 66,23 = 111,5 л/с ;


Расчетная схема водопроводной сети с узловыми и предварительно распределенными расходами при пожаре показано на рис.3.5

Рис.3.5.

15,06 27,09 111,5

1000; 200; 32,36 1500; 250; 45,27

3 4 5


1500; 250; 47,26 2000; 200; 40










1 2 1500; 300; 66,23




12,04 9,03 21,07 12,04



2 500; 250; 60 1 1000; 400; 139,34 7 500; 300; 78,27 6





208,37л/с


7.Определим диаметры труб участков сети. Для стальных труб Э = 1.

По экономическому фактору и предварительно распределенным расходам воды по участкам сети при пожаре по приложению 2 определяются диаметры труб участков водопроводной сети:


q1-2 = 0,25 м; q3-4 = 0,2 м; q5-6 = 0,3 м; q4-7 = 0,2 м;


q2-3 = 0,25 м; q4-5 = 0,25 м; q6-7 = 0,3 м; q1-7 = 0,4 м;


Соответствующие расчетные внутренние диаметры определяются по ГОСТ539-89 и равны (приложение 2).

q1-2 = 0,260 м; q3-4 = 0,209 м; q5-6 = 0,311 м; q4-7 = 0,209 м;


q2-3 = 0,260 м; q4-5 = 0,260 м; q6-7 = 0,311 м; q1-7 = 0,412 м;


Обычно рекомендуют определять диаметры по предварительно распределенным расходам без учета расхода воды на пожаротушения, а затем проверять водопроводную сеть с найденным таким образом диаметрами на возможность пропуска расходов воды при пожаре. При этом в соответствии с п.2.30 [3] максимальный свободный напор в сети объединенного водопровода не должен превышать 60м. Если в нашем примере определять диаметры по предварительным расходам при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (т.е. без учета расхода воды на пожаротушения), то как показывает расчеты при этих диаметрах потери напора в сети при пожаре более 60м. Это объясняется тем, что для сравнительно небольших населенных пунктов соотношение расходов воды по участкам водопроводной сети при пожаре и при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении довольно большое.

Поэтому диаметры труб некоторых участков следует увеличить и заново выполнить гидравлический расчет сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении и при пожаре. В связи вышеизложенным и для упрощения в курсовой работе допускается определять диаметры участков сети по предварительным расходам при пожаре.


8.Выполняем увязку водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.

При увязке потери напора в стальных трубах следует определять по формуле

h = 10-3 [(1+3,51/)0,19* 0,5612/d] * 

Увязку удобно выполнять в виде таблицы (табл.3.4). Увязка сети без использования компьютера продолжается до тех пор, пока величина невязки в каждом кольце не будет менее 1м.

Пояснение к табл.3.4.

В графе 1 приведены количество колец водопроводной сети;

В графе 2 приведены участок водопроводной сети;

В графе 3 -расход воды по участкам сети в л/с;

В графе 4 -расчетный внутренний диаметр труб по участкам сети согласно приложению 2 данной методички в м.

В графе 5 -длина участка сети по заданию.

В графе 6 -приведены средняя скорость воды по участкам сети (например, для участка 1-2, чтобы определить среднюю скорость, определяем сперва площадь живого сечения труб по формуле

 = d2/4 = 0,785d2

 = 0,785 * 0,2602 = 0,053

Средняя скорость движения потока определяется по формуле

ср =q/ = 40/0,053 * 1000 = 0,755 м/с.)


В графе 7 -определяем гидравлическое сопротивление по формуле

(1+3,51/ )0,19* 0,5612

Например, для участка 1-2 (1+3,51/0,755)0,19* 0,561* 0,7552 = 0,449

В графе 8 -приведены внутренний диаметр труб (например, для участка 1-2 d= 0,2601,19 = 0,201м.)


В графе 9 -приведены потери напора на единицу длины трубопровода ("гидравлический уклон") i с учетом гидравлического сопротивления, определяемый по формуле, например, для участка 1-2

i = (1+3,51/)0,19*0,5612/ d = 0,449/0,201 = 2,23

В графе 10 -приведены потери напора по участкам сети, определяемый по формуле h = i *  , где  -длина участка (например, для участка 1-2

h = 2,23*10-3*500 = 1,12 м).

В графе 1117-первое исправление, величина h -это невязка, q -поправочный расход для кольца, который можно определить по формуле

q = h / 2() ,

где h -потери напора на участке; q -расход воды по участку.

Следует иметь в виду, что для участка 4-7 (рис.3.4; 3.5), который является общим для обоих колец, вводятся две поправки -из первого кольца и из второго. Знак поправочного расхода при переносе из одного кольца в другое следует сохранять.

Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке), как видно по направлениям стрелок на рис.3.4, могут пойти по трем направлениям:

первое -1-2-3-4-5,

второе -1-7-4-5,

третье -1-7-6-5.

Средние потери напора в сети можно определить по формуле

hс = (h1 + h2 + h3)/3,

где h1 = h1-2 + h2-3 + h3-4 + h4-5;

h2 = h1-7 + h7-4 + h4-5;

h3 = h1-7 + h7-6 + h6-5;

Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении

h1 = 1,06 + 1,63 + 0,64 + 0,09 = 3,42м;

h2 = 1 + 1,84 + 0,09 = 2,93м;

h3 = 1 + 0,7 + 1,29 = 2,99м;

hс = (3,42 + 2,93 + 2,99) / 3 = 9,34 / 3 = 3,11м.

Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении на рис.3.6.

Увязка водопроводной сети при пожаре.

Предварительное распределение расходов воды по участкам водопроводной сети при пожаре выполнено в пункте 6 раздела 3.1. Расчетная схема показана на рис.3.5.


Увязка сети при пожаре выполняется так же, как это было сделано при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.

15,6 27,09 34

1000; 200; 11,31 1500; 250; 5,8

3 0,64; 0,34 4 0,09; 0,1 5


1500; 250; 27,16 2000; 200; 13,6




1,63; 0,51 1,84; 0,4

2

1 1500; 300; 38,13

1,29; 0,5


12,04 9,03 21,07 12,04



2 500; 250; 39,1 1 1000; 400; 86,84 7 500; 300; 50,17 6

1,06; 0,74 1,0; 0,65 0,7; 0,66

130,87 L,м; d,мм; q,л/с

Ключ h,м; ,м/с

Рис.3.6.Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при хозяйственно-производственном водопотреблении .

15,06 27,09 111,5

1000; 200; 30,59 1500; 250; 24,92

3 4 5

3,87; 0,89 1,41; 0,47


1500; 250; 45,49 2000; 200; 27,86




4,1; 0,85 6,72; 0,82




1 2 1500; 300; 83,26

5,2; 1,09


12,04 9,03 21,07 12,04



2 500; 250; 58,23 1 1000; 400; 141,11 7 500; 300; 95,3 6



2,13; 1,09 2,4; 1,06 L,м; d,мм; q,л/с 2,25; 1,25

208,37 h,м; , м/с


Рис.3.7.Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при пожаре.


Определяем средние потери в сети по формуле:

hс = (h1 + h2 + h3)/3,

где h1 = h1-2 + h2-3 + h3-4 + h4-5;

h2 = h1-7 + h7-4 + h4-5;

h3 = h1-7 + h7-6 + h6-5;


Потери напора в сети при пожаре

h1 = 2,13 + 4,1 + 3,87 + 1,41 = 11,51м;

h2 = 2,4 + 6,72 + 1,41 = 10,53м;

h3 = 2,4 + 2,25 + 5,2 = 9,85м;

hс = (11,51 + 10,53 + 9,85) / 3 = 31,89 / 3 = 10,63м.

Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при пожаре показана на рис.3.7.

Увязка сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении

Таблица 3.4.

Номер

Участок

Расход

Расчетн.

Длина

Ско-

(1+3,51/)0,19




Гидравличес

Потери

коль- ца

сети


q, л/с

внут.диаметр,dр,м


L, м.

рость

V, м/с

* 0,5612


dр1,19,м

кий уклон

i * 103

напора

h, м

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



1

1-2

2-3

3-4

4-7

7-1

40

27,96

12,36

25

81,84

0,260

0,260

0,209

0,209

0,412

500

1500

1000

2000

1000

0,755

0,527

0,363

0,735

0,611

0,449

0,236

0,119

0,428

0,306

0,201

0,201

0,155

0,155

0,348

2,23

1,17

0,77

2,76

0,88

1,12

1,75

0,77

-5,52

-0,88




1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


2

4-5

5-6

7-6

7-4

10,27

23,73

35,77

25

0,260

0,311

0,311

0,209

1500

1500

500

2000

0,194

0,312

0,470

0,735

0,04

0,093

0,189

0,428

0,201

0,249

0,249

0,155

0,20

0,37

0,76

2,76

0,30

-0,55

-0,38

5,52


Продолжение табл.3.4




Первое исправление

Второе




h/q,

(м*с)/л

q1,

л/с

q1=q+q1,

л/с

,

м\с

(1+3,51/)0,19*0,5612

i*103

h ,

м

h/q,

(м*с)/л

q11,

л/с

q11=q1+q11,

л/с




11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

1-2

2-3

3-4

4-7


7-1

0,028

0,0626

0,0623

0,2208


0,0107

3,6

3,6

3,6

-3,6-3,6

3,6

43,6

31,56

15,96

20


85,44

0,833

0,596

0,409

0,588


0,642

0,524

0,292

0,189

0,28


0,325

2,6

1,5

1,2

1,8


0,93

1,3

2,25

1,2

-3,6


-0,93

0,0298

0,0713

0,0752

0,18


0,0109

-0,3

-0,3

-0,3

0,3-4,7


0,3

43,3

31,26

15,66

15,6


85,74

h=-2,76;(h/q)=0,3844; h=0,22;(h/q)=0,3672;

q1=h/2(h/q)= -2,76/2*0,3844=3,6л/с; q=0,3л/с;




11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

4-5

5-6

7-6

7-4

0,0292

0,0232

0,0106

0,2208

-8,6

8,6

8,6

-8,6+ 3,6

1,67

32,33

44,37

20

0,032

0,425

0,584

0,588

0,002

0,159

0,281

0,28

0,009

0,6

1,1

0,8

0,013

-0,9

-0,55

3,6

0,008

0,03

0,012

0,18

-4,7

4,7

4,7

-4,7+0,3

-3,03

37,03

49,07

15,6

h=4,89;(h/q)=0,2838; h=2,16;(h/q)=0,23;

q1=h/2(h/q)= 4,89/2*0,2838=8,6л/с; q=4,7л/с;


Продолжение табл.3.4

исправление

Третье исправление

,м/с

(1+3,51/)0,19** 0,5612

i*103

h ,

м

h/q ,

(м*с)/л

q111

л/с

q111=q11+q111

,м/с

(1+3,51/)0,19** 0,5612

i*103

h ,

м

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

0,817

0,589

0,46

0,459


0,645

0,52

0,29

0,18

0,18


0,34

2,6

1,44

1,16

1,16


0,98

1,3

2,16

1,16

-2,32


-0,98

0,03

0,069

0,074

0,15


0,011

-4,1

-4,1

-4,1

-4,1 + +1,1

4,1

39,1

27,16

11,51

13,6


86,84

0,737

0,512

0,338

0,4


0,653

0,427

0,22

0,1

0,14


0,35

2,12

1,09

0,64

0,92


1,0

1,06

1,63

0,64

-1,84


-1,0

h= -1,32;(h/q)=0,1611; h= 0,49

q11=h/2(h/q)= -1,32/2*0,1611=4,1л/с;

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

0,057

0,487

0,645

0,46

0,004

0,205

0,34

0,18

0,02

0,82

1,36

1,16

0,03

-1,23

-0,68

2,32

0,0099

0,0332

0,0138

0,15

-1,1

1,1

1,1

-1,1-4,1

5,8

38,13

50,17

13,6

0,1

0,5

0,66

0,4

0,012

0,213

0,347

0,14

0,06

0,86

1,40

0,92

0,09

-1,29

-0,7

1,84

h= 0,44;(h/q)=0,206; h= 0,06

q11=h/2(h/q)= 0,44/2*0,206=1,1л/с;


Увязка водопроводной сети при пожаре. Таблица 3.5.

Номер

Участок

Расход

Расчетн.

Длина

Ско-

(1+3,51/)0,19




Гидравличес

Потери

коль- ца

сети

воды

q, л/с

внут.диаметр,dр,м


L, м.

рость

V, м/с

* 0,5612


dр1,19,м

кий уклон

i * 103

напора

h, м

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



1

1-2

2-3

3-4

4-7

7-1

60

47,26

32,36

40

139,34

0,260

0,260

0,209

0,209

0,412

500

1500

1000

2000

1000

1,13

0,89

0,95

1,8

1,05

0,95

0,61

0,68

1,01

0,81

0,201

0,201

0,155

0,155

0,348

4,73

3,04

4,4

6,5

2,33

2,4

4,6

4,4

-13

-2,33




1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


2

4-5

5-6

7-6

7-4

45,27

66,23

78,27

40

0,260

0,311

0,311

0,209

1500

1500

500

2000

0,85

0,87

1,03

1,18

0,55

0,58

0,79

1,01

0,201

0,249

0,249

0,155

2,74

2,33

3,2

6,5

4,11

-3,5

-1,6

13


Продолжение табл.3.5.




Первое исправление

Второе




h/q,

(м*с)/л

q1,

л/с

q1=q+q1,

л/с

,

м\с

(1+3,51/)0,19*0,5612

i*103

h ,

м

h/q,

(м*с)/л

q11,

л/с

q11=q1+q11,

л/с




11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

1-2

2-3

3-4

4-7


7-1

0,04

0,1

0,14

0,33


0,02

3,22

3,22

3,22

3,22--8,96

-3,22

63,22

50,48

35,58

34,26


136,12

1,2

0,95

1,05

1,0


1,02

1,04

0,68

0,81

0,75


0,77

5,2

3,4

5,22

4,81


2,21

2,6

5,1

5,22

-9,7


-2,21

0,04

0,1

0,15

0,28


0,02

-0,86

-0,86

-0,86

0,86- 7,13

0,86

62,36

49,62

34,72

27,99


136,98

h=-3,93;(h/q)=0,63; h=1,01;(h/q)=0,59;

q1=h/2(h/q)= -3,93/2*0,63=3,22л/с; q=0,86л/с;




11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

4-5

5-6

7-6

7-4

0,09

0,05

0,2

0,33

-8,96

8,96

8,96

-8,96 +3,22

36,31

35,19

87,21

34,26

0,68

0,99

1,15

1

0,37

0,73

0,96

0,75

1,84

2,93

3,85

4,84

2,75

-4,4

-1,93

9,7

0,07

0,06

0,02

0,28

-7,13

7,13

7,13

-7,13 +

+0,86

29,18

82,32

94,36

27,99

h=12,01;(h/q)=0,67; h=6,13;(h/q)=0,43;

q1=h/2(h/q)= 12,01/2*0,67=8,96л/с; q=7,13л/с;

Продолжение табл.3.5.




исправление

Т р е т ь е и с п р а в -




,м/с

(1+3,51/)0,19*0,5612

i * 103

h , м

h/q,

(м*с)/л

q111,

л/с

q111=q+q111

,м/с

(1+3,51/)0,19*0,5612

i * 103




21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

1-2

2-3

3-4

4-7

7-1

1,2

0,94

1,02

0,82

1,03

1,04

0,67

0,77

0,52

0,79

5,2

3,33

4,96

3,35

2,3

2,6

4,99

4,96

-6,7

-2,3

0,04

0,1

0,14

0,24

0,02

-3,3

-3,3

-3,3

3,3-1,66

3,3

59,06

46,32

31,42

29,63

140,28

1,11

0,87

0,92

0,87

1,05

0,9

0,57

0,64

0,57

0,81

4,5

2,83

4,12

3,7

2,33

h=-3,55;(h/q)=0,54;

q111=h/2(h/q)= -3,55/2*0,54=3,3л/с;




21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

4-5

5-6

7-6

7-4

0,55

1,08

1,24

0,82

0,25

0,85

1,1

0,52

1,24

3,41

4,4

3,35

1,86

-5,1

-2,2

6,7

0,06

0,06

0,02

0,24

-1,66

1,66

1,66

-1,66+3,3

27,52

80,66

92,7

29,63

0,52

1,06

1,21

0,87

0,23

0,83

1,05

0,57

1,14

3,33

4,21

3,7

h=-1,26;(h/q)=0,38;

q111=h/2(h/q)= -1,26/2*0,38=1,66л/с;

Продолжение табл.3.5.

л е н и е

Ч е т в е р т о е и с п р а в л е н и е




h , м

h/q,

(м*с)/л

q111,

л/с

q1v=q+q1v

,м/с

(1+3,51/)0,19*0,5612

i * 103

h , м




31

32

33

34

35

36

37

38

1-2

2-3

3-4

4-7

7-1

2,25

4,24

4,12

-7,4

-2,33

0,04

0,09

0,13

0,25

0,02

-0,83

-0,83

-0,83

0,83-2,6

0,83

58,23

45,49

30,59

27,86

141,11

1,09

0,85

0,89

0,82

1,06

0,86

0,55

0,6

0,52

0,83

4,27

2,73

3,87

3,36

2,4

2,13

4,1

3,87

-6,72

-2,4

h=0,88;(h/q)=0,53; h=0,88;

q= 0,83;




31

32

33

34

35

36

37

38

4-5

5-6

7-6

7-4

1,71

-4,99

-2,1

7,4

0,06

0,06

0,02

0,25

-2,6

2,6

2,6

-2,6+0,83

24,92

83,26

95,3

27,86

0,47

1,09

1,25

0,82

0,19

0,86

1,12

0,52

0,94

3,45

4,5

3,36

1,41

-5,2

-2,25

6,72

h=2,02;(h/q)=0,39; h=0,68;

q= 2,6;


4.^ Гидравлический расчет внутренних водопроводов.

Гидравлический расчет внутреннего водопровода проводится с целью определения наиболее экономичных диаметров труб, требуемого напора у расчетного пожарного крана и на вводе здание, а также для выбора схемы внутреннего водопровода.

При этом расчет водопроводных сетей, питаемых несколькими вводами, производится с учетом выключения одного из них.

Гидравлический расчет внутренних водопроводов проводят в следующем порядке:

1.Устанавливают норму расхода воды и число струй на внутреннее пожаротушения по СНиП2.04.01-85, п.п.6.1-6.6 таблицы 1или 2.

2.Определяем необходимый радиус компактной части струй и по его величине (СНиП2.04.01-85 табл.3) находим действительный расход по формуле:


Rк =Т-1,35/sin  ,

где Т -высота помещения; 1,35 -высота расположения ствола от пола;  -угол наклона радиуса действия компактной струй

 = 45-700

3.Определяем расстояние между пожарными кранами по формуле:


Lкр =k ,

где k -коэффициент, учитывающий условия орошения;

k =1 -при орошении каждой точки помещения двумя струями;

k =2 - при орошении каждой точки помещения одной струей;

р -длина пожарного рукава; В -ширина здания; Т -высота помещения.


4.Составляем аксонометрическую схему сети и намечаем на ней расчетные участки, а также расчетное направление движения воды. При этом за расчетный участок принимают отрезок сети, в пределах которого величина расхода не изменяется; каждый стояк (распределительная сеть) считается одним расчетным участком. За расчетное направление принимают направления движения воды от ввода до самого удаленного и высоко расположенного пожарного крана (диктующая точка).

5.Определяем расходы воды по расчетным участкам с приборами хозяйственно-питьевого или производственного назначения по формулам и сосредотачивая эти расходы в точках присоединения распределительной сети к магистрали


q =5q0,

где q0 -расход воды одним прибором (СНиП2.04.01-85 прилож.3) л/с;

 -коэффициент, зависящий от общего числа приборов N на расчетном участке и вероятности их действия P

P=QчU/3600qоN ,

где Qч -норма расхода воды одним потребителем в час наибольшего водопотребления;

U -общее число одинаковых потребителей в здании или сооружении;

Зная произведения N*P или значения N и P, находим величину коэффициента  по приложению 4 табл.1 и 2 СНиП2.04.01-85

6.Производим предварительное распределение сосредоточенных расходов по участкам магистральной сети.

7.Определяем диаметры труб для пропуска расчетных расходов воды с учетом допустимых экономических скоростей. В водопроводных сетях скорости движения воды не должны превышать 1,5-2 м/с;


Диаметры труб могут быть определены по формуле

d =4Q/ ,

где Q -расход по участкам сети;  -скорость движения воды.


8.Производим расчет магистральной сети. Кольцевую сеть рассчитывают по обычным правилам при условии отключения одного из вводов. Потери напора подсчитываются по формуле

h = А**Q2 ,

где А -удельное сопротивление труб;  -длина труб; Q -производительность пожарной струй.

9.Определяем потери напора в пожарном стояке, на вводе и по всей длине расчетного направления;

10.Определяем требуемый напор у ввода по формуле


Hтр. =k (hс + hвв) + hвод + Hсв.+ z ,

где hс -потери напора в сети внутреннего водопровода; hвв -потери напора на вводе; hвод -потеря напора на водомере; Hсв -свободный напор в диктующей точке; z -разность отметок наиболее высоко расположенного водоразборного устройства (пожарного крана) и ввода; k -коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления; k = 1,1 -в сетях противопожарных водопроводов; k = 1,15 -в сетях производственно-противопожарных водопроводов; k = 1,2 -в сетях хозяйственно-противопожарных водопроводов.


Сравнивают величину требуемого напора Нтр.пож с величиной гарантированного напора Нг в наружной водопроводной сети, и если выясняется недостаток гарантированного, то предусматривают установку пожарных насосов. Насосы подбираются по каталогу (по расчетному расходу и напору). При объединенном хозяйственно-пожарном водопроводе подача насоса должна быть равна суммарному расходу воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды; при специальном пожарном -расходу, необходимому только для целей пожаротушения.

При работе насоса от наружной водопроводной сети требуемый напор пожарного насоса определяются по формуле:


Нн = Нтр.пож - Нг

а при заборе воды насосом из запасного резервуара -по формуле:


Нн = k(hc + hвс.) + Нсв.+ z,

где hc -потери напора в сети; hвс -потери напора во всасывающей линий; z -разность отметок между наиболее удаленном от насоса и высоко расположенным пожарным краном и нижним уровнем воды в резервуаре.


В случае устройства водопровода с запасным резервуаром определяют емкость последнего из условия хранения в нем запаса воды на трехчасовое тушение пожара при подаче расчетного расхода по формуле:


Wр =10,8 * 103 * Qрасч. ,

где Qрасч. -расчетный расход воды, м3/с

Для того чтобы определить необходимость установки хозяйственных насосов с гидропневмобаком или водонапорным баком проводится расчет водопроводной сети при пропуске хозяйственных расходов. Причем в системах с гидропневмобаком по формулам, дополнительно определяют давление воздуха и объем воды в баке (для выбора реле давления и типового гидропневмобака), а в системах с водонапорным баком -емкость и высоту установки бака.

Пример.

Рассчитать объединенный хозяйственно-противопожарный водопровод двухэтажного производственного здания 2 степени огнестойкости с категорией производства В с высотой помещения 12,2м и размерами в плане 2562м (объем 37 820м3)

На хозяйственно-питьевые нужды вода подается по двум стоякам, на которых установлено 8 смывных бачков,4 лабораторных моек, 4 питьевых фонтанчиков, 8 писсуаров, 8 умывальников, 14 гигиенических душа.

В здании работает 100 человек. Норма расхода одним водопотребителем Qч=14,1л/ч (СНиП2.04.01-85 приложение 3). Гарантированный напор в наружной сети 25м.

1.Определим нормативный расход и число пожарных струй по СНиП2.04.01-85 табл.2.

На внутреннее пожаротушения в производственном здании высотой до 50м требуется 2 струй по 5л/с:

Qвн. = 2*5 =10л/с

2.Определим требуемый радиус компактной части струй при угле наклона струй =600

Rк =Т-1,35/sin = 12,2- 1,35/sin60 =12,5м  13м.

По СНиП2.04.01-85 табл.3 определим действительный расход пожарной струй и требуемый напор у пожарного крана. Так как расход одной пожарной струй 5л/с, то водопроводная сеть должна оборудоваться пожарными кранами d =65мм со стволами, имеющими насадки 19мм и рукавами длиной 20м. При этом в соответствии с таблицей действительный расход струй будет 5,2л/с, напор у пожарного крана 19,9м, а компактная часть струй Rк =12м.


3.Определим расстояние между пожарными кранами из условия орошения каждой точки помещения двумя струями:

Lкр =k =1= 27м.

При таком расстояний требуется установить на каждом этаже по 8 пожарных кранов (рис.4.1). Так как общее количество пожарных кранов более 12, то магистральная сеть должна быть кольцевой и питаться двумя вводами.


20666 20666 20666




ПК-1 ПК-2 ПК-3 ПК-4










Rкр8 Rкр6 Rкр7 Rкр5

ПК-8 ПК-7 ПК-6 ПК-5



62000


Рис.4.1.Размещение пожарных кранов из условия орошения каждой точки помещения двумя струями.


4.Составим аксонометрическую схему водопроводной сети (рси.4.2), наметив на ней расчетные участки.

5,2 5,2


20,6; 80; 1,712 27,4; 80; 6,912

3 2

0,34; 0,09 1,37; 1,5


0,138 26; 80; 6,912 0,138 Ключ L,м; d,мм; q,л/с

1,37; 1,45 ,м/с; h,м

4 1


50; 80; 7,05 50; 80; 7,05

0

1,4; 2,9 1,4; 2,9


Lвв =40м


Рис.4.2.Расчетная схема внутреннего водопровода.


За расчетное направление необходимо принять направление от точки 0 до ПК-16 (расчет проводится при отключений второго ввода).

5.Вычислим расход воды на хозяйственно-питьевые нужды.

По СНиП2.04.01-85 приложения 2 находим максимальный расход одним прибором, он будет равен

qо =0,2л/с

Определим вероятность действия приборов по формуле:


Р =Q*U/3600*qоN =14,1*100/3600*0,2*38 = 0,052

По приложению 4, таблице 2 СНиП2.04.01-85 находим значение  =0,276.

Определим максимальный расход воды по формуле:

q =5*qо*  =5*0,2*0,276 =0,276л/с.


Сосредоточим полученные величины расходов в точках присоединения хозяйственных стояков к магистральной сети, т.е.

q1 =q4 =q/2 =0,276/2 =0,138л/с.


6.Распределим сосредоточенные расходы по участкам магистральной сети, принимая за точку схода точку 3 (рис.4.2)

В точку 3 вода поступает по двум направлениям и получается 2 полукольца:

1 полукольцо 0-1-2-3

2 полукольцо 0-4-3

Определим расход воды на участках в каждом полукольце

1 полукольцо

Участок 0-1 q0-1 =Q/2 =14,1/2 =7,05л/с.

Участок 1-2 q1-2 =q0-1 - q1 =7,05 - 0,138 =6,912л/с.

Участок 2-3 q2-3 =q1-2 - q3 =6,912 - 5,2 =1,712л/с

2 полукольцо

Участок 0-4 q0-4 =7,05л/с

Участок 4-3 q4-3 =q0-4 -q4 =7,05 - 0,138 =6,912л/с.


7.Определим диаметры труб.

Для определение диаметров труб магистральной сети воспользуемся формулой:

d =4Q/*, где  =1,5м/с


Диаметр труб на участке 0-1 с максимальным расходом 7,05л/с будет:

d =4*7,05*10-3/3,14*1,5 =0,077м =77мм

Диаметр труб для вводов

qвв ==0,109м =109мм

Принимаем трубы стальные диаметром 80мм для магистральной сети и трубы чугунные диаметром 100мм для вводов.

8.Производим расчет кольцевой магистральной сети.

Потери напора определяем по формуле:

h =A*L*Q2,

где А -удельное сопротивление, оно определяет потери напора, приходящиеся на 1м трубопровода при единичном расходе. Значения А для стальных и чугунных труб приведены в табл.4 стр.42 [6].

Сопротивление по всей длине трубопровода составит:

S =A*L

Тогда формула для определения потерь напора по длине примет вид:

h =S*Q2

Значения А даны для Q, м3/с при скорости движения воды 1,2м/с. При 1,2м/с необходимо ввести поправочный коэффициент Кп величина которого зависит от средней скорости движения воды в трубе. Значения поправочного коэффициента Кп приведены в таблице 5 стр.42 [6].

Тогда

h =Кп*S*Q2

Результаты вычислении сводим в таблицу 4.1.

Направление

Участки


L, м


d, мм


А


S=AL*10-3


q*10-3,

м3/с


SQ*10-2


h=SQ2,

м

,

м/с


Кп


h=КпSQ2,

м

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12


1

0-1

1-2

2-3

50

27,4

20,6

80

80

80

1168

1168

1168

5,84

3,2

2,4

7,05

6,912

1,712

4,1

2,21

0,41

2,9

1,5

0,07

1,4

1,37

0,34

1,0

1,0

1,28

2,9

1,5

0,09

mirovie-informacionnie-resursi-i-ih-ispolzovanie.html
mirovim-sudej-sudebnogo-uchastka-43-suhinichskogo-rajona-kaluzhskoj-oblasti-s-uchastiem-gosudarstvennogo-obvinitelya-rajonnoj-prokuraturi-rassmotreno-ugolovnoe-de.html
mirovoe-morskoe-sudohodstvo.html
mirovoj-agropromishlennij-kompleks-mirovoj-rinok-selskogo-hozyajstva-mirovoj-rinok-produkcii-rastenievodstva.html
mirovoj-finansovij-krizis-v-postsovetskih-stranah-nacionalnie-osobennosti-i-ekonomicheskie-posledstviya-stranica-12.html
mirovoj-krizis-i-ego-socialno-ekonomicheskie-posledstviya-dlya-rossii-psihologo-pedagogicheskie-nauki-i-sportivnie-disciplini.html
  • institute.bystrickaya.ru/gabriel-garsiya-markes-general-v-svoem-labirinte-stranica-11.html
  • literature.bystrickaya.ru/e-v-r-e-j-eto-soobshestvo-ili-nacionalnost-kniga-4-stupenibitiya-4.html
  • books.bystrickaya.ru/cel-2-optimizaciya-izderzhek-i-riskov-resheniya-zadach-dolgosrochnogo-razvitiya-rossijskoj-federacii.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/razrabotka-proekta-proizvodstva-rabot-dlya-stroitelstva-panelno-blochnogo-4-sekcionnogo-6-ti-etazhnogo-zhilogo-zdaniya-seriya-bkr-2.html
  • institute.bystrickaya.ru/glava-3-glava-3-obshestvo-mechti.html
  • writing.bystrickaya.ru/deyatelnost-poliklinicheskogo-otdeleniya.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/razdel-4-remont-i-rekonstrukciya-skvazhin-pri-vvedenii-nastoyashih-trebovanij-prekrashaetsya-dejstvie-pravil-bezopasnosti.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/prilozhenie-10-programma-razvitiya.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/taktika-hirurgicheskogo-lecheniya-bolnihs-troficheskimi-yazvami-venoznoj-etiologii-aktualnie-voprosi-hirurgii.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/proekt-municipalnogo-kontrakta-na-okazanie-uslug-dlya-municipalnih-nuzhd-kurganinskogo-gorodskogo-poseleniya-kurganinskogo-rajona.html
  • institut.bystrickaya.ru
  • essay.bystrickaya.ru/diagnostika-lekcionnij-kurs-po-chastnoj-virusologii-chast-vtoraya.html
  • universitet.bystrickaya.ru/tehnicheskie-dannie-magnievih-galvanicheskih-anodov-upakovannih-s-aktivatorom.html
  • occupation.bystrickaya.ru/na-urokah-russkogo-yazika.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/kursi-dlya-inzhenerov-personalnih-assistentov-i-sekretarej-kompanij.html
  • tasks.bystrickaya.ru/15-trebovaniya-k-uchastnikam-informacionnij-byulleten-administracii-sankt-peterburga-23-724-27-iyunya-2011-g.html
  • grade.bystrickaya.ru/modelirovanie-sluchajnih-velichin-imeyushih-normalnoe-beta-ili-gamma-raspredelenie.html
  • letter.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-k-vipolneniyu-srs-dlya-bakalavrov-zaochnogo-obucheniya-disciplini-s-anitarno-tehnicheskie-ustrojstva-proizvodstv-po-pererabotke-zhivotnogo-sirya.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/publichnij-otchet-direktora-mou-srednyaya-obsheobrazovatelnaya-shkola-37-stranica-4.html
  • testyi.bystrickaya.ru/7-prinyatie-resheniya-o-rezultatah-zaprosa-predlozhenij-upolnomochennij-predstavitel-organizatora.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/literatura-vvedenie-predstavleniya-o-novoj-problematike-ploho-vyazhutsya-s-fenomenom-kulturi-predmeta-pristalnogo-vnimaniya-i-issledovaniya-so-vremen-gerodota-i-dazhe-bolee-rannih-esli-uchest-chto-i-sa-stranica-29.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-sd-04-razrabotka-sapr-dlya-specialnosti-napravleniya.html
  • thescience.bystrickaya.ru/kamennij-vek-nikolaj-rerih.html
  • universitet.bystrickaya.ru/turizm-kak-resurs-ekonomicheskogo-i-sociokulturnogo-razvitiya-regiona.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/perechen-celevih-pokazatelej-realizacii-dolgosrochnoj-celevoj-programmi-energosberezhenie-i-povishenie-energeticheskoj-effektivnosti-permskogo-kraya-na-2010-2015-godi.html
  • klass.bystrickaya.ru/7-gde-zhivet-snegurochka-kir-bulichev.html
  • control.bystrickaya.ru/diskretnij-sintez-aktivnih-polinominalnih-filtrov-optimizaciya-po-bistrodejstviyu-virtualnogo-pribora-poligarmonicheskoj.html
  • kanikulyi.bystrickaya.ru/z-zabolockij-timofej-vasilevich-predaval.html
  • knigi.bystrickaya.ru/resheni-e-imenem-rossijskoj-federacii.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/publichnij-informacionnij-doklad-stranica-3.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-4-psihologiya-detej-s-narusheniyami-funkcij-oporno-dvigatelnogo-apparata.html
  • control.bystrickaya.ru/e-a-osmanova-glava-administracii.html
  • institut.bystrickaya.ru/the-automated-feature-extraction-system-based-on-the-characteristic-sequences-for-time-series-and-grayscale-image-classification.html
  • tasks.bystrickaya.ru/250406-glavnij-registrator-dal-urok-tverskim-shkolnikam-22-12-06-podvedeni-itogi-raboti-za-2006-god.html
  • textbook.bystrickaya.ru/kalendarnij-plan-osnovnih-meropriyatij-po-podgotovke-i-provedeniyu-viborov-glav-stranica-2.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.