курсовая гидравлика. Расчет и проектирование системы водоснабжения населенного пункта и промышленного предприятия

• Название: Расчет и проектирование системы водоснабжения населенного пункта и промышленного предприятия
• Анкор: курсовая гидравлика
• Дата: 16.05.2023
• Размер: 0.57 Mb.
• Имя файла: 1719_Gorina_D_V_Kursovaya_PPV.docx
• Тип: Курсовой проект; #1133577
• страница: 3 из 9

1.2.3 Определение расчётных расходов воды на пожаротушение

Так как водопровод в поселке проектируется объединенным, то согласно СНиП 2.04.02-84, п. 2.23 при количестве жителей 26000 чел. принимаем два одновременных пожара. Согласно п. 2.12, табл. 5[3] при 4-x этажной застройке с расходом воды 25 л/с на два пожара

(л/с)

Расчет воды на внутреннее пожаротушение в поселке при наличии гостиницы, здание четырехэтажное объемом 27000 м³ , согласно СНиП 2.04. 01 - 85 , п. 6.1, табл. 1 принимаем 2 струи, производительностью 2,5 л/с


Согласно СНиП 2.04. 02-84, п. 2.22 на предприятии принимаем 1 пожар, т.к. площадь предприятия до 150 га.

Согласно п. 2.14, табл.8, примечание 1[3], расчетный расход воды для здания объемом 90 тыс. м³ 35 , а для здания объемом 190 тыс. м³ = 35 ..

Таким образом, = 35
Согласно СНиП 2.04. 01-85, п.6.1, табл.2 расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение в производственных зданиях предприятия принимаем из расчета 2 струи производительностью 2,5 л/с каждая

=2·2,5 = 5 .

Таким образом,



=50 + 5 = 55
=35 + 5 = 40
< , поэтому, согласно п. 2.23 СНиП 2.04.02-84 , расход воды на цели пожаротушения в поселке и на предприятии определяем как сумму расхода воды на предприятии и 50% расхода в поселке:


=55 + 0,5 40 = 75

2. Гидравлический расчет водопроводной сети

Рассмотрим гидравлический расчет на примере водопроводной сети, показанной на рис. 2.1. Общий расход воды в час максимального водопотребления составляет 121,37 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен 17,53 л/с, а сосредоточенный расход общественного здания 1,07 л/с.



Рис. 2.1. Расчетная схема водопроводной сети

1. 
   Определим равномерно распределяемый расход:
   

=121,37 - (17,53 + 1,07) = 102,77

2. 
   Определим удельный расход воды:
   

^l j^{= l}1-2 ^{+ l}2-3^{+ l}3-4^{+ l}4-5^{+ l}5-6^{+ l}6-7^{+ l}7-1^{+ l}7-4 =6850 м

3. 
   Определим путевые отборы:
   

Q_{пут j} = l_jq_уд
Результаты приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Путевые расходы

Номер участка	Длина участка, м	Путевой отбор, л/с
1-2	800,00	12,00
2-3	1100,00	16,51
3-4	650,00	9,75
4-5	1050,00	15,75
5-6	1100,00	16,51
6-7	550,00	8,25
7-1	350,00	5,25
7-4	1250,00	18,75
Всего	6850	ΣQпут=102,77

4. 
   Определим узловые расходы:
   

Аналогично определяем расходы воды для каждого узла. Результаты приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Узловые расходы

Номер узла	Узловой расход, л/с
1	8,63
2	14,25
3	13,13
4	22,13
5	16,13
6	12,38
7	16,12
Всего	Σqузл=102,77

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. Тогда q₅=33,66л/с, q₃=14,20 л/с. Величины узловых расходов показаны на рис.2.3. С учетом сосредоточенных расходов qузл = 121,37 л/с.
   

Рис. 2.2. 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. точку встречи двух потоков (конечную точку подачи воды). За диктующую точку примем точку 5. Предварительно наметим направления движения воды от точки 1 к точке 5. 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 следующее условие: сумма расходов на участках 1-2, 1-7 и узлового расхода q₁ должно быть равно общему расходу воды, поступающему в сеть. То есть соотношениеq₁+q_1-2+q_1-7=Q_пос.пр. Величины q₁=8,63л/с и Q_пос.пр=121,37 л/с известны, а q_1-2 и q_1-7 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например,q_1-2=60л/с.

Тогда:

q_1-7 = Q_пос.пр-(q₁+q_1-2)= 121,37-(8,63+60)=52,74 л/с. Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение:

q_1-7 = q₇+q_7-4+q_7-6

Значение q_1-7 = 52,74 л/c и q₇=16,12 л/c известны, а q_7-4 и q_7-6 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, q_7-4=15 л/c. Тогда q_7-6 = q_1-7-(q₇+q_7-4)=52,74-(16,12 +15) =21,62л/с.

Расходы воды по другим участкам сети можно определить из следующих соотношений:

q_2-3 = q_1-2-q_2,

q_3-4 = q_2-3-q_3,

q_4-5 = q_7-4+q_3-4-q_4,

q_6-5=q_7-6-q_6.

В результате получится:

q_2-3 = 45,75 л/с,

q_3-4 = 31,55 л/с_,

q_4-5 = 24,42 л/с_,

q_6-5 = 9,24л/с,
Проверка. q₅=q_4-5+q_6-5, q₅ = 24,42+9,24=33,66л/с.

Начинаем предварительно распределять расходы воды от диктующей точке. Расходы воды будут уточняться в дальнейшем при выполнении увязки водопроводной сети. Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами в обычное время показано на рис.2.3

q₆=12,38л\с

Рисунок 2.3 Расчетная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при хозяйственно-производственном водопотреблении.
Определим диаметры труб участков сети, для чугунных труб

По экономическому фактору и предварительно распределенным расходам воды по участкам сети при максимальном хозяйственно- производственном водопотреблении по приложению II определяем диаметры труб участков водопроводной сети.

d_1-2 =0,25 м d_2-3 =0,25 м d_3-4 = 0,2 м

d_4-5 =0,2 м d_5-6 = 0,125 м d_6-7 = 0,15 м

d_4-7 = 0,15 м d_1-7 = 0,25 м

Соответствующие расчетные внутренние диаметры равны (прил. 2 [2]):

d_1-2 =0,253 м d_2-3 = 0,253 м d_3-4 = 0,2026 м

d_4-5 =0,2026 м d_5-6 = 0,1272 м d_6-7 = 0,1524 м

d_4-7 =0,1524 м d_1-7 = 0,253 м

При пожаре

При пожаре водопроводная сеть должна обеспечивать подачу воды на пожаротушение при максимальном часовом расходе воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды за исключением расходов воды на душ, поливку территории и т.п. промышленного предприятия. (п.2.21 СНиП 2.04.02 – 84), если эти расходы вошли в расход в час максимального водопотребления.

Для водопроводной сети, 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)

Расход воды Qʹ_пос.пр. = 412,86 м³∕ч = 114,68 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия Qʹ_пр = 38,05 м³∕ч = 10,57 л ∕с, а сосредоточенный расход общественного здания Q _об.зд = 4,8 м³∕ч = 1,33 л ∕с.
Поэтому при гидравлическом расчете сети при пожаре:

Q^’’_пос.пр= Q^’_пос.пр+ Q_{пож.расч}

Q^ʹʹ_пос.пр = 114,68+75 = 189,68 л/с
Т.к. ,то узловые расходы при пожаре будут другие, чем в час максимального водопотребления без пожара. Определим узловые расходы так, как это делалось без пожара. При этом следует учитывать, что сосредоточенными расходами будут:

Qʹ_пр = 10,57 л ∕с Q _об.зд = 1,33 л ∕с Q_{пож.расч} = 75 л/с
Равномерно распределенный расход будет равен:

Q_{пос.рас} = Q^ʹʹ_пос.пр – (Q^ʹ_пр + Q^ʹ_об.зд + Q_{пож.рас}) = 189,68 – (10,57 + 1,33 + 75) = 102,78 л/с
Определим путевые отборы по формуле Q_{пут j} = l_jq_уд. Результаты сведем в таблицу 2.3:

<sub>Таблица 2.3

Путевые расходы</sub>

Номер участка	Длина участка, м	Путевой отбор, л/с
1-2	800,00	12,00
2-3	1100,00	16,51
3-4	650,00	9,75
4-5	1050,00	15,75
5-6	1100,00	16,51
6-7	550,00	8,25
7-1	350,00	5,25
7-4	1250,00	18,76
Всего	6850	102,78

Таблица 2.4

Узловые расходы

Номер узла	Узловой расход, л/с
1	8,63
2	14,25
3	13,13
4	22,13
5	16,13
6	12,38
7	16,13
Всего	102,78

7. 
   Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы при пожаре на предприятии. К узловому расходу в точке 5 добавляется сосредоточенный расход на пожаротушение, а в точке 3 – сосредоточенный расход общественного здания. Тогда q₅=101,7 л/с, q₃=14,46 л/с.
   

Рис. 3.4. Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами при пожаре

8. 
   Выполним предварительное распределение расходов воды по участкам сети при пожаре и при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении. Выберем диктующую точку, т.е. точку встречи двух потоков. За диктующую точку примем точку 5. Предварительно наметим направления движения воды от точки 1 к точке 5.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 следующее условие: сумма расходов на участках 1-2, 1-7 и узлового расхода q₁ должно быть равно общему расходу воды, поступающему в сеть. То есть соотношениеq₁+q_1-2+q_1-7=Q_пос.пр. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например,q_1-2=100 л/с.
   

Тогда:

q_1-7 = Q_пос.пр-(q₁+q_1-2)= 189,68 - (8,63+100)=81,05 л/с. Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение:

q_1-7 = q₇+q_7-4+q_7-6

Значение q_1-7 = 81,05 л/c и q₇=16,13 л/c известны, а q_7-4 и q_7-6 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, q_7-4=25 л/c. Тогда q_7-6 = q_1-7-(q₇+q_7-4)= 81,05 -(16,13 +25) =39,92л/с.

Расходы воды по другим участкам сети можно определить из следующих соотношений:

q_2-3 = q_1-2-q_2,

q_3-4 = q_2-3-q_3,

q_4-5 = q_7-4+q_3-4-q_4,

q_6-5=q_7-6-q_6.

В результате получится:q_2-3 = 85,75 л/с,

q_3-4 = 71,29 л/с_,

q_4-5 = 74,15 л/с_,

q_6-5 = 27,54 л/с,

Проверка. q₅=q_4-5+q_6-5, q₅ = 74,15 +27,54 =101,69 л/с.

Начинаем предварительно распределять расходы воды от диктующей точке. Расходы воды будут уточняться в дальнейшем при выполнении увязки водопроводной сети. Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами во время пожара показано на рис.



Рис 3.5 Расчётная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при пожаре

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

По экономическому фактору и предварительно распределенным расходам воды по участкам сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (при пожаре) по приложению 2[1] определяем диаметры труб участков водопроводной сети.

d1-2 =0,35 м d2-3 = 0,3 м d3-4 =0,3 м

d4-5 =0,3 м d5-6 =0,2 м d6-7 =0,2 м

d4-7 =0,2 м d1-7 =0,3 м

Соответствующие расчетные внутренние диаметры равны (прил. 2 [3]):

d1-2 =0,3524 м d2-3 =0,3044 м d3-4 =0,3044 м

d4-5 =0,3044м d5-6 =0,2026 м d6-7 =0,2026 м

d4-7 = 0, 2026 м d1-7 =0,3044 м
Произведем увязку водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водоснабжении.

При увязке потери напора в чугунных трубах следует определять по формуле:

h = 10^-3[(1+3,51∕V)^0,19×0,561V²∕ ]l

Увязка сети продолжается до тех пор, пока величина невязки в каждом кольце не будет менее 1 м.

Таблица 2.5