курсовая гидравлика. Расчет и проектирование системы водоснабжения населенного пункта и промышленного предприятия
![]()
|
1.2.3 Определение расчётных расходов воды на пожаротушениеТак 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 ![]() 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 ![]() ![]() ![]() ![]() Таким образом, ![]() ![]() 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 ![]() ![]() Таким образом, ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2. Гидравлический расчет водопроводной сетиРассмотрим 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 Определим равномерно распределяемый расход: ![]() ![]() ![]() Определим удельный расход воды: ![]() ![]() l j= l1-2 + l2-3+ l3-4+ l4-5+ l5-6+ l6-7+ l7-1+ l7-4 =6850 м Определим путевые отборы: Qпут j = ljqуд Результаты приведены в табл. 2.1. Таблица 2.1 Путевые расходы
Определим узловые расходы: Аналогично определяем расходы воды для каждого узла. Результаты приведены в таблице 2.2. Таблица 2.2 Узловые расходы
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 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+q1-2+q1-7=Qпос.пр. Величины q1=8,63л/с и Qпос.пр=121,37 л/с известны, а q1-2 и q1-7 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например,q1-2=60л/с. Тогда: q1-7 = Qпос.пр-(q1+q1-2)= 121,37-(8,63+60)=52,74 л/с. Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение: q1-7 = q7+q7-4+q7-6 Значение q1-7 = 52,74 л/c и q7=16,12 л/c известны, а q7-4 и q7-6 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, q7-4=15 л/c. Тогда q7-6 = q1-7-(q7+q7-4)=52,74-(16,12 +15) =21,62л/с. Расходы воды по другим участкам сети можно определить из следующих соотношений: q2-3 = q1-2-q2, q3-4 = q2-3-q3, q4-5 = q7-4+q3-4-q4, q6-5=q7-6-q6. В результате получится: q2-3 = 45,75 л/с, q3-4 = 31,55 л/с, q4-5 = 24,42 л/с, q6-5 = 9,24л/с, Проверка. q5=q4-5+q6-5, 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. d1-2 =0,25 м d2-3 =0,25 м d3-4 = 0,2 м d4-5 =0,2 м d5-6 = 0,125 м d6-7 = 0,15 м d4-7 = 0,15 м d1-7 = 0,25 м Соответствующие расчетные внутренние диаметры равны (прил. 2 [2]): d1-2 =0,253 м d2-3 = 0,253 м d3-4 = 0,2026 м d4-5 =0,2026 м d5-6 = 0,1272 м d6-7 = 0,1524 м d4-7 =0,1524 м d1-7 = 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 Qʹпос.пр. = 412,86 м3∕ч = 114,68 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия Qʹпр = 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+ Qпож.расч Qʹʹпос.пр = 114,68+75 = 189,68 л/с Т.к. ![]() Qʹпр = 10,57 л ∕с Q об.зд = 1,33 л ∕с Qпож.расч = 75 л/с Равномерно распределенный расход будет равен: Qпос.рас = Qʹʹпос.пр – (Qʹпр + Qʹоб.зд + Qпож.рас) = 189,68 – (10,57 + 1,33 + 75) = 102,78 л/с Определим путевые отборы по формуле Qпут j = ljqуд. Результаты сведем в таблицу 2.3: Таблица 2.3 Путевые расходы
Таблица 2.4 Узловые расходы
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 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+q1-2+q1-7=Qпос.пр. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например,q1-2=100 л/с. Тогда: q1-7 = Qпос.пр-(q1+q1-2)= 189,68 - (8,63+100)=81,05 л/с. Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение: q1-7 = q7+q7-4+q7-6 Значение q1-7 = 81,05 л/c и q7=16,13 л/c известны, а q7-4 и q7-6 неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, q7-4=25 л/c. Тогда q7-6 = q1-7-(q7+q7-4)= 81,05 -(16,13 +25) =39,92л/с. Расходы воды по другим участкам сети можно определить из следующих соотношений: q2-3 = q1-2-q2, q3-4 = q2-3-q3, q4-5 = q7-4+q3-4-q4, q6-5=q7-6-q6. В результате получится:q2-3 = 85,75 л/с, q3-4 = 71,29 л/с, q4-5 = 74,15 л/с, q6-5 = 27,54 л/с, Проверка. q5=q4-5+q6-5, 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∕ ![]() Увязка сети продолжается до тех пор, пока величина невязки в каждом кольце не будет менее 1 м. Таблица 2.5 |