водоснабжение. В связи с этим разработке проблем рационального, научно обоснованного, комплексного использования водных ресурсов и охране водных источников от загрязнений уделяется очень большое внимание
 Скачать 1.65 Mb.
|
|
Арматура  Во внутренних водопроводах, в зависимости от назначения, различают арматуру: запорную, водоразборную, регулировочную и предохранительную. К трубопроводам арматуру присое- диняют на резьбе или с помощью фланцев. Арматуру изготовляют из чугуна, стали, латуни, пластмассы. По принципу перемещения затвора водопроводная арматура подразделяется на пять типов: вентильная, пробковая (крановая), дроссельная, шторная (задвижки) и клапанная (рис. 1.8).  Запорная арматура – пробковые проходные краны, запорные вентили, задвижки (рис. 1.9) – предназначена для отключения отдельных участков водопроводной сети. Запорную арматуру устанавливают: у основания стояков водопроводной сети в зданиях, имеющих более трех этажей; на всех ответвлениях от магистральных трубопроводов; на кольцевой магистральной сети, у основания пожарных стояков, на которых имеются пять и более пожарных кранов; на ответвлениях в каждую квартиру; на подводках к промывным канализационным устройствам (бачкам, смывным кранам), на подводках к водоподогревателям; перед наружными поливочными кранами; перед приборами и аппаратами специального назначения; на ответвлениях, питающих более трех водоразборных точек. Поплавковые клапаны, как и смывные краны, являясь водоразборными устройствами, могут быть отнесены к самозапирающейся арматуре. На трубопроводах диаметром более 50 мм в качестве запорной арматуры устанавливают задвижки, а трубопроводах меньшего диаметра – вентили. Водоразборная арматура – краны водоразборные, туалетные, смесительные, лабораторные, банные (рис. 1.10, а, б), поливочные, писсуарные, смывные, пожарные и т.д. В зависимости от вида перемещения затвора водоразборную арматуру подразделяют на два типа: вентильную и пробковую. Для вентильной арматуры основным элементом является затвор (клапан), который, перемещаясь возвратно-поступательно, частично или полностью постепенно открывает или закрывает отверстие для прохода воды. Основной элемент пробковой арматуры – коническая пробка с отверстием, при повороте которой на 90° происходит быстрое открытие или закрытие крана, что может вызвать гидравлический удар. Выпускают водоразборные краны неповоротные, поворотные, банные (пробковые). К водоразборной арматуре относятся также смесители, предназначенные для смешения холодной и горячей воды. Смесители устанавливают для умывальников (настенные и настольные), моек, ванн со стационарной душевой сеткой и с душевой сеткой на гибком шланге, душевых установок (рис. 1.10, в, г, д). Для поливки территорий вокруг зданий предусмотрены поливочные краны, оборудованные вентилями и быстросмыкающимися полугайками для присоединения гибких рукавов длиной 20 – 30 м (рис. 1.11).  Размещают в нишах наружных стен зданий через каждые 60 – 70 м по его периметру на высоте 0,35 в отмостке здания. На каждом трубопроводе подводки от сети внутреннего водопровода к поливочному крану устанавливают вентиль и спусковой кран (или пробку) для опорожнения на зимний период. При необходимости поливочные краны устанавливают внутри помещений на высоте 1,25 м от поверхности пола. Водоразборные пожарные краны диаметром 50 и 65 мм представляют собой вентили с наружной и внутренней резьбой на концах для ввертывания в тройники пожарного стояка и для присоединения быстросмыкающихся полугаек.  Выпускается также специальная водоразборная арматура для лечебных зданий и лабораторий. Регулировочная арматура (регуляторы расхода, напора, регулировочные вентили и т.п.) предназначена для регулирования расхода воды, а также для поддержания определенного напора в сети или перед водоразборными приборами. Регулировоч- ная арматура обеспечивает нормальные условия эксплуатации водоразборной арматуры и повышает гидравлическую устойчивость всей системы. Регуляторы давления (напора), например, понижают избыточный напор и поддерживают его постоянным «после себя», поэтому их устанавливают на вводах в здания и квартиры, на этажах многоэтажных зданий и т.п. Предохранительная арматура (предохранительные клапаны) предназначена для защиты от повреждения сети и оборудования при внезапном повышении напора. Пружинные или рычажные клапаны d = 20 – 100 мм применяют при давлениях до 1,6 МПа. К предохранительной арматуре относятся также обратные клапаны различной конструкции, обеспечивающие движение воды в трубопроводе только в одном направлении. При движении воды в обратном направлении клапан прижимается водой к седлу и закрывает проход. Обратные клапаны устанавливают на вводах и на обвязках оборудования в системах с водонапорными баками и повысительными насосами. Местные водонапорные установки предназначены для повышения напора в сети внутреннего водопровода, когда гарантированный (минимальный) напор на вводе меньше требуемого и не обеспечивает подачу необходимого нормированного расхода воды, особенно у водоразборных приборов, расположенных на верхних этажах зданий. К водонапорным относятся повысительные насосные и пневматические установки. Регулирующие и запасные баки (водоаккумулирующие и напорные устройства) – открытые и закрытые (пневматические) баки предназначены для аккумулирования некоторого объема воды при несоответствии режимов подачи и потребления воды в сети внутреннего водопровода. Эти баки могут быть использованы и для хранения водных запасов на технологические или противопожарные нужды. 1.4. Расчет внутренних водопроводов различного назначения. Режимы и нормы водопотребления Для проведения расчета внутреннего водопровода должны быть выявлены основные потребители воды на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды, выбрана принципиальная система водоснабжения и составлена аксонометрическая схема внутренней водопроводной сети, т.е. уточнены точки ее присоединения к наружной сети (источнику снабжения водой) и определены места размещения водомерных узлов, водонапорных установок и водоразборной арматуры, определены диктующая (расчетная) водоразборная точка (арматура) и «расчетное направление» от этой точки до колодца наружной сети. Для выполнения расчета необходимо знать нормы водопотребления, число потребителей, число и характеристики водоразборной арматуры (нормативные расходы и напоры). Расчет внутреннего водопровода включает: определение общего расхода воды; гидравлический расчет отдельных участков расчетного направления водопроводной сети; подбор водосчетчика, водонапорных установок и другого оборудования. Определение расчетных расходов воды во внутреннем водопроводе Сети внутреннего водопровода рассчитываются на пропуск расчетных секундных расходов воды ко всем водоразборным устройствам в здании. Показателем водообеспеченности сети служит подача нормативного расхода к диктующему водоразборному устройству (наиболее высоко и далеко расположенному) от ввода водопровода в здание с максимальным значением свободного напора – Hf(см. прил. 4). Расчет сети внутренних водопроводов производится по максимальному секундному расходу воды. Максимальный секундный расход воды в здании q (qtot, qc, qh) л/с определяется по формуле
где  , л/с, – секундный расход воды одним прибором (см. прил. 4).При отсутствии данных о расходах воды и технических характеристик санитарно-технических приборов в жилых и общественных зданиях допускается принимать:  = 0,3л/с, а для подачи холодной воды  = 0,2 л/с, где α – коэффициент, зависящий от произведения общего числа приборов N, т.е. α = f(PN); (см. табл. прил. 1).Вероятность действия водоразборных устройств  при наличии одинаковых потребителей в здании может быть определена по формуле
где  – норма расхода воды, л, потребителем в час наибольшего водопотребления, принимаемая по прил.5 ( – норма расхода холодной воды потребителем, л/ч;  – общая норма расхода воды потребителем, л/ч), U– количество жителей в здании. Эту величину можно определить, зная санитарную норму площади на одного человека f (региональный показатель), количество квартир в здании nкв и жилую площадь квартиры Fж. Тогда средняя заселенность квартиры U0 определится из выражения U0=Fж/f, азначение Uпо формуле
В зданиях с одинаковыми потребителями на расчетных участках принимают значение Р, определенное для всей системы водоснабжения, т. е. для N водоразборных устройств в здании. Приведем конкретный пример определения максимального секундного расхода на участке сети внутреннего водопровода. Для примера примем 4-этажное здание с количеством водоразборных устройств в квартире N=4 (смеситель ванны с душевой сеткой, смеситель мойки, умывальника, клапан смывного бачка унитаза). Количество жителей в здании U= 72 чел. По расчетной (безмасштабной) аксонометрической схеме холодного водоснабжения определяется количество водоразборных устройств на расчетных участках (рис. 1.12). При оборудовании здания централизованным горячим водоснабжением принимаем:  = 0,2 л/с – расход холодной воды санитарно-техническим прибором; = 5,6 л/ч – норма расхода холодной воды в час наибольшего водопотребления для домов с ваннами, оборудованными душами,  (л/ч) (см. прил. 5).Вероятность действия водоразборных устройств по формуле 1.7 будет равна: Р = 5,6  72/3600 0,2 96 = 0,00583.Определяем произведение NPна участке сети (ВУ-ВВОД), где N= 96, NР = 0,00583 96=0,5596 = 0,56 Коэффициент α определяется по прил. 1. Если вычисленное значение NPв таблице отсутствует, то значение α принимается для ближайшего большего NP. В данном случае: α = 0,717. Максимальный секундный расход холодной воды на этом участке, вычисленный по формуле 1.6, будет равен:  л/с. Гидравлический расчет внутреннеговодопровода Целью гидравлического расчета является определение экономически выгодных диаметров труб для пропуска расчетных расходом воды и потерь напора от диктующего (водоразборного устройства в здании) до места присоединения ввода к наружной водопроводной сети. Он проводится в такой последовательности. Зная место расположения ввода в здание, на плане подвала здания проектируется разводка сети внутреннего водопровода и строится расчетная аксонометрическая схема внутренней водопроводной сети (см. рис. 1.12). На схеме выбирается расчетный стояк (самый удаленный от ввода) и расчетное направление от диктующего устройства до места присоединения ввода к наружному водопроводу. Аксонометрическая схема разбивается на расчетные участки так, чтобы в пределах участка не изменялся расход (см. рис. 1.12). Определяется количество водоразборных устройств N на расчетных участках. Определяется расчетное количество жителей Uв здании (формула 1.8). Определяется величина вероятности действия водоразборным устройств Р (формула 1.7). На каждом участке определяется произведение Р и N приборов, снабжающихся водой на данном участке (PN), а затем по полученному значению этого произведения определяется коэффициент α (см. прил. 1). На каждом расчетном участке вычисляется секундный расход: q, л/с (формула 1.6). Определяются длины расчетных участков. По полученному расходу по таблицам гидравлического расчета (см.прил.3) выбирается диаметр d, мм, каждого расчетного участка, исходя из значения экономических скоростей движения воды vэ = 0,9 – 1,2 м/с. Скорость движения воды в магистральных трубопроводах и стояках рекомендуется принимать не более 1,5 м/с, а в подводках к водоразборным устройствам – не более 2,5 м/с. Для каждого выбранного диаметра расчетного участка определяют потери на единицу длины – 1000i (для удобства обращения с малыми числами значение iувеличено в 1000 раз) (см. прил. 3). Определяются потери напора на каждом расчетном участке
где коэффициент klучитывает потери на местные сопротивления в соединениях труб и арматуре. Для хозяйственно-питьевых водопроводов он принимается равным 0,3; L– длина расчетного участка сети, м. Определяется сумма потерь напора в здании Нl,tot от диктующего водоразборного устройства до водомерного узла. Потери на участке от водомерного узла до места присоединения ввода к наружному водопроводу (ВУ – Ввод) составляют потери на вводе Hвв. Гидравлический расчет внутренней водопроводной сети сводится в табл. 1.1.
После гидравлического расчета отдельных участков труб на главном расчетном направлении иногда производят расчет других распределительных трубопроводов (ответвлений). При однотипных конструктивных решениях участков водопроводной сети (стояки, подводки к водоразборной арматуре) диаметры отдельных трубопроводов принимают по аналогии с рассчитанными участками. Определяется величина требуемого напора в здании Hтр, м:
где Hgeom– геометрическая высота подъема воды, м, от отметки грунта у места присоединения ввода к наружной водопроводной сети до отметки диктующего водоразборного устройства; H1,tot– сумма потерь напора на расчетном направлении от водомерного узла до диктующего водоразборного устройства, м; Нвв – потеря напора во вводе, м; hсч–потеря напора в водомере, м; Нf – рабочий (свободный) напор у диктующего водоразборного устройства, м, определяется по прил. 4. Режим водопотребления во внутренних водопроводах характеризуется неравномерностью и зависит от этажности и назначения здания, числа водоразборных устройств, числа потребителей и многих других факторов. Расход воды в зданиях по часам суток изменяется существенно: наблюдаются периоды минимальных, увеличенных и максимальных расходов. В ночное время, например, в жилых и общественных зданиях полезный расход воды может отсутствовать. Неравномерность потребления воды наблюдается и в другие интервалы времени: сутки, месяцы. Для определения максимального, минимального и среднего расходов воды, а следовательно, и коэффициента неравномерности (часовой или суточной) строят графики изменения расходов (рис. 1.13).Отношение максимального часового расхода воды Qч•макс к среднечасовому Qч•ср называется коэффициентом часовой неравномерности
 Количество воды, отнесенное к единице измерения (времени, процедуре, единице продукции и т.п.), называется нормой водопотребления. Нормы водопотребления устанавливают опытным путем в зависимости от степени благоустройства зданий, условий технологии производства, климатических и других условий. Принятые нормы водопотребления для различных потреби- телей приведены в СНиП 2.04.01–85* и даны в приложениях 1 и 2. Нормы расходов воды установлены для всех потребителей, которых должен обеспечить проектируемый водопровод, поэтому, при расчете системы водоснабжения каждого здания, объекта, следует пользоваться справочными и нормативными документами. Система водоснабжения должна обеспечить подачу воды ко всем водоразборным устройствам (арматуре). При этом требуемый напор должен обеспечить подъем воды до диктующего водоразборного устройства на высоту Hgeom,возместить потери напора на преодоление всех сопротивлений по пути движения воды и создать необходимый рабочий (свободный) напор Нf,обеспечивающий нормативный расход q0, л/с. Внутренний водопровод считается обеспеченным напором от наружного водопровода, если в точке присоединения ввода гарантированный (наименьший) напор Нгар в наружной сети будет равен требуемому напору Нтр для внутреннего водопровода, т.е. Нтр = Нгар. Если располагаемый (фактический) напор Нрасп во вводе больше требуемого, то в сети внутреннего водопровода образуется избыточный напор
В то же время у диктующего водоразборного устройства (арматуры) также будет создаваться избыточный напор
который увеличит нормативный расход воды на объем, равный «непроизводительному расходу»:
где Нf –рабочий напор, м, обеспечивающий нормативный расход воды q0, л/с; Низб – избыточный напор перед водоразборной арматурой, м; Sа –гидравлическое сопротивление водоразборной арматуры; Нарм – фактический (располагаемый) напор воды перед водоразборной арматурой, м. Чем больше избыточный напор перед водоразборной арматурой, тем больше непроизводительные расходы воды. У водоразборной арматуры, расположенной на нижних этажах здания, фактические напоры всегда больше требуемых. Избыточные напоры в зданиях не только создают непроизводительные расходы воды, но и увеличивают потери воды, главным образом, через поплавковые клапаны смывных бачков. Эти клапаны, в дневное время отрегулированные на рабочий напор, в ночные часы не могут удерживать напор, возросший в наружном водопроводе в связи с уменьшением потребления воды в городе, в результате чего образуется утечка воды в канализацию. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, л/с
,
,
,
