«Гидравлический расчет тупиковой водопроводной сети» Вариант 13.. Отчет по практическим занятиям.. Отчет по практическим занятиям. Гидравлический расчет тупиковой водопроводной сети

• Название: Отчет по практическим занятиям. Гидравлический расчет тупиковой водопроводной сети
• Анкор: «Гидравлический расчет тупиковой водопроводной сети» Вариант 13
• Дата: 06.05.2022
• Размер: 167.49 Kb.
• Имя файла: Отчет по практическим занятиям..docx
• Тип: Отчет; #515508

Отчет по практическим занятиям.
«Гидравлический расчет тупиковой водопроводной сети»

Вариант 13.

Исходные данные.

Требуется определить высоту водонапорной башни и величины диаметров труб на всех участках водопроводной сети, схема и конфигурация которой представлена на рис. 1.1 и 1.2.


Рис. 1.1 Конфигурация тупиковой водопроводной сети



Рис. 1.2 Расчетные расходы на участках водопроводной сети

Вода из водонапорной башни поступает в сеть и далее потребителям, проживающим в двух 5-ти этажных многоквартирных домах (узлы 4 и 5). Вода в узлах 4 и 5 потребляется на хозяйственно-питьевые нужды. На участке 2 - 3 осуществляется непрерывная водоотдача (путевой расход) - .

Категория жилых помещений:

- в узле 4 - многоквартирный дом с централизованным холодным и горячим водоснабжением, водоотведением, каждая квартира которого оборудована унитазом, раковиной, мойкой, ванной длиной 1500 мм с душем;

- в узле 5 - многоквартирный дом с централизованным холодным и горячим водоснабжением, водоотведением, каждая квартира которого оборудована унитазом, раковиной, мойкой, ванной длиной 1700 мм с душем;

Количество потребителей в каждом многоквартирном доме U= 480чел.

Количество водоразборных приборов в каждом многоквартирном доме:

- для холодной воды - N^c= 640 шт.;

- для горячей воды - N^h = 480 шт.

Норматив потребления холодной воды :

- в узле 4 - 5,92 м³/(мес.·чел);

- в узле 5 -5,60м³/(мес.·чел).

Норматив потребления горячей воды :

- в узле 4 - 3,24 м³/(мес.·чел);

- в узле 5 -3,19м³/(мес.·чел).

Коэффициент максимальной суточной неравномерности водопотребления - = 1,3.

В каждом многоквартирном доме установлен индивидуальный тепловой пункт, в котором холодная вода нагревается для нужд горячего водоснабжения.

Величины геодезических отметок земли в узловых точках: = = = = = 0 м. Длины отдельных участков сети , , , и величины непрерывной водоотдачи представлены в таблице. Температура воды t= 10 ⁰C, кинематический коэффициент вязкости ν = 1,31∙10^-6 м²/с. Материал труб сталь, эквивалентная шероховатость стенки трубы = 0,1 мм.
Решение.

1.1. Узел в точке 4.
Расчетный расход холодной воды определяется как сумма потребляемой воды на нужды холодного и горячего водоснабжения.
1.1.1 Расход воды, потребляемой на нужды холодного водоснабжения
1.1.1.1. Среднесуточный расход воды одним человеком

= = = 0,211 м³/(сут·чел).

1.1.1.2. Максимальный суточный расход воды одним человеком

= · = 0,211·1,3 = 0,274 м³/(сут·чел),

1.1.1.3. Максимальный суточный расход воды для жилых помещений МКД:

= U = 0,274·480 = 131,520 м³/сут.

1.1.1.4. Среднечасовой расхода воды для жилых помещений МКД:

= = = 5480 л/ч.

1.1.1.5. Выбираем из таблицы «Нормы расхода холодной и горячей воды в многоквартирных домах» (Приложение Ж) величины усредненных секундных и часовых расходов воды для одного водоразборного прибора и нормы расходов воды в час и сутки наибольшего потребления:

= 0,2 л/с;

= 200 л/ч;

= 7,1 л/ч;

= 165 л/ч.

1.1.1.6. Выбираем из таблицы «Значения коэффициентов α и при P≤ 0,1 и любом числе N, а также при P> 0,1 и числе N> 200» (Приложение Е) значение коэффициента :

= = = 0,0074;

· = 640·0,0074 = 4,7;

= 2,456.

1.1.1.7. Расчетный (максимальный) секундный расход воды для жилых помещений МКД:

= 5· · = 5·2,456·0,2 = 2,456 л/с.

1.1.1.8. Выбираем из таблицы «Значения коэффициентов α и при P≤ 0,1 и любом числе N, а также при P> 0,1 и числе N> 200» (Приложение Е) значение коэффициента :

= = = 0,0266;

· = 640·0,0266 = 17,0;

= 6,093.

1.1.1.9. Расчетный (максимальный) часовой расход воды для жилых помещений МКД:

= 0,005· · = 0,005·6,093·200 = 6,093 м³/ч.

1.1.1.10. Расчетный (средний) часовой расход воды для жилых помещений МКД:

= = = 3,300 м³/ч.

1.1.1.11. Коэффициент максимальной часовой неравномерности водопотребления для жилых помещений МКД:

= = = 1,8.

1.1.1.12. Норма максимального часового расхода воды для жилых помещений МКД:

= = 5480·1,8 = 9864 л/ч.

1.1.1.13. Расчетный (предельный) секундный расход воды для жилых помещений МКД:

= = = 2,740 л/с.
1.1.2. Расход воды, потребляемой на нужды горячего водоснабжения
1.1.2.1. Среднесуточный расход воды одним человеком

= = = 0,116 м³/(сут·чел).

1.1.2.2. Максимальный суточный расход воды одним человеком

= · = 0,116·1,3 = 0,151 м³/(сут·чел),

1.1.2.3. Максимальный суточный расход воды для жилых помещений МКД:

= U = 0,151·480 = 72,480 м³/сут.

1.1.2.4. Среднечасовой расхода воды для жилых помещений МКД:

= = = 3020 л/ч.

1.1.2.5. Выбираем из таблицы «Нормы расхода холодной и горячей воды в многоквартирных домах» (Приложение Ж) величины усредненных секундных и часовых расходов воды для одного водоразборного прибора и нормы расходов воды в час и сутки наибольшего потребления:

= 0,2 л/с;

= 200 л/ч;

= 8,5 л/ч;

= 85 л/ч.

1.1.2.6. Выбираем из таблицы «Значения коэффициентов α и при P≤ 0,1 и любом числе N, а также при P> 0,1 и числе N> 200» (Приложение Е) значение коэффициента :

= = = 0,0118;

∙ = 480·0,0118 = 5,7;

= 2,793.

1.1.2.7. Расчетный (максимальный) секундный расход воды для жилых помещений МКД:

= 5· · = 5·2,793·0,2 = 2,793 л/с.

1.1.2.8. Выбираем из таблицы «Значения коэффициентов α и при P≤ 0,1 и любом числе N, а также при P> 0,1 и числе N> 200» (Приложение Е) значение коэффициента :

= = = 0,0425;

· = 480·0,0425 = 20,4;

= 7,935.

1.1.2.9. Расчетный (максимальный) часовой расход воды для жилых помещений МКД:

= 0,005· · = 0,005·7,935·200 = 7,935 м³/ч.

1.1.2.10. Расчетный (средний) часовой расход воды для жилых помещений МКД:

= = = 1,700 м³/ч.

1.1.2.11. Коэффициент максимальной часовой неравномерности водопотребления для жилых помещений МКД:

= = = 4,7.

1.1.2.12. Норма максимального часового расхода воды для жилых помещений МКД:

= = 3020·4,7 = 14194 л/ч.

1.1.2.13. Расчетный (предельный) секундный расход воды для жилых помещений МКД:

= = = 3,943 л/с.

1.1.2.14. Суммарный (предельный) секундный расход холодной воды для многоквартирного дома

= + = 2,740 + 3,943 = 6,683л/с.
2. Расчетные величины минимальных требуемых свободных напоров воды, забираемых в конечных точках сети (узлы 4. 5)

= 4( - 1) + 10 = 4(5 – 1) + 10 = 26 м,

= 4( - 1) + 10 = 4(5 – 1) + 10 = 26 м,
3. Расчетные расходы для отдельных участков водопроводной сети (Рис.4.1, Рис. 4.2)

= = 6,683·10^-3 м³/с;

= = 6,464·10^-3 м³/с;

= + + 0,55· ·l_2-3 = = 6,683·10^-3 + 6,464·10^-3 +0,55·0,005·10^-3·140 = 13,532·10^-3 м³/c;

= + + ·l_2-3 = = 6,683·10^-3 +6,464·10^-3+ 0,005·10^-3·140 = 13,847·10^-3 м³/c.

4. Выбираем магистральную линию водопровода, сравнивая величины расстояний от начальной точки сети 1 до точек 4 и 5 или (в случае необходимости) величины свободных напоров в точках 4 и 5 или (в случае необходимости) величины расчетных расходов в этих точках. По условиям задания потребители воды в точках 4 и 5 равноудалены от начальной точки 1 и имеют равные отметки поверхности земли. В соответствии с расчетами величины свободных напоров в точках 4 и 5 одинаковы, а величина расчетного расхода в точке 4 больше соответствующей величины в точке 5. Следовательно, за магистральную линию принимаем участок водопроводной сети 1-2-3-4.

5. Определяем величины экономически наивыгоднейших диаметров труб на каждом участке магистральной линии, принимая v_econ = 1 м/с.

5.1. Участок 3 – 4:

- = 1,13 = 1,13 = 0,092 м;

- выбираем по таблице «Расчетные значения удельных сопротивлений для стальных труб обыкновенных (ГОСТ 3262-75*) в квадратичной области сопротивления (v≥ 1,2 м/с)» (Приложение З) стандартное значение = 93,3 мм (DN 90);

- уточняем значение скорости для стандартного значения диаметра

= = = 0,978 м/с.

5.2. Участок 2 – 3:

- = 1,13 = 1,13 = 0,132 м;

- выбираем по таблице «Расчетные значения удельных сопротивлений для стальных труб обыкновенных (ГОСТ 3262-75*) в квадратичной области сопротивления (v≥ 1,2 м/с)» (Приложение З) стандартное значение = 131,1 мм (DN 125);

- уточняем значение скорости для стандартного значения диаметра

= = = 1,003 м/с.

5.3. Участок 1 – 2:

- = 1,13 = 1,13 = 0,133 м;

- выбираем по таблице «Расчетные значения удельных сопротивлений для стальных труб обыкновенных (ГОСТ 3262-75*) в квадратичной области сопротивления (v≥ 1,2 м/с)» (Приложение З) стандартное значение = 131,1 мм (DN 125);

- уточняем значение скорости для стандартного значения диаметра

= = = 1,026 м/с.

6. Определяем величины потерь напора на каждом участке магистральной линии.

6.1. Участок 3-4:

- относительная шероховатость стенки трубы:

∆ = = = 0,0011;

- число Рейнольдса:

Re_3-5 = = = 69655;

- коэффициент гидравлического трения:

λ = ^0,25 = 0,11 ^0,25 = 0,023;

- потери напора по длине:

= = = 0,481 м.

6.2. Участок 2-3:

- относительная шероховатость стенки трубы:

∆ = = = 0,0008;

- число Рейнольдса:

Re_2-3 = = = 100377;

- коэффициент гидравлического трения:

λ = ^0,25 = 0,11 ^0,25 = 0,022;

- потери напора по длине:

= = = 1,205 м.

6.3. Участок 1-2:

- относительная шероховатость стенки трубы:

∆ = = = 0,0008;

- число Рейнольдса:

Re_1-2 = = = 102678;

- коэффициент гидравлического трения:

λ = ^0,25 = 0,11 ^0,25 = 0,022;

- потери напора по длине:

= = = 4,052 м.

7. Строим пьезометрическую линию PP и определяем отметку горизонта воды в водонапорном баке:

= + = 26.000 + 0,481 = 26,481 м;

= + = 26, 481 + 1,205 = 27,686 м;

= + = 27,686 + 4,052 = 31,738 м.

Результаты расчета представлены на рис 6.3.

Так как , следовательно, магистральная линия водопроводов выбрана верно.



Рис. 4.3 Пьезометрический график
8. Проводим расчет ответвления 3 – 5:

- потери напора по длине в ответвлении:

= - = 26,481 – 26,000 = 0.481 м;

- расчетная величина удельного сопротивления ответвления:

= = = 287,794 с²/м⁶;

- выбираем по таблице «Расчетные значения удельных сопротивлений для стальных труб обыкновенных (ГОСТ 3262-75*) в квадратичной области сопротивления (v≥ 1,2 м/с)» (Приложение З) стандартные значения диаметра и удельного сопротивления трубы:

= 105,0 мм (DN= 100),

= 214 с²/м⁶;

- величина скорости для стандартного значения диаметра

= = = 0,746 м/с;

- выбираем по таблице «Поправочные коэффициенты к расчетным значениям удельных сопротивлений для стальных труб обыкновенных (ГОСТ 3262-75*) в не квадратичной области сопротивления (v<1,2 м/с)» (Приложение И) величину поправочного коэффициента для не квадратичной области сопротивления:

Θ = 1,060;

- определяем уточненное значение величины удельного сопротивления ответвления:

= = 1,060∙214 = 226,84 с²/м⁶;

так как < , следовательно, расчет ответвления выполнен верно.


1.2. Узел в точке 5.
Расчетный расход холодной воды определяется как сумма потребляемой воды на нужды холодного и горячего водоснабжения.

1. 
   Расход воды, потребляемой на нужды холодного водоснабжения
   

1.2.1.1. Среднесуточный расход воды одним человеком:

= = = 0,200 м³/(сут·чел).

1.2.1.2. Максимальный суточный расход воды одним человеком:

= · = 0,200·1,3 = 0,260 м³/(сут·чел),

1.2.1.3. Максимальный суточный расход воды для жилых помещений МКД:

= U = 0,260·480 = 124,800 м³/сут.

1.2.1.4. Среднечасовой расхода воды для жилых помещений МКД:

= = = 5200 л/ч.

1.2.1.5. Выбираем из таблицы «Нормы расхода холодной и горячей воды в многоквартирных домах» (Приложение Ж) величины усредненных секундных и часовых расходов воды для одного водоразборного прибора и нормы расходов воды в час и сутки наибольшего потребления:

= 0,2 л/с;

= 200 л/ч;

= 7,1 л/ч;

= 165 л/ч.

1.2.1.6. Выбираем из таблицы «Значения коэффициентов α и при P≤ 0,1 и любом числе N, а также при P> 0,1 и числе N> 200» (Приложение Е) значение коэффициента :

= = = 0,0074;

· = 640·0,0074 = 4,7;

= 2,456.

1.2.1.7. Расчетный (максимальный) секундный расход воды для жилых помещений МКД:

= 5· · = 5·2,456·0,2 = 2,456 л/с.

1.2.1.8. Выбираем из таблицы «Значения коэффициентов α и при P≤ 0,1 и любом числе N, а также при P> 0,1 и числе N> 200» (Приложение Е) значение коэффициента :

= = = 0,0266;

· = 640·0,0266 = 17,0;

= 6,093.

1.2.1.9. Расчетный (максимальный) часовой расход воды для жилых помещений МКД:

= 0,005· · = 0,005·6,093·200 = 6,093 м³/ч.

1.2.1.10. Расчетный (средний) часовой расход воды для жилых помещений МКД:

= = = 3,300 м³/ч.

1.2.1.11. Коэффициент максимальной часовой неравномерности водопотребления для жилых помещений МКД:

= = = 1,8.

1.2.1.12. Норма максимального часового расхода воды для жилых помещений МКД:

= = 5200·1,8 = 9360 л/ч.

1.2.1.13. Расчетный (предельный) секундный расход воды для жилых помещений МКД:

= = = 2,600 л/с.
1.2.2. Расход воды, потребляемой на нужды горячего водоснабжения
1.2.2.1. Среднесуточный расход воды одним человеком

= = = 0,114 м³/(сут·чел).

1.2.2.2. Максимальный суточный расход воды одним человеком

= · = 0,114·1,3 = 0,148 м³/(сут·чел),

1.2.2.3. Максимальный суточный расход воды для жилых помещений МКД:

= U = 0,148·480 = 71,040 м³/сут.

1.2.2.4. Среднечасовой расхода воды для жилых помещений МКД:

= = = 2960 л/ч.

1.2.2.5. Выбираем из таблицы «Нормы расхода холодной и горячей воды в многоквартирных домах» (Приложение Ж) величины усредненных секундных и часовых расходов воды для одного водоразборного прибора и нормы расходов воды в час и сутки наибольшего потребления:

= 0,2 л/с;

= 200 л/ч;

= 8,5 л/ч;

= 85 л/ч.

1.2.2.6. Выбираем из таблицы «Значения коэффициентов α и при P≤ 0,1 и любом числе N, а также при P> 0,1 и числе N> 200» (Приложение Е) значение коэффициента :

= = = 0,0118;

∙ = 480·0,0118 = 5,7;

= 2,793.

1.2.2.7. Расчетный (максимальный) секундный расход воды для жилых помещений МКД:

= 5· · = 5·2,793·0,2 = 2,793 л/с.

1.2.2.8. Выбираем из таблицы «Значения коэффициентов α и при P≤ 0,1 и любом числе N, а также при P> 0,1 и числе N> 200» (Приложение Е) значение коэффициента :

= = = 0,0425;

· = 480·0,0425 = 20,4;

= 7,935.

1.2.2.9. Расчетный (максимальный) часовой расход воды для жилых помещений МКД:

= 0,005· · = 0,005·7,935·200 = 7,935 м³/ч.

1.2.2.10. Расчетный (средний) часовой расход воды для жилых помещений МКД:

= = = 1,700 м³/ч.

1.2.2.11. Коэффициент максимальной часовой неравномерности водопотребления для жилых помещений МКД:

= = = 4,7.

1.2.2.12. Норма максимального часового расхода воды для жилых помещений МКД:

= = 2960·4,7 = 13912 л/ч.

1.2.2.13. Расчетный (предельный) секундный расход воды для жилых помещений МКД:

= = = 3,864 л/с.

1.2.2.14 Суммарный (предельный) секундный расход холодной воды для жилых помещений МКД:

= + = 2,600 + 3,864 = 6,464 л/с.