1.Гидравлический расчет трубопровода.

L_2-8 =111м

Q_2-8 = 32 л\с

L_4-6 =165м

Q_4-6 = 32 л\с

L_1-2=140 м

L_3-4 = 98м

3

1

5

2

4

L_3-7 =82 м

Q_3-7 = 44 л\с

L_4-5 =184м

Q_4-5 = 54 л\с

L_2-3 = 175 м

L_вс =5 м

7

Рис. 1. Схема разветвленного трубопровода.

1.1 Выбор основной магистрали

Под основной магистралью понимается самая нагруженная и длинная ветвь трубопровода.

Определим расходы воды по участкам трубопровода , л/с. Для этого воспользуемся следующим правилом: расход на участке , м. складывается из расхода на участках, расположенных ниже по течению.

Q_4-5 = q₅ = 54 л/с;

Q_4-6 = q₆ = 32 л/с;

Q_3-4 = Q_4-5 + Q_4-6 = 54+32 = 86 л/с;

Q_3-7 = q₇ = 44 л/с;

Q_2-3 = Q_3-7 + Q_3-4 = 86+44 = 130 л/с;

Q_2-8 = q₈ = 32 л/с;

Q_1-2 = Q_2-8 + Q_2-3 = 32+130 =162 л/с.

Далее, по известным и определяем основную магистраль.

Предположим, что это 1 – 2 – 3 – 4 – 5. Остальные участки трубопровода назовем ответвлениями от основной магистрали.

1.2 Определение диаметров труб основной магистрали

Рассчитываем диаметры участков основной магистрали , мм. через уравнение неразрывности:

, (1.1)

где - расход воды на участке трубопровода, л/с;

=1,5 м/с, оптимальная скорость течения воды.

;

;

;

;

Далее по ,мм выбираем ближайший больший стандартный внутренний диаметр , мм и соответствующий ему условный диаметр ,мм.

; =400; [1];

; ; [1]; ; ; [1]; ; ; [1]; 1.3 Расчет потерь на трение в основной магистрали

Потери на трение ,м участков основной магистрали определяем через формулу приведенного расхода:

, (1.2)

где - модуль расхода воды на участке, диаметром , л/с;

- расход воды на участке трубопровода, л/с;

- длина участка, м.

;

;

;

; Суммарный напор H_∑ , м. в основной магистрали:

, (1.3)

где - скорость воды на первом участке;

, (1.4)

м/с.

=0 м - геометрический напор на участке, имеющем максимальную высоту от плоскости сравнения;

=5 м- напор у конечного потребителя, задается заказчиком;

- потери на трение участков основной магистрали, м.

;

Суммарный расход в основной магистрали , л/с равен расходу на первом участке :

,

.

1.4 Расчет ответвлений

Особенность расчета ответвления заключается в том, что при расчете диаметров трубопроводов на первое место ставится равенство напоров в узле со стороны основной магистрали и ответвления. В противном случае нарушается гидравлический режим работы сети.

1.4.1 Расчет ответвления 4-6

Рисунок 1.1 Схема узла №4 длинного разветвленного трубопровода.

Рассмотрим узел 4 (рис. 1.1). Приравняем теоретический напор , м в ответвлении 4 – 6 к напору в основной магистрали ,

=4,6196;

Рассчитаем по формуле приведенного расхода, теоретический модуль расхода ,л/с:

, (1.5)

где - расход воды на участке 4-6 трубопровода, л/с;

- длина участка 4-6, м;

- теоретический напор участка 4-6, м.

;

Округляем полученное значение до ближайшего большего стандартного , л/с и по нему определяем диаметр ответвления , мм.

; [1]; ; [1];

Находим действительный напор в ответвление , м по формуле:

, (1.6)

где - расход воды на участке 4-6 трубопровода, л/с;

- длина участка 4-6, м;

- модуль расхода, л/с.

;

Определим действительные потери напора на ответвлении , %:

(1.7)

где - действительный напор в ответвление 4-6, м;

- теоретический напор участка 4-6, м.

Так как , необходимо компенсировать невязку запорной арматурой, например, задвижкой.

1.4.2 Расчет ответвления 3-7

Рисунок 1.2 Схема узла №3 длинного разветвленного трубопровода

Рассмотрим узел 3 (рис. 1.2). Приравняем теоретический напор , м в ответвлении 3 – 7 к напору в основной магистрали ,

=0,7262

Рассчитаем по формуле приведенного расхода, теоретический модуль расхода ,л/с:

, (1.8)

где - расход воды на участке 3-7 трубопровода, л/с;

- длина участка 3-7, м;

- теоретический напор участка 3-7, м.

;

Округляем полученное значение до ближайшего большего стандартного , л/с и по нему определяем диаметр ответвления , мм.

; [1]; ; [1];

Находим действительный напор в ответвление , м по формуле:

, (1.9)

где - расход воды на участке 3-7 трубопровода, л/с;

- длина участка 3-7, м;

- модуль расхода, л/с.

;

Определим действительные потери напора на ответвлении , %:

(1.10)

где - действительный напор в ответвление 3-7, м;

- теоретический напор участка 3-7, м.

;

Так как , необходимо компенсировать невязку запорной арматурой, например, задвижкой.

1.4.3 Расчет ответвления 2-8

Рисунок 1.3 Схема узла №2 длинного разветвленного трубопровода.

Рассмотрим узел 2 (рис. 1.3). Приравняем теоретический напор , м в ответвлении 2 – 8 к напору в основной магистрали ,

=1.3093;

Рассчитаем по формуле приведенного расхода, теоретический модуль расхода ,л/с:

, (1.11)

где - расход воды на участке 2-8 трубопровода, л/с;

- длина участка 2-8, м;

- теоретический напор участка 2-8, м.

;

Округляем полученное значение до ближайшего большего стандартного , л/с и по нему определяем диаметр ответвления , мм.

; [1]; ; [1];

Находим действительный напор в ответвление , м по формуле:

, (1.12)

где - расход воды на участке 2-8 трубопровода, л/с;

- длина участка 2-8, м;

- модуль расхода, л/с.

;

Определим действительные потери напора на ответвлении , %:

(1.13)

где - действительный напор в ответвление 2-8, м;

- теоретический напор участка 2-8, м.

;

Так как , необходимо компенсировать невязку запорной арматурой, например, задвижкой.