Содержание:

Введение.......................................................................................................................................................2

Перечень условных обозначений...............................................................................................................3

Задание для РГР...........................................................................................................................................4

Расчет водоснабжения поселка...................................................................................................................5

1. Определение расчетных расходов......................................................................................................5

2. Расчет и увязка кольцевого участка...................................................................................................7

   1. Определение количества воды, поступающей в кольцо.............................................................7

   2. Распределение воды в кольце........................................................................................................7

   3. Определение диаметра труб, скорости и потерь..........................................................................8

   4. Увязка кольцевого участка.............................................................................................................9

3. Расчет простых и сложных ответвлений.........................................................................................10

4. Расчет магистрали и определение высоты ВБ.................................................................................12

5. Емкость водонапорной башни..........................................................................................................13

Расчет насосной установки.......................................................................................................................15

1. Определение основных параметров насоса.....................................................................................15

1. Определение производительности насоса..................................................................................15

2. Определение напора.....................................................................................................................15

1. Выбор насоса для насосной установки............................................................................................18

2. Определение рабочей точки насоса..................................................................................................19

3. Определение параметров обточки колеса и мощности насоса. Выбор электродвигателя.........20

Список используемых источников...........................................................................................................22

Введение

Система водоснабжения представляет собой комплекс взаимосвязанных сооружений, предназначенных для обеспечения потребностей в воде сельскохозяйственного поселка и входящих в его состав предприятий. Ее задача – получать воду из природного источника, улучшать ее в соответствии с требованиями потребителей, транспортировать к потребителям и подавать ко всем заданным точкам отбора. В точках отбора должны быть обеспечены заданные давления в трубах водопроводной сети.

По основному назначению воды системы водоснабжения делятся на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные.

Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения предназначены для удовлетворения питьевых, хозяйственно-бытовых и санитарно-гигиенических нужд населения. Эти системы должны подавать воду высокого (питьевого) качества.

Производственные системы водоснабжения обеспечивают водой различные производственные объекты. например, в сельском хозяйстве – снабжение водой животноводческих комплексов и ферм, пастбищ, полевых станов, теплиц, ремонтных мастерских, предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции (молочных, консервных, сахарных, сыроваренных заводов) и т.п. Качество воды, подаваемой этими системами, определяется требованиями производства.

Противопожарные системы водоснабжения предназначены для подачи воды на тушение пожаров. В сельском хозяйстве системы водоснабжения чаще строят объединенными, то есть одна система водоснабжения удовлетворяет хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды.

Для проектирования системы водоснабжения и последующей ее эксплуатации необходимо знать количество потребляемой воды и режим ее потребления. Объем водопотребления устанавливается по числу потребителей. При расчете водопотребления учитывается также расход воды на полив улиц и зеленых насаждений, на технические нужды производства. В нормы водопотребления входят все расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды в жилых и общественных зданиях и коммунальных учреждениях, обслуживающих жителей данного населенного пункта.

Нормы расхода воды животными зависят от условий содержания и оборудования животноводческих помещений. Некоторые среднесуточные нормы водопотребления на одну голову на животноводческих фермах и комплексах (кроме поения животных, предусмотрен расход воды на мойку помещений, молочной посуды, охлаждение молока, приготовление кормов и другие нужды).

Перечень условных обозначений:

Q_ср.сут. – среднесуточное потребление воды, м³/сут;

Q_{макс.сут.} – расход воды в сутки с максимальным водопотреблением, м³/сут;

Q_ср.ч. – среднечасовое потребление воды, м³/ч;

Q_макс.ч. – расход воды в час наибольшего потребления, м³/ч;

q_уд – удельный путевой расход, л/(с*м);

q_к – количество воды, входящей в кольцевой участок, л/с;

q_пож – расход воды на пожарные нужды, л/с;

q_пут. – путевой расход, л/с;

k_сут. – коэффициент суточной неравномерности;

k_ч – коэффициент часовой неравномерности;

L_i-j – длина участка сети между т.т. i и j, м;

Н_св – свободный напор, м;

h – потери напора, м;

h_ВС – потери напора на линии всасывания, м;

h_нагн – потери напора на линии нагнетания, м;

d – диаметр трубы, м;

V – скорость движения воды в трубе, м/с;

i – гидравлический уклон;

ρ – плотность жидкости, кг/м³;

А – удельное сопротивление трубы, с²/м⁶;

А_н – характеристика трубопроводов насосной станции, с²/м⁵;

ν – кинематическая вязкость, м²/с;

Z – геодезическая отметка, м;

Z_к – уровень воды в колодце, м;

Z_н – геодезическая отметка установки насоса, м;

Z_б – геодезическая отметка подошвы ВБ, м;

W – объем водонапорной башни, м³;

Н_б – высота водонапорной башни, м;

H_i – напор в точке i, м;

ВБ – водонапорная башня;

ВС – водопроводная сеть;

Re – критерий (число) Рейнольдса;

Н – напор насоса, м;

η – К.П.Д. насосной установки;

λ – коэффициент гидравлического сопротивления трения;

ξ – коэффициент местного сопротивления;

N – мощность, кВт;

ω – площадь «живого сечения», м²;

Задание для РГР

Потребители								Отметки уровней					Длина участков
Число жителей	Число этажей	Число автомобилей	Число тракторов	Число животных	Вид животных	Степень благоустройства	Источника		Насоса	Земли водонапорной башни	Земли диктующей точки
1	2	3	4	5	6	7	8		9	10	11	12		13	14	15	16	17	18	19	20	21
2805	5	88	89	713	Коровы молочные	Водопровод без ванн	29		32	34	31	175		192	115	171	131	68	106	52	184	59

Линия всасывания имеет сетку с клапаном и изгиб 90 градусов.

Линия нагнетания имеет задвижку и изгиб 90 градусов.

Длины участков насосной станции:

• всасывания – 24 м;

• нагнетания – 178 м;

Схема №3 водопроводной сети:

Расчет водоснабжения поселка

1. Определение расчетных расходов.

В качестве расчетного принимают расход в течении часа и суток с максимальным водопотреблением, что позволяет обеспечить водой всех потребителей в любое время года.

Определяем среднесуточное потребление воды:

Где N_i – количество однотипных потребителей,

q_i – норма суточного расхода воды для группы однотипных потребителей.

Выбираем q_i согласно заданию:

Определяем расход воды в сутки с максимальным водопотреблением:

Значение k_сут определяется степенью благоустройства и изменяется в пределах 1,1...1,3. Большее значение выбирают при низком уровне благоустройства.

Определяем расход воды в час наибольшего водопотребления:

Коэффициент k_ч для хозяйственно-питьевых целей определяется по формуле:

Где  - коэффициент, учитывающий степень благоустройства, изменяется в пределах от 1,2 до 1,4. Чем выше благоустройство, тем меньше выбирают значение,

 - коэффициент, учитывающий численность населения.

Для производственных потребителей k_ч выбираем:

Расчетное значение часового расхода переводим из м³/ч в л/с:

Определяем удельный путевой расход:

Где q – максимальный часовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды,

- сумма длин участков, которые отдают воду на хозяйственно-питьевые нужды (L_3-8, L_5-8, L_4-10, L_4-5, L_5-6).

Определяем путевые расходы:

Где L_i-j – длина участка.

Проверка: сумма путевых расходов всех участков равна q.

4,6552+1,4927+1,3156+4,3263+3,3143 = 15,104

Выбираем q_пож по нормам на пожаротушение для жилой застройки. В этом случае расходы на противопожарные нужды следует выбирать согласно приложения 3 м.у.. Пожарный расход при расчетах ВС учитывается только один раз.

q_пож = 10 л/с [1, Прил.3];

2. Расчет и увязка кольцевого участка.

Кольцевые участки обязательный элемент развитых ВС, к которым следует относить ВС поселков. Закольцовывание сетей повышает надежность и стабильность водопровода.

1. Определение количества воды, поступающей в кольцо.

Определяем узловые расходы (Q₃, Q₄, Q₅, Q₈):

Определяем количество воды, поступающей в кольцо q_k:

2. 2. Распределение воды в кольце.

Рис.1. Распределение расходов.

Определяем расчетные расходы на участках кольцевого участка:

3. Определение диаметра труб, скорости и потерь.

Выбираем материал труб: сталь.

Диаметр трубопровода определяется по формуле:

Где q_(i-j) – расчетный расход на участке кольца, л/с,

v_эк – экономичная скорость движения воды в трубе, м/с.

При начальных расчетах рекомендуется принимать v_эк = 0,9...1,2 м/с.

Принимаем v_эк = 0,9 м/с.

Полученное значение диаметра приводят к ближайшему табличному значению [1,Прил.4] и выбираем для действительного значения диаметра значение А.

Уточняем действительную скорость:

Если v_д < 1,2 м/с – рассчитывают поправочный коэффициент k_п, учитывающий неквадратичность зависимости потерь напора от скорости движения воды по формуле:

Потери напора находят из выражения основной трубопроводной формулы:

4. Увязка кольцевого участка сети.

Перед увязкой кольцевого участка определяют какие его участки входят в магистраль.

Рис.2. Схема для увязки кольцевого участка при магистрали, проходящей через два звена:

[+],[-] – знаки для увязки сети.