4. Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды (до пожара) Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды "до пожара"

производят с целью:

• определить расходы воды на участках сети;

• подобрать диаметры труб;

• определить потери напора в сети.

Для каждого здания выбираем расход воды «до пожара» (табл.2 графа 14)

Q_расч.- сумма расходов воды для всех зданий "до пожара".

Точки 1,2,3,4,5,6 – узловые точки отбора воды. Вода движется из точки 1 в

двух направлениях. Место, где встречаются потоки воды, называется диктующей точкой (в нашем примере – точка 4). Получили два полукольца:

I полукольцо: 1 – 2 – 3 – 4;

II полукольцо: 1 – 6 – 5 – 4.

Составляем расчетную схему водопроводной сети "до пожара".

Определяем расходы воды на участках полукольца.

I полукольцо:

участок 4 – 3: л/с

участок 3 – 2: q_3-2= q₃+ q_4-3= 5,35 + 5,79 = 11,14 л/с

участок 2 – 1: q_2-1= q₄+ q_3-2= 10,18 + 11,14 = 21,32 л/с

II полукольцо:

участок 4 – 5: л/с

участок 5 – 6: q_5-6= q₁+ q_4-5 = 7,29+ 5,61 = 12,9л/с

участок 6 – 1: q_6-1= q₅+ q_5-6= 8,29 + 12,9 = 21,19 л/с

Проверка: Q_расч.= q_2-1+ q_6-1= 21,32 + 21,19 = 42,51л/с

Рассчитав расходы воды на участках, подбираем диаметры труб на этих

участках. (табл. 33 [1]).

I полукольцо: II полукольцо:

d_4-3= 100 мм d_4-5= 100 мм

d_3-2= 125 мм d_5-6= 125 мм

d_2-1= 150 мм d_6-1= 150 мм

Полученные результаты заносим в таблицу 4.

Таблица 4

полукольцо	участок	длина участка	d, мм	q, л/с	сопротивление участка		h = S · q2	Первое исправление						скорость, м/с
								S ·q	Δq, л/с	q1=q±Δq		∑h1=S∙q2
	1-2	150	150	21,32	0,00556		2,52	0,118	+0,3	21,63		2,6		1,15
I	2-3	400	125	11,14	0,03868		4,8	0,43	+0,3	11,45		5,071		0,89
	3-4	650	100	5,35	0,20260		5,79	1,08	+0,3	5,66		6,49		0,71
ΣhI = 13,12 м вод. ст Σh1I = 15,14 м вод. ст
	1-6	250	150	21,19		0,00927	4,16	0,194	-0,3		20,87	4,03	1,12
II	6-5	350	125	12,9		0,03385	5,63	0,436	-0,3		12,58	5,35	0,94
	5-4	600	100	5,35		0,18702	5,35	1	-0,3		5,04	4,75	0,66
ΣhII = 14,16 м вод. ст Σh1II = 14,6 м вод. ст

q – расход воды на участке

S– сопротивление участка определяем из методического пособия

Определяем потери напора на участках.

I полукольцо:

участок 4 – 3: h_4-3= S · q²_4-3= 0,20260 ·(5,35)²= 5,79 м вод. ст

участок 3 – 2: h_3-2= S · q²_3-2= 0,03868 · (11,14)²= 4,8 м вод. ст

участок 2 – 1: h_2-1= S · q²_2-1= 0,00556 · (21,32)²= 2,52 м вод. ст

II полукольцо:

участок 4 – 5: h_4-5= S · q²_4-5= 0,18702 · (5,35)²= 5,35 м вод. ст

участок 5 – 6: h_5-6= S · q²_5-6= 0,03385 · (12,9)²= 5,63 м вод. ст

участок 6 – 1: h_6-1= S · q²_6-1= 0,00927 · (21,19)²= 4,162 м вод. Ст

Проверка:

Σh_I= h_4-3+ h_3-2+ h_2-1= 5,79 + 4,8 + 2,52 = 13,12м вод. ст

Σh_II= h_4-5+ h_5-6+ h_6-1= 5,35 + 5,63 + 4,162 = 15,14 м вод. ст

Δh = Σh_I- Σh_I= 13,12 – 15,14 = -2,02м вод. Ст

Δh =-2,02 м вод.ст – невязка водопроводной сети

При расчете водопроводной сети "до пожара" допустимая невязка составляет

Δh ≤ 0,5 м вод. ст.

В расчете невязка водопроводной сети получилась больше допустимой.

Поэтому производим перераспределение потока (расхода) по участкам на

величину поправочного расхода Δq.

л/с ,

Для расчета поправочного расхода определяем (S·q) в каждом полукольце.

I полукольцо:

участок 4 – 3: S·q_4-3= 0,20260 · 5,35 = 1,08

участок 3 – 2: S·q_3-2= 0,03868 · 11,14 = 0,43

участок 2 – 1: S·q_2-1= 0,00555 · 21,32 = 0,118

II полукольцо:

участок 4 – 5: S·q_4-5= 0,18702 · 5,35 = 1

участок 5 – 6: S·q_5-6= 0,03385 · 12,9= 0,436

участок 6 – 1: S·q_6-1= 0,00927 · 21,19 = 0,194

и получим: ΣS·q = 1,08 + 0,43 + 0,118 + 1 + 0,436 + 0,194 = 3,258

Определяем расходы воды по участкам водопроводной сети с учетом величины поправочного расхода. На недогруженных участках I полукольца, где потери напора меньше, к расходам воды прибавляем величину поправочного расхода, т. е. Δq = + 0,3 л/с. На перегруженных участках ILполукольца, где потери напора больше, от расходов воды вычитаем величину поправочного расхода, т.е. Δq = - 0,3 л/с.

Определяем расходы воды на участках водопроводной сети с учетом величины поправочного расхода.

I полукольцо:

участок 4 – 3: q₁= q_4-3+ Δq = 5,35 + 0,3 = 5,66 л/с

участок 3 – 2: q₁ = q_3-2+ Δq = 11,14 + 0,3 = 11,45 л/с

участок 2 – 1: q₁= q_2-1+ Δq = 21,32 + 0,3 = 21,63 л/с

II полукольцо:

участок 4 – 5: q₁= q_4-5- Δq = 5,35 - 0,3 = 5,04л/с

участок 5 – 6: q₁= q_5-6- Δq = 12,9 - 0,3 = 12,58 л/с

участок 6 – 1: q₁= q_6-1- Δq = 21,19 - 0,3 = 20,87л/с

Определяем потери напора на участках водопроводной сети с учетом новых расходов.

I полукольцо:

участок 4 – 3: h_ll= S·q²₁= 0,20260 · (5,66)²= 6,49 м вод. ст

участок 3 – 2: h_ll= S·q²₁= 0,03868 · (11,45)²= 5,071 м вод. ст

участок 2 – 1: h_ll= S·q²₁= 0,00556 · (21,63)²= 2,6 м вод. ст

II полукольцо:

участок 4 – 5: = S·q²₁= 0,18702 · (5,04)²= 4,75 м вод. ст

участок 5 – 6: = S·q²₁= 0,03385 · (12,58)²= 5,35 м вод. ст

участок 6 – 1: = S·q²₁= 0,00927 · (20,87)²= 4,03 м вод. ст

Проверка:

Σh¹_I= 6,49 + 5,071 + 2,6 = 14,16 м вод. ст

Σh¹_II= 4,75 + 5,35 + 4,03= 14,2 м вод. ст

Δh¹= Σh¹_I– Σh¹_II= 14,16 – 14,2 = -0,04 м вод. ст

Таким образом, после введения поправочных расходов невязка водопроводной сети получилась в пределах допустимого значения, т.е. 0,04 < 0,5.

Потери напора в сети:

м вод. ст.