3. Определение потребных напоров в узловых точках сети, высоты и ёмкости водонапорной башни (напорно-регулирующего резервуара)

3.1. Определение потерь на участках водоснабжения

Основной формулой инженерной гидравлики, связывающей все указанные характеристики, является формула Дарси-Вейсбаха:

где h_л – линейные потери напора, м;

 - коэффициент гидравлического сопротивления;

l и d – длина и диаметр трубы, м;

v – скорость движения воды, м/с;

g – ускорение свободного падения, м/с².

- коэффициент эквивалентной шероховатости для новых труб в начале эксплуатации, мм.

- коэффициент эквивалентной шероховатости через t лет эксплуатации

– ежегодный прирост абсолютной шероховатости, мм в год, зависящий от физико-химических свойств подаваемой по ним воды.

= 0,014 мм = 0,07 t = 25 л.

k_t =0,000289 м.

м

м

м

м

м

м

м

м

3.2. Определение высоты водонапорной башни

м

м

м

м

м

3.3. Вместимость бака водонапорной башни

м³

где, V_р – регулирующий объем башни, м³;

V_п.з. – пожарный запас башни, м³;

Регулирующий объем башни при автоматической работе насосов принимают около 5,2 % (табл. 1) наибольшего суточного расхода воды:

м³

Пожарный запас (объем воды на пожарные нужды) определяется по формуле:

= 60 м³

где, q_пож – пожарный расход, выбирается в зависимости от числа жителей или объекта таблица 1.5. приложения 1.

t – время работы пожарного насоса (обычно в населенных пунктах принимается равное 10 минутам = 600 секунд).

3.4. Определение фактических напоров в каждом узле

Составим уравнение Бернулли для магистрального трубопровода.

Где, Z_б, Z₁ – геометрические высоты соответственно водонапорной башни и узла, м;

Р – давление создаваемое столбом воды в водонапорной башне, следовательно - высота водонапорной башни, м;

Р₁ – давление создаваемое в I узле, следовательно - фактический напор в узле, м;

, - скоростные напоры в начале магистрального трубопровода и соответственно в конце, м. Так как диаметры магистральных трубопроводов постоянны по длине, то скорости будут равны, значит и скоростные напоры тоже равны.

Н_маг - общие потери в магистральном трубопроводе, м.

Уравнение Бернулли примет следующий вид,

м

м

м

м

м

м

3.5. Расчёт ответвлений от кольца

Диаметр трубопровода

где d – расчетный диаметр трубопровода данного ответвления, м.

- коэффициент эквивалентной шероховатости через t лет эксплуатации, м;

L – длина данного ответвления, м;

Q – расход на данном ответвление, м³/с;

h_зап - запас потерь напора на данном участке, м

Узел III – 4(Гараж)

м

Узел V – 5(МТФ)

м

3.6. Определение действующего напора у потребителя

4. ПОДБОР МАТЕРИАЛА И ДИАМЕТРА ТРУБ ДЛЯ ВСАСЫВАЮЩЕЙ И НАГНЕТАЮЩЕЙ ЛИНИИ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

м³/с

м

5. ПОДБОР НАСОСА ДЛЯ СТАНЦИИ

Выбираем насос: К 80-65-160

- подача 50 м/ч;

- напор 32 м;

- частота 2900 об/мин

При подаче воды необходимо отрегулировать насос. Для этого нам необходимо уменьшить частоту вращения двигателя насоса до следующей частоты:

6. ПОСТРОЕНИЕ ПЬЕЗОМЕТРИЧЕСКИХ ЛИНИЙ ОТ ИСТОЧНИКА ВОДОСНАБЖЕНИЯ ДО ВОДОНАПОРНОЙ БАШНИ И ВДОЛЬ ВОДОПРОВОДА

Q	0	0,002284	0,004568	0,006852	0,009136	0,01142
H	22,26	22,29	22,4	22,58	22,84	23,17
H1	0	1,39	5,6	12,7	22,84	36,2