Гідравлічна схема до розрахунку системи водопостачання
Рисунок 2. 11 Гідравлічна схема до розрахунку складної довгої водопровідної мережі
Порядок гідравлічного розрахунку задачі:
2. 5. 1 Вихідні дані про довжину водопровідної мережі та ділянки відповідної гідравлічної схеми записуємо до розрахункової таблиці 2. 12.
2. 5. 2 Шляхові витрати води на окремих ділянках водопровідної мережі, де мають місце рівномірно – розподілені витрати, визначаються за формулою:
.
(2. 38)
де
рівномірно – розподілені шляхові
витрати, л / с м пог. (табл. 2. 5. 2);
довжина
окремої відповідної ділянки, м (табл.
2. 3).
Виконаємо розрахунки шляхових витрат на відповідних ділянках водопровідної мережі об’єктів сільськогосподарського призначення:
=
=
2. 5. 3 Транзитні витрати гідравлічної схеми визначаються за формулою:
,
(2. 39)
де
- вузлові (зосереджені) витрати води у
граничних споживачів водопровідної
гідравлічної схеми, л / с.
Виконаємо розрахунок транзитних витрат водопровідної мережі по всім ділянкам об’єктів сільськогосподарського призначення:
1.
=
…. + …. + …. + … + …. + … + …. =
…. + …. + …. + … + …. + … + …. = … л / с.
2.
= + …. + … + …. = + …. + … + …. = … л / с.
3.
= …. = … л / с.
4.
= + …. + … + …. = + …. + … + …. = … л / с.
5.
= …. = … л / с.
2. 5. 4 Розрахункові витрати води по всім ділянкам водопровідної мережі визначаємо за формулою:
,
(2. 40)
де
- коефіцієнт, який враховує нерівномірність
споживання води усіма групами споживачів,
який залежить від сезону та пори року,
укладу життя, кількості населення і
таке інше. Його значення знаходиться в
межах
= 0,50 … 0,55.
Виконаємо розрахунок визначення витрат води по всім ділянкам видам для усіх споживачів об’єкта сільськогосподарського призначення:
1.
= ……. + 0,55 ….... = …... л /с.
2.
=
……. + 0,55 ….... = …... л /с.
3.
= ……. + 0,55 ….... = …... л /с.
4.
= ……. + 0,55 ….... = …... л /с.
5.
= ……. + 0,55 ….... = …... л /с.
2. 5. 5 Діаметра трубопроводів на усіх ділянках водопровідної мережі сільськогосподарського об’єкту визначаємо за формулою:
,
(2. 41)
де
- економічно доцільна швидкість руху
рідини (води) у системі трубопроводу,
яка знаходиться в межах
= 0,7 … 1,5 м / с.
Виконаємо розрахунки діаметрів трубопроводів по всім ділянкам трубопроводів водопровідної мережі об’єктів сільськогосподарського призначення:
1.
;
2.
;
3.
;
4.
;
5.
;
2. 5. 6 Отримані розрахункові значення діаметрів трубопроводів по окремим ділянкам водопровідної мережі заносимо до колонки № 6 розрахункової таблиці 2. 12 , а у наступну колонку № 7 цієї ж таблиці 2. 12 записуємо стандартне значення округленого стандартного діаметру у більшу сторону, з урахуванням протипожежного запасу води, що зберігається в системі трубопроводів.
Стандартний ряд трубопроводів має наступний вигляд: 8; 10; 15; 20; 25; 32; 40; 50; 80; 100; 125; 150; 200; 250; 300; 350; 500 мм або табл. 2. 9.
Таблиця 2. 9 - Значення питомих опорів трубопроводів А (с2 / м6) для трубопроводів із різного матеріалу трубопроводів та швидкості руху рідини v = 1 м / с .в системі трубопроводів водопровідної мережі
Умовний прохідний діаметр, D, мм |
Сталеві труби ГОСТ 10704 – 76 (зі змінами) |
Чавунні труби ГОСТ 9583 – 75 зі змінами, А, с2/ м6 |
Поліетиленові труби, А, с2/ м6 |
Азбестоцементові, труби А, с2/ м6 |
||||
Водогазопровідні , А, с2/ м6 |
Електрозваренні, А, с2/ м6 |
|||||||
ненові |
нові |
ненові |
нові |
ненові |
нові |
|||
50 |
11420 |
6864 |
3800 |
2362 |
11890 |
9604 |
6051 |
6850 |
60 |
- |
- |
- |
1494 |
- |
- |
- |
- |
75 |
- |
- |
- |
625 |
- |
- |
- |
- |
80 |
1202 |
772,7 |
468 |
307,8 |
928 |
832 |
927 |
- |
100 |
289 |
192,7 |
178 |
119,8 |
321 |
276,1 |
324 |
188 |
125 |
88,9 |
60,65 |
78,6 |
53,88 |
99,5 |
83,6 |
92,5 |
76,1 |
150 |
34,9 |
24,35 |
31,9 |
22,88 |
38,2 |
34,09 |
45,9 |
31,5 |
175 |
- |
- |
- |
15 |
- |
- |
- |
- |
200 |
- |
- |
7,16 |
5,15 |
8,34 |
7,40 |
5,07 |
7,90 |
250 |
- |
- |
2,26 |
1,65 |
2,60 |
2,30 |
1,31 |
2,23 |
300 |
- |
- |
0,87 |
0,86 |
0,98 |
0,83 |
0,71 |
0,91 |
350 |
- |
- |
- |
0,295 |
- |
0,415 |
- |
- |
400 |
- |
- |
- |
0,148 |
- |
0,209 |
- |
- |
450 |
- |
- |
- |
0,08 |
- |
0,113 |
- |
- |
500 |
- |
- |
- |
0,0469 |
- |
0,0648 |
- |
- |
600 |
- |
- |
- |
0,0186 |
- |
0,0249 |
- |
- |
700 |
- |
- |
- |
0,00912 |
- |
0,0111 |
- |
- |
800 |
- |
- |
- |
0,00462 |
- |
0,00545 |
- |
- |
900 |
- |
- |
- |
0,0025 |
- |
0,00294 |
- |
- |
1000 |
- |
- |
- |
0,00145 |
- |
0,0017 |
- |
- |
1200 |
- |
- |
- |
0,000565 |
- |
0,00064 |
- |
- |
1400 |
- |
- |
- |
0,000255 |
- |
- |
- |
- |
1500 |
- |
- |
- |
0,000178 |
- |
- |
- |
- |
1600 |
- |
- |
- |
0,000127 |
- |
- |
- |
- |
Примітка.
При
швидкості руху води
м / с до значень питомих опорів
,
необхідно вводити коефіцієнт на поправку
,
які наведено у таблиці 2. 10.
Таблиця 2. 10 Значення коефіцієнту на швидкість до значень питомих опорів
|
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
, для сталевих труб |
1,24 |
1,16 |
1,11 |
1,08 |
1,06 |
1.02 |
1,0 |
0,97 |
0,95 |
0,93 |
, для чавунних труб |
1,46 |
1,32 |
1,23 |
1,16 |
1,11 |
1,02 |
1,0 |
0,93 |
0,88 |
0,84 |
,
м / сПримітка. Гідравлічний опір ненових труб (сталевих і чавунних) у 1,25 ... 1,5 рази більше ніж у нових.
2. 5. 7 Після обраного стандартного діаметру трубопроводу необхідно уточнити
дійсну швидкість руху рідини (води) у системі трубопроводів за формулою:
.
(2. 42)
Виконаємо розрахунки, щодо визначення дійсної швидкості руху води в системі трубопроводів, відповідно кожної ділянки:
1.
|
4.
|
2.
|
5.
|
3. |
|
м / с.
м / с.
м / с.
м / с.
м / с.2. 5. 8 Загальні втрати тиску на окремих ділянках водопровідної мережі системи трубопроводу визначаємо за формулою:
,
(2. 43)
де
- питомі витрати опору в системі
трубопроводу, які залежать від діаметру
трубопроводів й матеріалів з яких вони
виготовленні, приймаються по таблиці
2. 5. 7;
де lр – робоча довжина трубопроводу, м.
Робоча довжина трубопроводу визначається за формулою:
(2.
44)
де
- коефіцієнт, який враховує робочу
довжину при виконанні монтажних робіт,
при улаштуванні системи сільськогосподарського
водопостачання, приймаємо
= 1,1.
Виконаємо розрахунок робочої довжини для кожної ділянки систем трубопроводів гідравлічної схеми:
1.
=
м.
2.
=
м.
3.
=
м.
4.
=
м.
5.
=
м.
де β - поправочний коефіцієнт на швидкість, до значень питомих опорів, тобто коефіцієнт який залежить від швидкості руху води в системі трубопроводів та діаметру трубопроводу; β = f (v; d), приймається за даними таблиці 2. 11.
Таблиця 2. 11 - Значення поправочного коефіцієнту β - на швидкість, до значень питомих опорів, тобто коефіцієнт який залежить від швидкості руху води в системі трубопроводів та діаметру трубопроводу; β = f (v; d)
Середня швидкість руху рідини V, м/с |
Матеріал труб |
|||||
Нові стальні |
Нові чавунні |
Неонові сталеві та чавунні |
Азбестоцементні і залізобетонні |
Пластмасові та скляні |
Керамічні |
|
0,2 |
1,244 |
1,462 |
1,41 |
1,308 |
1,439 |
1,55 |
0,4 |
1,113 |
1,226 |
1,20 |
1,158 |
1,230 |
1,20 |
0,6 |
1,057 |
1,115 |
1,115 |
1,082 |
1,123 |
1,09 |
0,8 |
1,021 |
1,047 |
1,06 |
1,034 |
1,052 |
1,034 |
1,0 |
1,000 |
1,000 |
1,03 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,2 |
0,986 |
0,965 |
1,0 |
0,974 |
0,960 |
0,977 |
1,4 |
0,972 |
0,938 |
1,0 |
0,953 |
0,926 |
0,961 |
1,8 |
0,958 |
0,899 |
1,0 |
0,922 |
0,876 |
0,94 |
2,2 |
0,946 |
0,871 |
1,0 |
0,900 |
0,837 |
0,926 |
2,6 |
0,937 |
0,851 |
1,0 |
0,883 |
0,806 |
0,916 |
3,0 |
0,932 |
0,836 |
1,0 |
0,870 |
0,780 |
0,910 |
Відповідно визначеної дійсної швидкості руху води на ділянках водопровідної мережі у системі трубопроводу та даних таблиці 2. 5. 7 обираємо поправочний коефіцієнт β на швидкість і до значень питомих опорів у трубопроводах
1.
|
4.
|
2.
|
5.
|
3.
|
|
…..
…..
…..
…..
…..2. 5. 9 Виконаємо розрахунок втрат напору по окремим ділянкам водопровідної мережі системи водопостачання:
1.
|
2.
|
3.
|
4.
|
5.
|
м
м
м
м
.
мТаблиця 2. 12 – Розрахункова таблиця отриманих результатів гідравлічних розрахунків для довгих (складних) трубопровідних мереж
Ділянка |
Довжина ділянки, м |
Витрати,
|
Діаметри,
|
Середня (фактична) швидкість, м / с |
Питомий опір, , с2 / м6 |
Коефіцієнт на швидкість,
|
Втрати напору по ділянкам, м |
|||
Шляхові |
Транзитні |
Розрахункові |
Розрахунковий |
Стандартний |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Б - 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 – 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 – 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 - 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 - 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
л / с
,
мм
Висновок по роботі:
Роботу виконав .
Роботу перевірив .
Додаток Б