12. Ступенчатый и интегральный график водопотребления и подачи воды насосами.

Полного соответствия водопотребления и подачи воды насосной станцией II подъема добиться невозможно. Для регулирования подачи и потребления служат водонапорные башни. Регулирующий объем бака водонапорной башни можно определять по совмещенным ступенчатым или интегральным графикам подачи и потребления воды. В первом случае он равен площади фигур, заключенных между линиями подачи воды и водопотребления. Например, на графике рис. II.39 регулирующий объем бака равен площади заштрихованных фигур. Во втором случае регулирующий объем бака равен сумме асболютных величин максимальной положительной и максимальной отрицательной разностей ординат кривых подачи и потребления воды.

I — водопотребление;  2 — подача  насосами  На интегральном графике рис. II.40 он равен 13,02 + . + 6,14 = 19,16% среднесуточного расхода

/ — водопотребление; 2 — подача насосами

46. Основные типы труб, применяемых при устройстве водопровода

Для устройства наружного водопровода применяют трубы чугунные, стальные, асбестоцементные, железобетонные, пластмассовые и др.

 Чугунные раструбные трубы можно применять только на сети с рабочим давлением не более 10 кгс/см2.

Внешнюю и внутреннюю поверхности труб покрывают на заводе нефтяным битумом, что предохраняет их от коррозии и уменьшает зарастание.

Чугунные трубы обладают очень важным достоинством — долговечностью, которая обусловлена значительной толщиной их стенок. Недостатками чугунных труб являются большой расход металла (в 1,5 раза больше, чем для стальных труб), хрупкость при динамических нагрузках и ограниченность рабочего давления.

Стальные трубы применяют для устройства водоводов и водопроводных сетей, в которых внутреннее давление превышает 12 кгс/см2; при укладке труб в макропористых грунтах и в сейсмических районах, а также для устройства переходов под железными и автомобильными дорогами, мостов, эстакад и дюкеров, т. е. в условиях, где требуется хорошая сопротивляемость динамическим нагрузкам и изгибающим усилиям. По сравнению с чугунными стальные трубы обладают значительно большей прочностью, эластичностью, меньшей массой и более простым соединением, которое, как правило, осуществляют на сварке.

Недостатком стальных труб является то, что они в большой степени подвержены коррозии и поэтому требуют специальной защиты. Срок их службы меньше, чем чугунных труб.

В зависимости от метода изготовления стальные трубы могут быть сварными с продольным или спиральным швом и бесшовными. Сварные трубы применяют для трубопроводов, работающих под малым и средним давлением, а бесшовные — для трубопроводов, работающих под высоким давлением.

Асбестоцементные трубы изготовляют на заводах из смеси 75—80% портландцемента и 20—25% асбестовового волокна (по ГОСТ 539—73). Они имеют диаметр от 100 до 500 мм. При необходимости заводы могут изготовлять трубы и больших диаметров (600—1000 мм).

В зависимости от рабочего давления для напорных трубопроводов применяют асбестоцементные трубы марок ВТ-6, ВТ-9 и ВТ-12 на рабочее давление соответственно 6, 9 и 12 кгс/см2.

Асбестоцементные трубы обладают следующими достоинствами: гладкостью стенок, малой теплопроводностью, стойкостью в отношении коррозии, небольшой массой и невысокой стоимостью. К их недостаткам относятся малая сопротивляемость ударам и динамическим нагрузкам, а также сложность и высокая стоимость стыковых соединений.

Железобетонные трубы.

Железобетонные напорные трубы изготовляют методами вибропрессования и центрифугирования с предварительным напряжением арматуры.

Достоинствами этих труб являются малый расход металла, долговечность и устойчивая гладкость внутренних поверхностей, недостаток — их большая маоса.

Железобетонные напорные трубы могут применяться для устройства водопроводов, если транспортируемая вода и грунте вые воды, окружающие трубопровод, не агрессивны по отношению к бетону.

Раструбные железобетонные трубы соединяют на резиновых уплотнительных кольцах с последующей заделкой стыка цементным раствором.

В отдельных случаях для устройства водопроводов могут применяться пластмассовые, стеклянные, фанерные, деревянные клепочные и другие трубы.

При выборе материала труб для устройства наружных водопроводов необходимо всесторонне учитывать условия проектирования, в частности свойства транспортируемой воды, агрессивность грунтовых вод, геологические, гидрогеологические и климатические данные, требуемую механическую прочность и долговечность труб, экономические и санитарные соображения.

13 вопрос: определение потерь напора по длине трубопровода.

; ,

где λ и К – коэффициенты потерь напора ( ); l – длинна трубопровода; β и m – показатели степени при расходе и диаметре; g – ускорение свободного падения.

14 вопрос: определение потерь напора на местных сопротивлениях.

Формула Дарси-Вейсбаха ,

где – потери напора участка трубопровода; λ – коэффициент гидравлического сопротивления этого участка; и - длинна и диаметр трубы участка; - скорость движения воды в трубе; g – ускорение свободного падения.

При расчете водопроводных систем удобнее использовать формулу, в которой скорость заменена расходом:

где К – коэффициент; –расходы воды на участке; m – показатель степени.

Общая формула потерь напора может быть представлена в виде: , где .

15 вопрос: расчет параллельно соединенных трубопроводов.

При параллельном соединении пьезометрический напор в узловых точках А и В одинаков для всех участков. Расход Q основного трубопровода до деления и после объединения труб один и тот же. Задача расчета состоит в том, чтобы определить расходы в отдельных ветвях системы   и также потери напора   между точками А и В. Общий расход, диаметры и длины труб предполагаются известными.

Потери напора в любой трубе ответвления одинаковы, так как в обеих общих точках разветвления имеется один и тот же напор   и   , т.е.

,

,  ,  .

Отсюда

,  ,  ,

т.е. расходы на участках распределяются обратно пропорционально корню квадратному из их сопротивлений. Кроме того .  Совместное решение этих уравнений дает возможность найти расходы на участках при заданных их размерах и общем расходе.

47 вопрос: глубина заложения и укладка водопроводных труб.

Глубина укладки труб находится в зависимости от глубины вымерзания земли, т. е. глубины проникания нулевой изотермы, от температуры подаваемой по трубам влаги и режима ее подачи.

При определении глубины заложения водоводов все вышеупомянутые условия бывают учтены при помощи теплотехнических расчетов. Эти расчеты, но, не могут дать полностью четкие результаты по причине нужде ряда допущений и проблемы серьезного определения расчетных характеристик.

По указаниям СНиП П-Г.3-62 глубина заложения труб  (считая до низа трубы) должна быть на 0,5 м больше проектной глубины вымерзания грунта  (проникания в грунт нулевой изотермы).

Глубина заложения железных труб для северных районов Союза как правило составляет 3—3,5 м, для средней полосы — 2,5—3 м и для южных районов—1,25—1,5 м.

Наименьшую глубину укладки определяют исходя из условия защиты труб от наружных нагрузок  (а именно, от транспорта)  и нагревания в летнее время. По суждениям предохранения труб от нагревания глубина заложения труб хозяйственно-питьевых водопроводов не должна быть менее 0,5 м до верха трубы.