Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

tehnologi_epta / 3tehn

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
03.03.2015
Размер:
1.8 Mб
Скачать

ТЕМА 3

1.Определить высоту водонапорной башни (по схеме, заданной экзаменатором).

Водонап башню след.расп. на высоких отметках.

Назначение: - регулир. водопотр. города и раб. НС2, - созд. в городе необхад. напор, -10 мин запас воды на тушение 1 нар.пож и 1 внутр. 1) Нб = Нсв + h - (zб - z) баш. в нач. сети;

2) Нб = Нсв + hб -(zб - z) баш. в конц. сети.

Объем зависит от граф.водопотр. и от граф. раб. НС ( 2,5-6 от Qсут при ступ.раб. насосов и 8-15 при равномер. раб. насосов). сост. таб. и опр. остаток в баке, если имеются пол. и отр. знач.

= . пол. + . отр. + ( мин. зап. ), если только пол. - W = Wmax +(10мин.зап).

1)Для системы водоснабжения с башней в начале сети питание потребителей водой осуществляется в начальной точке сети: Q = Qн + Qб Связь м-у напорами в сист. водоснаб. с башней в начале сети опр-ся положением пьезометрических линий, к-е отраж. падение напора в сети при движ. воды от источника водоснаб. до «критических» («диктующих») точек. В них будут самые низкие пьезометрические напоры и самые малые Нсв. Пьезометрический напорП = Z + Нсв , где

Нсв – требуемый свободный напор(10м <Нсв<60м); Z – наиболее высокая геодезическая отметка (т. а).

а1б1 – пьезометрическая линия, характеризует падение напора в сети в момент max водопотребления.

Нб – высота водонапорной башни, должна быть такой, чтобы в час max водопотребления в т. а обеспечивался напор Нсв.

Связь меду напорами в т. аи б: Zб + Hб = Z + Нсв + ∑h

Z – отметка земли у башни; ∑h – потеря напора на участках сети от башни до критической т. а.

Нб Нсв h (Zб Z)

Zб ↑→ Нб ↓ → уменьшение строительной стоимости башни. Если в результате расчѐта Нб ≤ 0 башня не требуется→ устанавливается напорный резервуар→↓ стоимости.

Положение пьезометрической линии меняется с изменением водопотребления и степени заполнения бака. Если водопотребление , то и hв↓→ пьезометрическая линия имеет меньший уклон. Она будет поворачиваться вокруг т. б1 и б2. Пьезометрическая линия будет горизонтальна в случае прекращения отбора воды из сети, когда ∑h = 0. Требуемый напорНн у НС-2 определяется из условия возможности подачи воды на отметку max уровня воды в баке водонапорной башни: Hн = (Zб – Zн ) + (Hб + Hо) + hв

Zн – отметка уровня воды в резервуаре; Hо – расчѐтная высота бака башни; hв – потери напора в напорных и всасывающих трубопроводах станции + потери в коммуникациях.

С изменением уровня воды в баке башни рабочая т. на кривой Q – Hбудет менять своѐ положение + изменяется подачи воды НС Принятый график работы НС характеризует лишь приблизительную работу. Реальная картина получается в результате гидравлических расчѐтов.

2) Для системы водоснабжения с башней в конце при max водопотреблении, питание потребителей водой осуществляется с 2-ух противоположных сторон: от НС – и от водонапорной башни – Qб.

Линия 1 - пьезометрическая линия для момента max транзита.

Линия 2 - пьезометрическая линия для часа max водопотребления;

На этой схеме т. а1 является «критической» точкой с отметкой земли Z.

Нб Нсв hб (Zб Z) Hн = Hб + (∑hн + hв - ∑hб) + (Zб – Zн )

hв – потери напора в водоводах, соединяющих НС с сетью.

В отдельные часы суток кол-во воды, под. НС-2 , могут быть или отбираемых потребит.в завис. от граф. реж. водопотр. В 1 сл. избыток поданной в сеть воды автом. пост.в бак ВБ; во 2 сл. отбор воды из сети = подача из НС-2 + из башни.

2.Почему нельзя подобрать режим работы НС-1 таким же, как НС-2.

Напор насосов 1 подъѐма следует определять из условий подачи воды в соответствии с принятой схемой водоснабжения (режим подачи воды = const:

При подаче воды на очистные сооружения или в оборотную систему водоснабжения :

Н = Нг.в + Нг.н + hп.в + hп.н

Нг.виНг.н– геометрические высоты всасывания и нагнетания , м; hп.виhп.н– потери напора на всасывание и нагнетание , м.

При подаче воды непосредственно в водопроводную сеть:

Н = Нг.в + Нг.н + Нсвоб + Нп.н + hп.в

Нп.н – потеря напора в водоводах и водопроводной сети; Нсвоб – требуемый свободный напор в водопроводной сети в точке, принятой за расчѐтную.

При подаче воды из артезианских скважин в резервуары геометрическую высоту всасывания Нг.вопределяют как разность отметок оси насоса и динамического (расчѐтного) уровня воды в скважине при max расходе воды, забираемом из скважины. В случае применения вертикальных центробежных насосов Нг.ввычисляют как разность отметок первого рабочего колеса и динамического уровня воды в артезианской скважине.

Напор насосов 2 подъѐма

при расположении водонапорной башни в начале сети:

Н = Нг.в + Нz + Нб + Нр+ hп.в + hп.н

Нz – разность отметок поверхности земли у водонапорной башни и оси насоса, м; Нб – высота башни от поверхности земл до дна резервуара, м; Нр – высота резервуара, м.

при расположении водонапорной башни в конце сети:

-в час max водопотребления, когда часть воды подаѐтся НС, а др. чсть поступает из водонапорной башни:

Н1 = Нг.в + Нг.н + Нсвоб + hп.в + hп.н

-в часы min водопотребления (при транзите):

Н2 = Нг.в + Н1г.н + hп.в + h1п.в

Н1г.н – геометричекая высота нагнетания, т.е. разность отметок уровня воды в резервуаре водонапорной башни и оси насоса;

h1п.в – потери напора в водоводе и сети от насосной станции до водонапорной башни.

Реж.раб. НС-1 - прин. равномер. в течен. суток и связан с работой водозаборов и очистн. соор. В соотв. с этой нагрузкой опред. произ-водит. и мощн. этих соор. и величина сброса в РЧВ. Этот реж. раб.обеспеч. наименьшие расч. нагрузки этих соор. и их наим. строит. стоимость. Реж.раб. НС-2 не должен сильно отл. от граф.водопотр. Граф.раб. НС-2 прин. ступенчатым (2-3 ступени).

3.Расчетные случаи работы сети. Зачем нужен расчет на транзит?

СНиП 2.04.02-84 пункт 4.11:

Для систем водоснабжения населенных пунктов расчеты совместной работы водоводов, водопроводных сетей, насосных станций и регулирующих емкостей следует, как правило, выполнять для следующих характерных режимов подачи воды:

в сутки максимального водопотребления — максимального, среднего и минимального часовых расходов, а также максимального часового расхода и расчетного расхода воды на пожаротушение; час max транзита;

в сутки среднего водопотребления — среднего часового расхода;

в сутки минимального водопотребления — минимального часового расхода;

По каждому участку сети, кроме путевого расхода Qтр, пропускается транзитный расход Qтр необходимый для питания последующих участков. При этом расход в начале участка составляет Qп +Qтр, а в конце — Отр • Транзитный расход постоянен для рассматриваемого участка.Qр = Qтр+L*Qп

Проведение расчетов для других режимов водопотребления, а также отказ от проведения расчетов для одного или нескольких из указанных режимов допускается при обосновании достаточности проведенных расчетов для выявления условий совместной работы водоводов, насосных станций, регулирующих емкостей и распределительных сетей при всех характерных режимах водопотребления.

Для систем производственного водоснабжения характерные условия их работы устанавливаются в соответствии с особенностями технологии производства и обеспечения противопожарной безопасности.

Примечание. При расчете сооружений, водоводов и сетей на период пожаротушения аварийное выключение проводов и линий кольцевых сетей, а также секций и блоков сооружений не учитывается.

4.В каких случаях и как делается расчет срезки колеса насоса?

5.Область применения, сравнительная характеристика и конструкции трубчатых и шахтных колодцев?

Колодец используют, когда нет возможности подсоединиться к местной системе водоснабжения из-за отдаленности или ее отсутствия.

Трубчатые колодцы При глубине залег.подзем. вод до 6 м можно устроить для снабжения водой трубчатый колодец, но при этом следует обязательно тщательно проверить качество поземных вод для хоз-питьевых нужд. В таком колодце конец подающей трубы оснащен фильтром и забивным наконечником с поршневым насосом – колонкой. Сущ-ют 2 вида - мелкие и глубокие, выбор которых зависит от глубины залегания воды.Сооруж. путем бурения в грунте вертикально-цилиндрических выработок типа скважин. В мягких грунтах стенки скважины необходимо укреплять обсадными трубами из стали, асбестоцемента или полиэтилена. Строятся при глубоком залегании водоносных пластов. Они имеют маленький диаметр и могут быть использованы для получения подземных вод как с напорных, так и с безнапорных горизонтов.

Трубчатый колодец:: 1 - ручной насос; 2 - приемная камера насоса из кольца железобетона; 3 - забивная труба; 4 - фильтр из перфорированной трубы с сеткой; 5 - забивочный наконечник; 6 - водоносный горизонт; 7 - грунт; 8 - отмоска из бетона

Шахтными колодцы называются потому, что для подъема воды из таких колодцевустраивают шахты (срубы) из дерева, бетона или железобетона, камня, бурого железняка или очень хорошо обожженного кирпича, но не белого, который быстро разрушается от воды или сырости. Шахтные колодцы состоят из оголовка (верхней части), ствола (самой длинной части), водоприемной части (которая находится в самой воде) и зумпфа (нижней части ствола, который устраивают в случае, когда постоянно требуется

запас воды). В зависимости от материалов, применяемых для устройства ствола, шахтные колодцы бывают деревянными, бетонными, кирпичными, каменными. Оголовок 6 - наземная часть (защищает воду от попадания

пыли, травы, снега, дождя, различных предметов и т. д. Зимой предохраняет от промерзания и обледенения.) Сверху водонепроницаемой крышкой 7 из любого материала. Ствол - это открытое, строго вертикальное пространство, т. е. шахта на всю глубину колодца. Чтобы грунт не осыпался со стенок шахты его укрепляютсрубом. Сруб состоит из венцов 4, срубленных из плотной сухой древесины Вместо дерев.сруба примен. бетонные кольца, каменную или кирпичную кладку или монолитный железобетон. Лучшей считается круглая форма ствола, Самая простая - квадратная форма ствола. Водоприемная часть 2 - нижняя часть ствола, в котором собирается и хранится вода. В зависимости от требуемого количества воды в сутки, водоприемную часть выполняют разной глубины (высоты). Нормальной обычно считается глубина 0,75-1,2 м, но она может быть и до 2 м. Эту часть колодца выполняют из самого прочного материала, способного служить максимальное количество лет.

Зумпф 1 - нижняя часть ствола (для сбора необходимого количества воды при небольшом ее поступлении в колодец). В силу этого колодец обязательно заглубляют на необходимую глубину ниже водоносного пласта. Вместо зумпфа можно увеличить водоприемную часть сруба, устроив ее в виде шатра.

6.Совместная характеристика насосов и водоводов. Как повысить в этом случае КПД насосов?

В ряде случаев водоводы и напорные магистрали канализационных систем имеют сложный профиль с одним или несколькими перегибами (рис. 3.19,а). При этом в точке 3, как правило, устанавливают клапан для выпуска или впуска воздуха. Таким образом, участок 3—4 водовода может работать как в напорном, так и в самотечном режимах.

Рис. 3.19. Схема водовода (а) и характеристики двух насосов и водовода(б)

При подаче Q<Qk участок 3—4 будет работать в самотечном режиме и при построении характеристики системы в расчет не принимается. Графическая характеристика водовода при этом строится по формулам (3.3) и (3.4) только для участка 2—3. Критический расход Qk , соответствующий началу работы всего водовода, в напорном режиме определяется из условия

Hг1-Hг2=S3-4Qк2

(3.9)

 

 

 

 

 

где S3-4 — гидравлическое сопротивление участка 3—4 водовода, с25. Из выражения (3.9) следует

 

Qk=SQR((Hг1-Hг2)/S3-4)

(3.10)

 

 

 

 

 

При

Q>=Qk графическую

характеристику

водовода

строят

по

формуле:

H

=

Hг2 +

(A1l1 +

A2l2)Q2

 

 

(3.11)

где A1 и A2 — удельные гидравлические сопротивления трубопровода соответственно на участках 2—3 и 3—4. На рис. 3.19,6 показаны совмещенные характеристики работы одного и двух насосов на водоводе сложного профиля (см. рис. 3.19,а). Графическая характеристика водовода при этом имеет излом в точке К, соответствующий расходу Qk. Аналогично строятся характеристики водоводов с несколькими перегибами. В этих случаях графическая характеристика водовода может иметь несколько изломов.

7.Мероприятия по увеличению пропускной способности самотечных трубопроводов на водозаборе?

Промыв самотечных трубопроводов от наносов предусматривают независимо от того, что их диаметр определяют в расчете на незаиляющую скорость течения воды в них, так как заиление и отложение наносов все равно имеет место.

Самотечные водоводы должны укладываться в плане и в вертикальной плоскости без резких поворотов, вызывающих отложение наносов, сора и шуги и затрудняющих промыв и очистку трубопроводов. Для увеличения пропускной способности самотечных трубопроводов предусматривается их промыв. Промыв водоводов от наносов осуществляют прямым и обратным током. Также применяется гидропневматический промыв, который осуществляется подачей сжатого воздуха в поток воды и который эффективен при наличии заиления и коррозионных отложений. В отдельных случаях водоводы можно прочищать протаскиванием через них совков и рыхлителей.

8.Взаимодействие НС-2 и водонапорной башни.

1) Для системы водоснабжения с башней в начале сети питание потребителей водой осуществляется в начальной точке сети: Q = Qн + Qб Связь м-у напорами в сист. водоснаб. с башней в начале сети опр-ся положением пьезометрических линий, к-е отраж. падение напора в сети при движ. воды от источника водоснаб. до «критических» («диктующих») точек. В них будут самые низкие пьезометрические напоры и самые малые Нсв.

Пьезометрический напорП = Z + Нсв , где

Нсв – требуемый свободный напор(10м <Нсв<60м);

Z – наиболее высокая геодезическая отметка (т. а).

а1б1 – пьезометрическая линия, характеризует падение напора в сети в момент max водопотребления.

Нб – высота водонапорной башни, должна быть такой, чтобы в час max водопотребления в т. а обеспечивался напор Нсв.

Связь меду напорами в т. аи б: Zб + Hб = Z + Нсв + ∑h

Z – отметка земли у башни; ∑h – потеря напора на участках сети от башни до критической т. а.

Нб Нсв h (Zб Z)

Zб ↑→ Нб ↓ → уменьшение строительной стоимости башни. Если в результате расчѐта Нб ≤ 0 башня не требуется→ устанавливается напорный резервуар→↓ стоимости.

Положение пьезометрической линии меняется с изменением водопотребления и степени заполнения бака. Если водопотребление , то и hв↓→ пьезометрическая линия имеет меньший уклон. Она будет поворачиваться вокруг т. б1 и б2. Пьезометрическая линия будет горизонтальна в случае прекращения отбора воды из сети, когда ∑h = 0.

Требуемый напорНн у НС-2 определяется из условия возможности подачи воды на отметку max уровня воды в баке водонапорной башни: Hн = (Zб – Zн ) + (Hб + Hо) + hв

Zн – отметка уровня воды в резервуаре; Hо – расчѐтная высота бака башни; hв – потери напора в напорных и всасывающих трубопроводах станции + потери в коммуникациях.

С изменением уровня воды в баке башни рабочая т. на кривой Q – Hбудет менять своѐ положение + изменяется подачи воды НС Принятый график работы НС характеризует лишь приблизительную работу. Реальная картина получается в результате гидравлических расчѐтов.

2) Для системы водоснабжения с башней в конце при max водопотреблении, питание потребителей водой осуществляется с 2-ух противоположных сторон: от НС – и от водонапорной башни – Qб.

Линия 1 - пьезометрическая линия для момента max транзита.

Линия 2 - пьезометрическая линия для часа max водопотребления;

На этой схеме т. а1 является «критической» точкой с отметкой земли Z.

Нб Нсв hб (Zб Z) Hн = Hб + (∑hн + hв - ∑hб) + (Zб – Zн )

hв – потери напора в водоводах, соединяющих НС с сетью.

В отдельные часы суток кол-во воды, под. НС-2 , могут быть или отбираемых потребит.в завис. от граф. реж. водопотр. В 1 сл. избыток поданной в сеть воды автом. пост.в бак ВБ; во 2 сл. отбор воды из сети = подача из НС-2 + из башни.

9.Подобрать увязочный контур по методу Андрияшева (по заданию экзаменатора).

Переброска части расх. с перегр. ветвей на недогр., осущ. путем проведения по отдельны замкнутым контурам увязочных расходов (для ускорени увяз.- проводить увяз. расх. по контурам охват. целые группы колец.) Путь увяз. расх. выбир. таким обр. чтобы он шел пртивнапрдвиж. воды в перегруж. участках выбранного контура.

Это метод последовательного приближения.

Для более успешной и быстрой увязки необходимо:

Объединение смежных колец с увязками одного знака в укрупнѐнные контуры, по которым надо проводить поправочные расходы;

Последовательную увязку колец или группы колец ( с невязками попеременно то одного, то др. знака) циклами.

Увязку в каждом цикле кольца или группы колец с невязками наибольшего значения.

Поправочные расходы по выбранному контуру I можно определять по ф-ле: = / . ∑( . )

Соседние файлы в папке tehnologi_epta