3.4. Определение расходов на участках сети

Расход на участке – это расход воды между двумя соседними узлами.

Вначале определяется диктующий узел, как правило, самый удаленный от ввода или с наибольшим расходом. Намечаются направления движения воды от узла 1 до диктующего узла. Для данного кольца направления два: по часовой стрелке направление 1-2-3-4 и против часовой стрелки направление 1-5-4.

Затем предварительно распределяется расход по участкам. Расход диктующего узла делится на две части произвольно. Таким образом, задается расход на двух участках, подводящих воду к диктующему узлу. Прибавляя расход соседнего узла к расходу на участке к диктующему узлу, определяется расход соседнего участка, и так по всем участкам в направлении до ввода – узла 1.

Обязательно выполнить проверку. Величина расхода, подходящего к узлу, равна величинам расходов, отходящих от узла.

Численные значения расходов на участках указываются на схеме.

3.5. Определение диаметров труб участков сети

Диаметры труб участков сети можно определить по формуле

, (2.23)

где Q_уч– расход на участке, м³ с^-1;V– скорость движения воды, принимается 2…2,5 мс^-1.

По рассчитанному диаметру принимается диаметр трубы с условным проходом в мм по приложению 3. Для наружной сети принимают диаметры труб 100 мм и более, п. 8.46 СНиП 2.04.02-84^*.

3.6. Определение средней скорости движения воды на участках сети

По результатам принятых диаметров труб на участках определить средние скорости движения воды на участках водопроводной сети по формуле

, (2.24)

где d_р – расчетный внутренний диаметр участка, берется из приложения 3 (методических указаний).

3.7. Определение потерь напора на участках сети

Расчет потерь напора производится для труб указанных в варианте.

Потери напора можно определить одним из двух способов.

Первый способ.

, (2.25)

где i– гидравлический уклон, т.е. потери напора на единицу длины трубопровода

i = ( d_pV²2g, (2.26)

где - коэффициент гидравлического трения

 = А₁ (А₀ + С /V)^m / d_p^m, (2.27)

где d_p- расчетный внутренний диаметр труб, значения приведены в приложении 3;V – средняя скорость движения воды, определяемая по формуле 2.24;g– ускорение свободного падения, 9,8 мс^-2.

Значение показателя степени mи коэффициентовА₀, А₁иСдля стальных, чугунных, железобетонных, пластмассовых (полиэтиленовых) труб приведены в приложении 4.

Второй способ.

h_уч = Al_учQ_уч²,(2.28)

где l_уч– длина участка, м;Q_уч– расход воды на участке, м³с^-1;А– удельное сопротивление водопроводной трубы, взять из приложения 3.

3.8. Увязка кольцевой водопроводной сети

Увязка водопроводной сети проводится методом Лобачева-Кросса. Движение воды от ввода до диктующего узла в направлении по часовой стрелке условно принято положительным, а против часовой стрелки – отрицательным. Нужно найти разность суммы потерь напора на участках по часовой стрелке (направление 1) и суммы потерь напора на участках против часовой стрелки (направление 2).

, (2.29)

где n – количество участков в полукольце.

Величина hназывается невязкой. Допустимая величина невязкиh_доп1 м. Приhh_доппроизводят увязку сети.

Если сумма положительных потерь напора больше отрицательных на величину более h_доп, то перегружены участки, по которым идет расход по часовой стрелке, и недогружены – против часовой стрелки. Значит, чтобы уменьшить величинуh, необходимо расходы на участках с положительными потерями напора уменьшить, а на участках с отрицательными потерями напора увеличить на величину поправочного расхода.

Если сумма условно отрицательных потерь напора больше суммы положительных потерь напора, то, наоборот, расходы на участках с условно положительными потерями напора увеличить, а с условно отрицательными уменьшить на величину поправочного расхода q:

(2.30)

где h_i– потери напора на участке, м;q_i– расход воды по участку лс^-1;n– количество участков в кольце.

Если сеть состоит из нескольких колец, то необходимо добиваться h_доп<1 м для каждого кольца. Для каждого кольца получается своя величинаq. Для общего участка двух колец поправочный расход определяется как сумма поправочных расходов (с учетом их знаков) для каждого кольца.

Зная qнаходят новую величину расходаq₁=qqи производят первое исправление; определяют потери напора на участках и т.д. аналогично ранее изложенному. Проверяется условиеh<h_доп. Если невязка окажется снова больше допустимой, то делают второе, третье и т.д. исправлений, пока не будет выполнено условиеh<h_доп.

Результаты гидравлического расчета необходимо свести в таблицу 2.2.

Таблица 2.2. – Увязка сети при хозяйственно-производственно-противопожарном водоснабжении

Номера направлений	Номер участка	Длина, lуч, м	Расход, qуч, лс-1	Диаметр, d, мм	Скорость, V, мс-1	Потери напора hуч, м
1	2	3	4	5	6	7

Продолжение таблицы 2.2

Первое исправление
8	9	10	11	12

Примечание: для каждого кольца приводятся цифровые величиныh; .

Увязку кольцевых водопроводных сетей можно произвести на ЭВМ. При этом программа должна быть приложена к пояснительной записке.