2.7 Автоматизация расчетов для системы водопровода и водоотвода
Цель успешной автоматизации вычисления – умение применить расчет в дальнейшем с другими значениями формул и переменных. Для автоматизации гидравлического расчета применим Excel. Исходя из пункта 2.6, произведем расчет. Для этого необходимо в таблице Excel ввести формулы и значения их переменных для вычисления, это в дальнейшем должно позволять нам произвести тот же самый расчет с другими значениями переменных. Как было сказано, первым этапом вычислений будет нахождение значения P.
2.7 Определение диаметров труб и потерь напора в сети
При движении по трубам поток воды преодолевает сопротивление сил трения по длине трубопровода и местные сопротивления, обусловленные изменениями направлений потока. Указанные сопротивления обуславливают линейные потери напора по длине трубопровода Нℓ и местные потери напора в фасонных частях и арматуре Нм, принимаемые 30% в сетях холодного водопровода, т. е. Нм = Нℓ 0,3.
Графы 9, 10, 11 (табл. 1) заполняются с использованием таблиц для гидравлического расчета стальных водопроводных труб (табл. 8). При выполнении расчета рекомендуется проверить возможность применении труб одного диаметра на всю высоту стояка и магистральной линии.
Диаметры труб и потери напора на единицу длины (1000i) на каждом расчетном участке следует определять методом интерполяции по табл. [2], выборка из которых приведена в табл. 8, по величине qв с учетом допустимых расчетных скоростей в элементах сети, которые в трубопроводах водопроводной сети не должны превышать 3 м/с СНиП 2.04,01-85 § 7.6 Экономические скорости следует принимать 0,9-1,2 м/с но не более 1,5 м/с.
В
примере q
в1-2
= 0,093 л/с, данный расчетный расход в табл.8
находится между
табличными расходами
=
0,08 л/с и
=
0,10 л/с;
скоростями
=
0,47м/с и
= 0,59м/с;
потеря напора на единицу длины (1000i)
и
Разность между верхним и нижним пределом табличных расходов
0,10-0,08-0,02 л/с.
Разность между действительным расчетным расходом qв и ближайшим табличным расходом q 1табл
0,093-0,08 = 0,013 л/с.
Далее интерполируем искомую скорость из соотношений
V = 0,47+(0,59-0,47)*0,013/0,02=0,545м/с,
потери напора на единицу длины 1000i
66,9+(102,2-66,9)*0,013/0,02=88,5.
Аналогичным способом определяют ближайшие допустимые скорости и, соответственно, диаметры труб и потери напора на трение для остальных расчетных участков и заполняют графы 9,10 ,11 табл. 1. Графу 12 получают умножением графы 2 на графу 11.
Результатом заполнения графы 12 табл. 1 явится суммарная величина потерь на трение на линии ввода Нвв (см. расчетные участки табл. 1 «11-ВУ и ВУ-ввод»)
|
№/№ расчетных участков |
Длина расчетного участка ℓ, м |
N |
q o ,л/с |
р |
ЗНАЧЕНИЯ |
Расчетный расход q o ,л/с |
Диаметр труб d, мм |
Скорость V ,m/c |
Потери напора | |||||||||||
|
|
α |
На единицу длины lOOOi |
На всем участке i∙ℓ, м | |||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12:. | |||||||||
|
1-2 |
0,7 |
1 |
0,09 |
0,0173 |
0,0173 |
0,207 |
0,093 |
15 |
0,548 |
88,5 |
61,95 | |||||||||
|
2-3 |
0,7 |
2 |
0,18 |
0,0086 и |
0,0173 0,0258 |
0,207 0,226 |
0,186 |
15 |
1,09 |
321,9 |
225,3 | |||||||||
|
3-4 |
0,8 |
3 |
-“- |
-“- |
0,0258
|
0,226
|
0,203 |
15 |
1,18 1,298 |
360,8 |
288,3 | |||||||||
|
4-5 |
3,3 |
4 |
-“- |
-“- |
0,0344 |
0,245 |
0,22 |
20 |
1,298
|
89,8 |
296,3 | |||||||||
|
5-6 |
2,8 |
8 |
-“- |
-“- |
0,0688 |
0,301 |
0,279 |
20 |
0,882 |
137,8 |
385 | |||||||||
|
6-7 |
2,8 |
12 |
-“- |
-“- |
0,1032 |
0,343 |
0,309 |
20 |
0,97 |
165 |
461,4 | |||||||||
|
7-8 |
2,8 |
16 |
-“- |
-“- |
0,1376 |
0,384 0,420 |
0,346 |
20 |
1,083 |
213,8 |
604 | |||||||||
|
8-9 |
3,4 |
20 |
-“- |
-“- |
0,172 |
0,42
|
0,378 |
20 |
1,18 |
241 |
819 | |||||||||
|
9-10 |
9,0 |
40 |
-“- |
-“- |
0,344 |
0,565 |
0,508 |
25 |
0,94 |
113,9 |
102.5 | |||||||||
|
10-11 |
0,6 |
80 |
-“- |
-“- |
0,688 |
0,791 0,9690 |
0,712 |
32 |
0,74 |
70,3 |
42 | |||||||||
|
11-ВУ |
2,5 |
120 |
-“- |
-“- |
1,032 |
0,969
|
0,872 |
32 |
0,912 |
73,3 |
189 | |||||||||
|
∑Нℓ=4397 | ||||||||||||||||||||
|
ВУ-ввод |
15 |
120 |
0,18 |
0,0086
|
1,032 |
0,969 |
0,872 |
32 |
0,912 |
73,3 |
Нвв=1.100мм | |||||||||
Таблица 1. Гидравлический расчет внутренней сети холодного водопровода
Потери в местных
сопротивлениях 
Общие потери 
Потери на участке ВУ -ввод – графа 12 получается умножением графы 11 на графу 2 = 73,3 • 15 = 1100 мм = 1,1 м
ПРИМЕЧАНИЕ:
Гидравлический расчет считается
выполненным, если выдерживается условие
1. Графы 1, 2, 3, принимают по плану типового этажа
2. Графа 4 по табл. 1 графа 4
3. Графа 5 подсчитывается по формуле 3
4. Графа 6 получается путем умножения графы 3 на графу 5
5. Графа 7 принимается по табл. 2 в зависимости от P • N
6. Графа 8 подсчитывается по формуле 2
7. Графы 9, 10, 11 по табл. 8 см. § 7 – определение диаметров труб и потери напора.
8. Графа 12 = графа 2 * графа 11
Далее определяют потери напора в трубах на участках расчетного направления H l tot с учетом местных сопротивлений по формуле (5)
(5)
Где ℓ - длина расчетного участка сети водопровода, м;
1000-i - потери на единицу длины, определяемые по табл. 8;
Кℓ - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, в сетях хозяйственно-питьевых водопроводов жилых зданий, Кℓ =0,3.