3.2.2 Определение потерь напора

Для расчета длинных водопроводных труб обычно используют формулу:

h = АКlq², (3.5)

h = Sq², (3.6)

где А – удельное сопротивление, зависит от материала и диаметра трубы;

К – поправочный коэффициент, учитывающий неквадратичность режима;

l – длина участка;

q – расчетный расход на учатске;

S – сопротивление участка.

Значение А и К принимают по справочной литературе /3, 4/.

Потери напора можно найти с использованием таблиц Ф.А. Шевелева, в которых для различных расходов q и диаметров d приведены значения 1000 I (здесь I – гидравлический уклон, выражающий потери напора на 1 м длины трубопровода).

3.2.3 Увязка кольцевой сети

Для обеспечения намеченного исходного потокораспределения в сети необходимо выполнить условие h = 0 (для каждого кольца).

При расчете по прикидочным расходам обычно имеем h = ± h (здесь h – невязка в кольце). Допустимая величина невязки составляет h_доп = 0,3 – 0,5 м. Если h  0,5 м, производят увязку сети одним из известных методов /3, 5/.

Рекомендуется применить метод А.Г. Лобачева, который предусматривает перераспределение расходов (с перегруженных ветвей колец на недогруженные) путем введения поправочных расходов q во всех кольцах сети на каждом шаге вычислительного процесса в ходе последовательных приближений.

Поправочный расход в каждом кольце определяется по формуле:

q = h / 2  (Sq), (3.7)

где знаменатель представляет собой удвоенную сумму произведений сопротивления S на расход q всех участков кольца.

Для участков, например, i – го кольце, имеющего общий участок с j – ым кольцом, исправленный расход в общем случае равен:

Q_{испj =} q_j q_i + q_j (3.8)

где q_i – прикидочный расход участка i – го кольца;

 q_i, q_j – соответственно поправочные расходы i – го и j – го кольца.

Третий член правой части (3.8) учитывается только при рассмотрении участка, принадлежащего сложным кольцам.

Аналогично определяется q_испj для участков j – го кольца:

Следует иметь ввиду, что поправочный расход пропускается по кольцу в направлении, противоположном знаку невязки (знаки q и h различны). Поэтому расчетные расходы уменьшаются на величину расхода q на участках с направлением движения воды, совпадающим со знаком невязки, и увеличиваются на q на участках с обратным движением воды.

Уточняющий расчет выполняется до получения требуемой точности. Обычно достаточно трех-четырех исправлений.

Сеть с подобранными диаметрами труб проверяется на пропуск пожарного расхода воды. В качестве расчетного принимают случай, когда время возникновения пожаров и максимального водопотребления совпадают. Необходимые для расчета число пожаров, расходы на внешнее и внутренне пожаротушение, свободные напоры в сети при пожаре, объем и место расположения пожарных запасов воды следует обосновать с учетом требований /2/.

Гидравлический расчет кольцевой сети удобно вести в табличной форме (см. таблицу 3.2).