Расчет трубопровода 4

Во время максимального водопотребления расход воды к потребителю I составляет q₁ = 80 л/с=0,08 м³/с. Предварительно принимаем скорость воды в трубопроводе v₄=1 м/с. Отсюда площадь сечения и диаметр трубопровода

,

.

Из табл. П4 принимаем  = 8 мм, d_нар,4=319+2∙8=335 мм. Ближайшей из ряда является труба с наружным диаметром

. Внутренний диаметр трубы

.

Скорость воды в трубе

.

.

Для бесшовной стальной новой трубы принимаем величину эквивалентной шероховатости ₄=0,02 мм. Параметры течения

.

Из табл. П12 определяем, что течение в трубе находится в области гидравлически гладких труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле:

.

При длине трубопровода ₄=400 м гидравлическое линейное сопротивление составит

.

При разности геометрических высот 5 м падение давления составит

.

Избыточное давление у потребителя I в точке g

.

Давление воды в точке f

При полностью открытой задвижке коэффициент местного сопротивления  = 0,1. Сопротивление задвижки

.

Эта величина также меньше ошибки округления, поэтому сопротивление открытой задвижки не будем учитывать.

Расчет магистрального трубопровода 3

Во время максимального водопотребления расход воды по этому трубопроводу равен сумме расходов к потребителям I и II:

.

Задаемся скоростью воды в трубопроводе v₃= 1 м/с.

.

.

Из табл. П4 принимаем  = 10 мм, d_нар,3=391+2∙10=411 мм. Ближайшей из ряда является труба с наружным диаметром . Внутренний диаметр трубы

.

Скорость воды в трубе

.

.

Для бесшовной стальной новой трубы принимаем величину эквивалентной шероховатости ₃=0,02 мм. Параметры течения

.

Из табл. П12 определяем, что течение в трубе находится в области гидравлически гладких труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле:

.

При ₃=510 м линейное гидравлическое сопротивление трубопровода составит

.

Падение давления в трубопроводе 3 за счет разности высот составит

.

В точке е общий поток разделяется на две части. Тройник в этом узле является раздающим. Для потребителя I с соотношением потоков и соотношением площадей

коэффициент местного сопротивления согласно табл. П15 . Для потребителяII с соотношением потоков , согласно табл. П16,.

Отсюда потери давления в тройнике составят:

- для потока к потребителю I

- для потока к потребителю II

Эта величина меньше погрешности округления, поэтому ее не учитываем. Таким образом, для того чтобы обеспечить потребителя I холодной водой в количестве 0,08 м³/с необходимо, чтобы избыточное давление воды в точке е

.

Для того чтобы обеспечить горячей водой потребителя II, необходимо, чтобы p_e  p_r = 0,1202 МПа.

Из этих условий принимаем, что избыточное давление в точке е должно быть не ниже , при этом задвижка к потребителюI должна быть открыта полностью, а к потребителю II частично прикрыта таким образом, чтобы ее гидравлическое сопротивление составило

.

Избыточное давление точке с после тройника

Расчет магистрального трубопровода 2

Для снижения затрат электроэнергии на транспорт воды устанавливается стационарный режим работы насоса со среднесуточной производительностью. При этом при пониженном потреблении насос подает воду в бак водонапорной башни, а при повышенном потреблении недостаток производительности насоса компенсируется расходом воды из бака.

При максимальном водопотреблении и коэффициенте неравномерности водопотреблениясреднесуточный расход воды составляет

.

Этот расход обеспечивает насос по трубопроводу 2, остальной поток в количестве

поступает из бака водонапорной башни по трубопроводу 6.

Задаемся скоростью воды в трубопроводе v₂= 1 м/с.

.

.

Из табл. П4 принимаем  = 8 мм, d_нар,2=315+2∙8=331 мм. Ближайшей из ряда является труба с наружным диаметром мм. Внутренний диаметр трубы

.

Скорость воды в трубе

.

.

Для бесшовной стальной новой трубы принимаем величину эквивалентной шероховатости ₂=0,02 мм. Параметры течения

.

Из табл. П12 определяем, что течение в трубе находится в области гидравлически гладких труб, для которой коэффициент гидравлического сопротивления рассчитывается по формуле:

.

При длине трубопровода ₂=180 м линейное гидравлическое сопротивление составит

.

За счет разности высот падение давления, связанное с подъемом воды, составит

.

Тройник в точке с является вытяжным. При соотношении , согласно табл. П18, коэффициент гидравлического сопротивления_2-3 =0,625 (_1-3 в табл. П18). Отсюда гидравлическое сопротивление тройника в направлении от трубопровода 2 к трубопроводу 3 составляет

Эта величина меньше погрешности округления, и в дальнейших расчетах ее не учитываем. Отсюда следует, что избыточное давление воды перед тройником равно давлению после тройника и равно

Избыточное давление воды в точке b составит

Согласно табл. 13 коэффициент гидравлического сопротивления обратного клапана диаметром 309 мм _обр.кл=2,1; коэффициент гидравлического сопротивления полностью открытой задвижки _задв=0,1. Гидравлическое сопротивление клапана и задвижки

Давление воды, создаваемое насосом,