15.1. Наружные водопроводные сети

Для доставки воды насосами от источника к объектам водоснабжения предназначены водоводы. Их выполняют из двух или более параллельных трубопроводов. Для подачи воды непосредственно к местам её потребления служит водопроводная сеть.

Наружный водопровод может быть изготовлен из чугунных, стальных, асбестовых, железобетонных и пластмассовых труб.

Пластмассовые трубы обладают рядом достоинств. Они не подвержены электрохимической коррозии и легче труб из других материалов. Потери напора при движении воды в пластмассовых трубах на 30% меньше, чем в металлических трубах, и практически отсутствуют отложения на внутренней поверхности.

Глубина расположения труб, которая измеряется от поверхности земли до нижней образующей трубопровода, должна быть на 0,5 м больше, чем расчетная глубина промерзания. Водопроводные трубопроводы должны укладываться с уклоном (по направлению движения воды) для обеспечения о порожнения сети (в пониженных местах) и выпуска воздуха (в возвышенных местах устанавливают вантузы).

Для обеспечения условий эксплуатации водопроводной сети она оборудуется следующей арматурой:

– запорно-регулирующей (вентили, задвижки);

– водоразборной (колонки, краны, пожарные гидранты);

– предохранительной (клапаны и воздушные вантузы).

В местах установки задвижек обычно выполняют смотровые колодцы. Задвижки больших диаметров, для облегчения открытия, оборудуют электрическим или электрогидравлическим приводом.

Забор воды из сети для пожаротушения применяют гидранты. Гидранты устанавливают в смотровых колодцах на специальных подставках. В сети гидранты устанавливаются на расстоянии не более 150 м друг от друга.

При использовании гидранта на него навинчивают специальный инструмент - стендер. Вращением рукоятки стендера осуществляется открытие шарового крана гидранта и вода забирается через пожарные рукава, соединяемые со штуцерами стендера.

Для предотвращения повышения давления сверх допустимого в сети устанавливают предохранительные клапаны, а для обеспечения движения воды в одном направлении устанавливают обратные клапаны. Понижение давления воды на отдельных участках сети осуществляют с помощью редукционных клапанов.

15.2. Расчёт магистральных водопроводных сетей

Расчет водопроводных сетей предусматривает определение диаметров труб и потери напора, что необходимо для определения высоты водонапорных башен и напора, который должны создавать насосы.

При этом предполагают, что промышленным предприятиям (для производственных и хозяйственно-питьевых целей) вода подается в виде сосредоточенных расходов, а для хозяйственно-питьевых целей в городах и населенных пунктах - равномерно по длине магистральных линий. Расход воды, приходящийся на 1 м длины линии, называют удельным расходом и определяют по формуле

,

Диаметр труб магистральных линий находят по формуле

,

где расчетный расход; скорость движения воды в трубопроводе.

Практикой проектных организаций установлено, что наиболее экономичной скоростью, для трубопроводов малых диаметров 0,6-0,9 м/с, а для трубопроводов больших диаметров 0,9-1,5 м/с.

Расчетный удельный расход

,

где транзитный расход; путевой расход.

Для упрощения расчетов путевые расходы можно приводить к сосредоточенным расходам в узловых точках, равным половине произведения удельного расхода на общую длину прилегающих веток. При этом результаты расчетов совпадают с результатами, получаемыми опытным путём.

Расчет водопроводных сетей проводят для случая с максимальным водоразбором:

Удельные потери напора, в неновых стальных и чугунных водопроводных трубах рекомендуется определять по формулам:

при < 1,2 м/с

при > 1.2 м/с

.

Потери напора в трубопроводах разветвлённых сетей рассчитывают как системы последовательно соединённых трубопроводов

По данным расчётов водопроводной сети определяют напор насоса и высоту водонапорной башни.

Высота водонапорной башни

где напор в диктующей точке; суммарные потери напора в сети; и отметки поверхности земли в месте расположения водонапорной башни и в диктующей точке.

Диктующая точка – это наиболее высоко расположенная точка, по которой высота башни будет максимальной.

Напор насосов

где высота свободной поверхности жидкости водонапорной башни; суммарные потери напора в трубопроводе до башни при расположении её в конце сети; потери напора во всасывающем трубопроводе; отметка свободной поверхности в заборном водоёме.