7.5 Метод Андріяшева

На значний вплив вибору контурів для прискорення ув’язки кільце­вої мережі вказав М. М. Андріяшев ще в 1932 р. [8], коли не було розро­блено хоч якихось теоретичних основ гідравлічної ув’язки мережі. Щоб прискорити процес ув’язки, він запропонував замість n елементарних кілець розглядати

s укрупнених контурів, що охоплюють групи суміж­них елементарних кілець з нев’язками однакового знака. Ув’язку здій­снюють у такому порядку:

1. Аналізують знаки нев’язки в кільцях мережі та об’єднують у контур кільця, що мають однаковий знак нев’язки Δh.

2. Проводять поправкову витрату води Δq по контуру так, щоб вона йшла проти течії води в перевантажених ділянках і за течією во­ди – в недовантажених ділянках (рис. 7. 2).

3. Поправкову витрату води визначають за формулою

Δq=q_cΔh/(2Σh), (7.14)

де q_c – середня арифметична витрата вода для всіх ділянок контуру; Δh – нев’язка контуру; Σh – арифметична сума втрат напору контуру.

4. Втрати напору обчислюють за формулою h=sq², і всі за­писи виконують на розрахунковій схемі мережі. Конкретна реалізація методу наведена у [3].

7. 6 Інтуїтивний метод

Якщо вже є навички ув’язки вручну кільцевої мережі, то найзручніше користуватись інтуїтивним методом. Порядок ув’язки такий:

1. Ув’язку мережі ведуть як по окремих кільцях, так і по об’єднаних контурах, тобто рішення приймається інтуїтивно.

2. Поправкову витрату води Δq призначають також інтуїтивно або обчислюють за будь-якою відомою формулою.

3. Втрати напору на ділянках розраховують за простою формулою

h=1000il. (7.15)

4. Усі розрахунки виконують на розрахункових схемах. Конкретна реалізація наведена на прикладі розрахунку чотирикільцевої мережі у [3].

Тема № 8

8 Зв`язок споруд системи водопостачання за напором

1. Поняття про вільний напір

Вода із зовнішньої водопровідної мережі надходить до споживача через внутрішню водопровідну мережу, яка закінчується водорозбірними приладами у кожній квартирі. Щоб вода рухалась по цьому шляху, потрібно у зовнішній водопровідній мережі мати достатній тиск (напір) води. Той напір, який потрібно забезпечити у зовнішній водопровідній мережі, щоб вода могла надійти до диктуючого водорозбірного приладу і була використана споживачем, називають вільним напором H_В. Як його обчислити?

По-перше, воду слід подати на ту висоту H_Г, де знаходиться найвище розташований водорозбірний прилад. По-друге, під час руху води від зовнішньої водопровідної мережі частина напору втрачається. Це є втрати напору h на шляху від напірного трубопроводу зовнішньої водопровідної мережі до водорозбірного приладу. І нарешті, щоб вода виливалася з водорозбірного приладу, потрібно мати деякий робочий напір h_p. Тоді вільний напір є (рис. 8.1):

H_B=H_Г+h+h_p, (8.1)

де H_Г – геометрична висота підйому води (висота розміщення диктуючого водорозбірного приладу); h – втрати напору; h_p – робочий напір біля водорозбірного приладу.

Міжнародна система одиниць (SI) дозволяє вимірювати напір води у метрах водяного стовпа з умовою, що 10,3 м водяного стовпа відповідають тиску води приблизно 0,1 МПа (застар. 1 атм).

Маючи на увазі, що у формулі (8.1) головна складова частина Н_Г визначається поверховістю будинку, вільний напір задається у нормах [9] залежно від поверховості будівлі. Цей вільний напір називають потрібним. Для першого поверху він приймається 10 м і далі по 4 м на кожний наступний поверх, тобто

Н_Вⁿ= 10+4(n-1), м, (8.2)

де n – кількість поверхів будинку.

Згідно з нормами [9], установлюється граничне значення вільного напору у водопровідній мережі – не більше ніж 60 м водяного стовпа. На напірних водогонах вільний напір може бути значно більшим – це залежить

Рисунок 8.1 – Схема до розрахунку вільного напору

Рисунок 8.2 – Схема до розрахунку висоти водонапірної башти

від типу труб. Для водопровідної мережі таке граничне значення вільного напору прийнято тому, що вся водорозбірна арматура розрахована на робочий тиск 0,6 МПа, тобто 60 м вод.ст.

Виключно з метою спрощення подальших розрахунків вільний напір лічать від поверхні землі, нехтуючи глибиною закладання труб. Тоді, маючи геодезичні позначки поверхні землі Z, можна обчислити п’єзометричні позначки П:

П=Z+Н_В. (8.2)

Якщо з`єднати п`єзометричні позначки лінією, одержимо так звану п`єзометричну лінію. Якщо з`єднати лінією потрібні вільні напори на об`єкті водопостачання, одержимо лінію потрібних вільних напорів. З іншого боку, в усіх місцях (вузлах) зовнішньої водопровідної мережі має бути забезпечений вільний напір не нижче від потрібного :

Н_В Н_Вⁿ. (8.3)

Тому п`єзометрична лінія не повинна опускатись або знаходитись нижче від лінії потрібних вільних напорів. П`єзометрична лінія може тільки торкатись лінії потрібних вільних напорів, як правило, в одному місці водопровідної мережі, що називається диктуючим. І якщо потрібний вільний напір буде забезпечений у диктуючого споживача, то в усіх інших споживачів він буде забезпечений із лишком.