6.3. Гидравлический расчет кольцевой водопроводной сети
Для повышения бесперебойности и надежности водоснабжения предприятия, предусматриваем кольцевую водопроводную сеть.
Задачами гидравлического расчета кольцевой сети являются:
- определение диаметров труб;
- определение расходов воды на участках;
- определение свободных напоров в узлах сети.
С точки зрения назначения и выполняемых функций общую схему водопроводной сети разбиваем на три части: водоводы; магистральные сети; распределительные сети.
Распределительные сети служат для непосредственной раздачи воды потребителям. Каждая ветвь распределительной сети заканчивается потребителем.
Магистральные сети служат для подвода воды к распределительным сетям. Они должны охватывать всех потребителей с учетом их подключения к распределительным сетям и обеспечивать подачу воды потребителям при возможных авариях на отдельных участках.
Водоводы служат для подачи воды от насосной станции II подъема в магистральную сеть. Прокладка водоводов от насосной станции до магистральной сети обычно выполняется по кратчайшему расстоянию. Количество водоводов принимается не менее двух, чтобы иметь возможность осуществлять водоснабжение при аварии на одном из них.
Перед началом расчета целесообразно выполнить подготовку сети, т.е. определить те её параметры, которые в процессе расчета изменяться не будут или нужны для начала расчета. Прежде всего, магистральная сеть разбивается на расчетные участки. Расчетные узлы сети, определяющие начала и концы расчетных участков, назначаются в точках пересечения магистралей, в местах подключения сосредоточенных расходов, в сечениях перехода с одного диаметра на другой.
Важным шагом подготовки сети к расчету является определение путевых расходов участков. Задача решается довольно просто, если известна схема подключения распределительных сетей к магистральным участкам. В этом случае сумма расходов у потребителей, подключенных к соответствующей ветви распределительной сети, составляет нагрузку этой ветви. Сумма нагрузок ветвей подключенных к магистральному участку, даёт путевой расход этого участка.
Начальное потокораспределение (предварительные значения расходов воды на участках) задается интуитивно, но с соблюдением первого закона Кирхгофа, и представлено в табл. 6.2, табл. 6.3 , а также на рис 6.1, рис 6.2.
6.3.1. Техническое водоснабжение
Предварительное потокораспределение представлено в табл. 6.2
Таблица 6.2
Период максимального водоразбора
№ участка |
Расход,q л/с |
Оптимальная скорость, м/с |
Dу,мм (ГОСТ) |
Толщина стенки,δ,мм |
Dв,мм |
1-2 |
10 |
1,15 |
100 |
3 |
103 |
2-4 |
9 |
1,15 |
100 |
3 |
103 |
4-5 |
8 |
1,14 |
80 |
3 |
83 |
5-6 |
7 |
1,14 |
80 |
3 |
83 |
6-7 |
6 |
1,14 |
80 |
3 |
83 |
7-8 |
6 |
1,14 |
80 |
3 |
83 |
8-9 |
2,33 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
9-10 |
19,9 |
1,12 |
150 |
3,5 |
152 |
10-12 |
31,54 |
1,34 |
200 |
4 |
211 |
12-14 |
33,54 |
1,34 |
200 |
4 |
211 |
14-1 |
35,54 |
1,34 |
200 |
4 |
211 |
2-15 |
1 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
15-14 |
2 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
4-15 |
1 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
15-16 |
4 |
1,07 |
65 |
3 |
70 |
16-12 |
2 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
16-17 |
6 |
1,14 |
80 |
3 |
83 |
17-18 |
7 |
1,14 |
80 |
3 |
83 |
18-10 |
8 |
1,14 |
80 |
3 |
83 |
17-19 |
3,89 |
1,07 |
65 |
3 |
70 |
19-21 |
6,89 |
1,14 |
80 |
3 |
83 |
21-5 |
1 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
18-20 |
1 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
19-20 |
3 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
20-9 |
3 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
22-20 |
1 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
22-21 |
1,22 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
22-8 |
0,78 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
22-6 |
1 |
0,96 |
50 |
2,5 |
52 |
Рис. 6.1 Предварительное потокораспределение в период максимального водоразбора
При пожаре в период максимального водоразбара в узел 8 поступает противопожарный расход (20 л/с).
При гидравлическом расчете пользовались компьютерной программой EPANET, которая осуществляет моделирование гидравлического режима. Данная программа отслеживает расход воды в каждой трубе, давление в каждом узле.
