Гидравлический расчет внутреннего кольцевого водопровода

‘);> //—>
Гидравлический расчет водопровода (водопроводных труб) производится согласно СНиП2.04.02-84 приложение 10.

Быстро выполнить этот инженерный расчет можно с помощью нашей онлайн программы. Для этого необходимо в соответствующее поле ввести исходное значение и нажать кнопку.

На этой странице представлена бесплатная онлайн программа гидравлического расчета водопроводных труб, разработанная инженерами нашей компании на основаниии строительных норм и правил. Наша проектная организация предлагает полный спектр услуг по проектированию сетей, систем и сооружений водоснабжения и канализации.

Гидравлический расчет внутреннего водопровода проводится в целях определения наиболее экономичных диаметров труб, требуемого напора у расчетного пожарного крана и на вводе в здание, а также для выбора схемы внутреннего водопровода. При этом расчет водопроводных сетей, питаемых несколькими вводами, производится с учетом выключения одного из них.

Гидравлический расчет внутренних водопроводов проводят в следующем порядке:

1) устанавливают норму расхода воды и число струй на внутреннее пожаротушение;

2) определяют необходимый радиус компактной части струи и по его величине (по табл. СНиП) находят действительный расход пожарной струи (он не должен быть меньше нормативного) и требуемый напор у пожарного крана;

3) по формуле (6.6) определяют расстояние между пожарными кранами;

4) составляют аксонометрическую схему сети и намечают на ней расчетные участки, а также расчетное направление движения воды. При этом за расчетный участок принимают отрезок сети, в пределах которого величина расхода не изменяется; каждый стояк (распределительная сеть) считается одним расчетным участком. За расчетное направление принимают направление движения воды от ввода до самого удаленного и высоко расположенного пожарного крана (диктующая точка);

5) определяют расход воды по расчетным участкам с приборами хозяйственно-питьевого или производственного назначения по формулам (6.3) – (6.4), сосредоточивая эти расходы в точках присоединения распределительной сети к магистрали;

6) производится предварительное распределение сосредоточенных расходов по участкам магистральной сети;

7) задаются диаметрами труб для пропуска расчетных расходов воды с учетом допустимых экономических скоростей.

В водопроводных сетях скорости движения воды не должны превышать 1,5–2,0 м/с.

Диаметры труб могут быть определены по формуле

;

8) производится расчет магистральной сети. Кольцевую сеть рассчитывают по обычным правилам (гл. 4) при условии отключения одного из вводов. Потери напора подсчитываются по формуле

;

9) подбирают водомер;

10) определяют потери напора в пожарном стояке, на вводе и по всей длине расчетного направления;

11) по формуле (6.1) вычисляют требуемый напор у ввода. Сравнивают величину требуемого напора Н_тр.пож с величиной гарантированного напора Н_г в наружной водопроводной сети, и если выясняется недостаток гарантированного, то предусматривают установку пожарных насосов. Насосы подбираются по каталогу (по расчетному расходу и напору). При объединенном хозяйственно-пожарном водопроводе подача насоса должна быть равна суммарному расходу воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды; при специальном пожарном – расходу, необходимому только для целей пожаротушения.

При работе насоса от наружной водопроводной сети требуемый напор пожарного насоса определяется по формуле

, (6.13)

а при заборе воды насосом из запасного резервуара – по формуле

, (6.14)

где h_c – потери напора в сети; h_вс – потери напора во всасывающей линии;

z – разность отметок между наиболее удаленном от насоса и высоко расположенным пожарным краном и нижним уровнем воды в резервуаре.

В случае устройства водопровода с запасным резервуаром определяют емкость последнего из условия хранения в нем запаса воды на трехчасовое тушение пожара при подаче расчетного расхода по формуле

, (6.15)

где Q_расч – расчётный расход воды, м 3 /с.

Для того, чтобы определить необходимость установки хозяйственных насосов с гидропневмобаком или с водонапорным баком, проводится расчет водопроводной сети при пропуске хозяйственных расходов. Причем в системах с гидропневмобаком по формулам дополнительно определяют давление воздуха и объём воды в баке (для выбора реле давления и типового гидропневмобака), а в системах с водонапорным баком – ёмкость и высоту установки бака, используя формулы (6.9) – (6.14).

Пример. Рассчитать объединенный хозяйственно-противопожарный водопровод двухэтажного производственного здания II степени огнес-тойкости категории В с высотой помещений 8,2 м и размерами в плане 24×60 м (объем 23616 м 3 ). На хозяйственно-питьевые нужды вода подается по двум стоякам, на которых установлено 16 смывных бачков, 4 лабораторных мойки, 8 питьевых фонтанчиков, 16 писсуаров, 16 умывальников, 4 гигиенических душа. В здании работает 400 человек. Норма расхода воды одним водопотребителем Q_ч = 14,1 л/ч. Гарантированный напор в наружной сети 15 м.

1. Определим нормативный расход и число пожарных струй по СНиП.

На внутреннее пожаротушение в производственном здании высотой до 50 м требуется 2 струи по 5×10 -3 м 3 /с:

м 3 /c.

2. Определим радиус компактной части струи при угле наклона струи a = 60 о

м.

Так как расход пожарной струи больше 4 ×10 -3 м 3 /c, водопроводная сеть должна оборудоваться пожарными кранами 65 мм со стволами, имеющими насадки 19 мм, и рукавами длиной 20 м. При этом в соответствии с таблицей действительный расход струи будет равен 5,2 ×10 -3 м 3 /c, напор у пожарного крана 19,9 м, а компактная часть струи R_к = 12 м.

3. Определим расстояние между пожарными кранами из условия орошения каждой точки помещения двумя струями:

м.

При таком расстоянии требуется установить на каждом этаже по 8 пожарных кранов (рис. 6.11). Так как общее количество пожарных кранов более 12, магистральная сеть должна быть кольцевой и питаться двумя вводами.

Рис. 6.11. Размещение пожарных кранов из условия орошения

каждой точки помещения двумя струями

4. Составим аксонометрическую схему водопроводной сети (рис. 6.12), наметив на ней расчетные участки. Как видно, за расчетное направление следует принять направление от точки 0 до ПК-16 (расчёт проводится при отключении второго ввода).

Рис. 6.12. Расчетная схема внутреннего водопровода

5. Вычислим расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды. Ма-ксимальный расход одним прибором будет равен q_o = 0,2×10 -3 м 3 /c (q_o = 0,2 л/c).

По формуле (6.4) определим вероятность действия приборов

.

По формуле (6.3) определяем максимальный расход воды

м 3 /с.

Сосредоточим полученные величины расходов в точках присоединения хозяйственных стояков к магистральной сети, т.е. в точках 1 и 4.

м 3 /с.

6. Распределим сосредоточенные расходы по участкам магистральной сети, как показано на рисунке 6.16, принимая за точку схода точку 3.

7. Определим диаметры труб.

Для определения диаметров труб магистральной сети воспользуемся формулой

,

Диаметр труб на участке 0-1 с максимальным расходом 7,43×10 -3 м 3 /с

м мм.

Диаметр труб для вводов

м мм.

Принимаем трубы стальные диаметром 80 мм для магистральной сети и трубы чугунные диаметром 100 мм для вводов.

8. Производим расчет кольцевой магистральной сети. Потери напора определяем по формуле

,

где A – удельное сопротивление труб.

Результаты вычислений сводим в таблицу 6.4.

Как следует из таблицы 6.4, средние потери напора в сети равны

м.

На-прав-ление	Учас-тки	l, м	d, мм	A	S=Al∙10 -4	q∙10 -3 , м 3 /c	sq∙10 -2	h=sq 2 , м	V, м/c	δ	h = δ sq 2 , м
0-1	2,56	7,43	1,90	1,41	1,45	1,000	1,410
I	1–2	6,06	5,70	3,45	1,97	1,13	1,000	1,970
2–3	2,33	0,50	0,12	0,06	0,10	1,410	0,085
ShI = 3,46 м
II	0–4	7,24	6,43	4,66	3,00	1,26	1,000	3,000
4–3	1,40	4,70	0,66	0,31	0,94	1,035	0,320
ShII = 3,3 м

9. Подбираем водомер на пропуск расчетного расхода. Расчетный расход (с учетом пожарного) Q_расч = 13,86 ×10 -3 м 3 /с. Принимаем водомер ВВ-80. Потери напора в нем будут равны

h_вод = SQ 2 _расч = 2,07×10 3 (13,86 ×10 -3 ) 2 = 0,4 м,

что меньше допустимой величины 2,5 м.

10. Определим потери напора в пожарном стояке и на вводе:

м;

м.

Тогда потери напора в сети на расчетном направлении 0–ПК–16

м.

11. Определим требуемый напор на вводе

,

где z = 2,5 + 8,2 + 1,35 = 12,05 м;

H_тр.пож = 1,2 × 3,69 + 2,7 + 0,4 + 19,9 + 12,05 = 39,48 м.

Так как величина гарантированного напора, равная 15 м, меньше величины требуемого, необходимо установить насос, обеспечивающий создание напора:

при подаче Q_расч = 13,86 × 10 -3 м 3 /с.

Принимаем по каталогу насос марки К45/30 с рабочими параметрами:

Следовательно, водопровод должен быть устроен по схеме с пожарными насосами-повысителями.

Основным назначением гидравлического расчета водопроводной сети является определение наиболее экономичных диаметров трубопровода для пропуска расчетных расходов воды, а также условий, обеспечивающих подачу воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наименьшими потерями напора. Расчет выполняют в следующей последовательности:

1) Подсчитывается жилая площадь всего дома

где F_эт – сумма площадей жилых комнат одного этажа (подсчитывается по плану типового этажа);

n – количество этажей.

2) Количество людей, проживающих в данном доме,

где U – количество человек;

f – санитарная норма площади на одного человека, f=12 м 2

3) Определяется количество санитарно-технических приборов в доме, (по плану типового этажа).

4) Подсчитывается вероятность одновременного открытия приборов в доме по формуле

где Q_ч – норма водопотребления холодной воды в часы наибольшего потребления, берется по СНиП в зависимости от способа приготовления горячей воды (таблица 3 приложения),

q– удельный расход воды водоразборных устройств, (таблица 3 приложения).

4) Далее расчет ведется по участкам. Для каждого участка вычисляются расчетные расходы на участках по формуле

Q=5 q α,

где α – безразмерная величина, берется по таблице 1 приложения в зависимости от произведения РN

5) Назначая скорость 1м/с (по данным проектных организаций скорости воды во внутреннем водопроводе в пределах 0,9-1,2 м/с), определяется диаметр трубы по формуле

d= ,

согласно сортаменту труб принимается стандартный диаметр.

6) По таблице 2 приложения в зависимости от значения стандартного диаметра и расхода воды на участке уточняются скорость и уклон

7) Определяются потери напора по длине рассматриваемого участка по зависимости

где l— длина участка.

Расчет для исходных данных приведен ниже

1) F_жил =117,2·3=351,6 м 2 (с плана типового этажа)

2) U=351,6/12=29 человек

3) N=24 (с плана типового этажа)

Т.к. способ приготовления горячей воды задан газовый, принимаем

q =0,3л/с, Q_ч=10,5л/ч. Далее проводим гидравлический расчет трубопровода по участкам, показанным на аксонометрической схеме (рисунок 1.3),

В1

Рисунок 1.1. План типового этажа, М 1:100

В1

Рисунок 1.2. План подвала, М 1:100

Рисунок 1.3. Аксонометрическая схема внутреннего водопровода, М1:100

d= = = =0,022 м

Принимаем d=20мм, тогда

V= ·8,4+0,93=1,190 м/с

1000i= ·8,4+153=245,4

Потери напора по длине участка:

d= = = =0,0246 м

Принимаем d=25мм, тогда

V= ·7,7+0,75=0,896 м/с

1000i= ·7,7+74,8=104,21

Потери напора по длине участка:

d= = = =0,0264 м

Принимаем d=25мм, тогда

V= ·5,1+0,94=1,037м/с

1000i= ·5,1+113=136,46

Потери напора по длине участка:

d= = = =0,304 м

Принимаем d=32мм, тогда

V= ·2,6+0,73=0,759м/с

1000i= ·2,6+49,5=53,1

Потери напора по длине участка:

Принимаем диаметр трубы на один больше предыдущего участка d=40мм. тогда

V= ·2,6+0,56=0,759м/с

1000i= ·2,6+24,6=26,4

Определяем потери напора по длине участка:

Таким образом, для устройства ввода применяются стальные трубы с противокоррозийной битумной изоляцией диаметром 40 мм.

Расчет сводим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Гидравлический расчет внутреннего водопровода

№ уч-ка	Кол-во водоразборных приборов, N	РN	α	Расчетный расход на уч-кеQ, л/с	Диаметр трубопровода d, мм	Длина расчетного уч-ка l, м	Скорость движводыv, м/с	Уклон i	Потеринапора по длине hi, м
1-2	4	0,04	0,256	0,384	20	3	1,190	0,245	0,735
2-3	8	0,08	0,318	0,477	25	3	0,896	0,104	0,312
3-4	12	0,12	0,367	0,551	25	6,8	1,037	0,136	0,925
4-вв	24	0,24	0,485	0,726	32	3,8	0,759	0,0531	1,28
∑h1= 3,252
ввод	24	0,24	0,485	0,726	40	20	0,581	0,026	0,52

Вычисляется величина общего напора, требуемого для внутреннего водопровода с учетом геометрической высоты подачи воды до диктующего водоразборного устройства согласно формуле:

где H_г — геометрическая высота подачи воды от поверхности земли до самой высокой водоразборной точки:

h_пл — планировочная высота (превышение пола первого этажа над поверхностью земли);

п — количество этажей;

h_пр — высота расположения диктующего прибора над полом;

∑ h — потери напора в сети, это сумма местных потерь напора, потерь по длине, потерь на вводе, потерь в водомерном узле:

где ∑h₁– сумма потерь напора по длине расчетных участков (в таблице гидравлического расчета);

h_м– местные потери напора, принимаются в размере 30% от потерь напора по длине, h_м=0,3 ∑h₁;

h_вв – потери напора на вводе, h_вв=il_вв (в таблице гидравлического расчета);

h_вод– потери в водомерном узле, находятся по формуле

где S – гидравлическое сопротивление водомера, выбирается из таблицы в зависимости от калибра водомера (таблица 5 приложения);

Q – расчетный (максимальный) расход воды в здании, л/с. При этом расчетный расход не должен превышать максимального кратковременного расхода для данного калибра водомера (таблица 4 приложения). Потери напора в водомерах, учитывающих расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, не должны превышать допустимых величин: для крыльчатых водомеров – 2,5 м, для турбинных — 1м;

h – свободный напор у прибора, зависит от вида прибора. Максимальный свободный напор для унитаза со смывным бачком принимаетсяh=5м.

Для рассматриваемого случая, подсчитывается геометрическая высота подачи воды от поверхности земли до самой высокой водоразборной точки:

Для определения потерь напора в сети, из таблицы гидравлического расчета выписываются ∑h₁=3,252м и h_вв=0,52м, тогда местные потери h_м=0,3∑h₁=0,3·3,252=0,9765м. По значению расхода Q=0,726л/с подбираем водомер (таблица 4 приложения). Подошел водомер ВК30 (крыльчатый, калибр 30), для него сопротивление S=1,3 (таблица 5 приложения). Тогда потери в водомере h_вод=SQ 2 =1,3·(0,726) 2 =0,6852м, что удовлетворяет условию 0,5м

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8848 — | 7556 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно