Расчетные режимы работы в сети

Водопроводная сеть рассчитывается из условия наиболее напряженных режимов ее работы. При расположении башни в начале сети города, расчет сети производится на два основных режима ее работы:

I — режим максимального водоразбора;

II — режим пожаротушения в час максимального водоразбора.

Составление расчетных схем.

Расчетные схемы составляются одновременно для 2 случаев работы водопроводной сети. На эти схемы нанесены точки питания сети — места примыкания водоводов, места расположения и точки присоединения крупных потребителей воды: т. 7 -" Машиностроительный завод". Сеть разбита на расчетные участки, границами которых являются узлы сети и точки присоединения крупных потребителей воды. На участках без ответвлений расчетные точки устанавливаются на расстоянии не более 1 … 1,5 км. Нумерация узлов начинается с точки питания сети насосной станции 2-го подъема. На данных схемах принято расчетных точек и расчетных участков.

Расчетные расходы в сети.

В водопроводной сети имеется два вида расходов:

• 1) сосредоточенные в отдельных точках сети;
• 2) равномерно-распределенные по длине магистральных линий.

В данном проекте сосредоточенными являются расходы «Машиностроительного завода». Эти расходы на расчетных схемах показаны стрелками в соответствующих точках сети и очерчены в виде прямоугольника. Остальная часть общего расхода воды города, располагается равномерно-распределенной по длине сети.

Для гидравлического расхода сети величины часовых расходов в расчетные периоды должны быть переведены в л/с. Режим максимального водоразбора в городе наблюдается с 9 до 10 часов (табл. № 4). Расчетные расходы в час максимального водоразбора составляют:

• — общий расход воды — 2636,52 м3/ч, или 732,36 л/с, в том числе:
• — равномерно-распределенный расход — 708,60 л/с;
• — сосредоточенные расходы — 85,72 м3/ч, или 23,8 л/с.

В час максимального водоразбора насосная станция 2-го подъема подает в сеть 5% от суточного расхода воды, т. е. 2218,24 м3/ч, или 616,17 л/с.

От водонапорной башни поступает 0,94% суточного расхода, т. е. 417,02 м3/ч, или 115,84 л/с. Общий расход воды, подаваемый в сеть в час максимального водоразбора, составляет 616,17 +115,84 =732,01 л/с.

Расчетные расходы на расчетных участках сети Для определения расчетных расходов на каждом расчетном участке водопроводной сети равномерно-распределенные расходы заменяются на узловые. Удельный расход воды на 1 м длины сети определяются по формуле:

qуд = ,.

где Qравн.распр. — равномерно-распределенный расход воды для каждого расчетного случая, л/с; ?l — длина линий, отдающих воду, м.

При максимальном водоразборе:

qуд = =0,12 030 л/с • м.

При пожаре в час максимального водоразбора:

qуд = = 0,12 030 л/с • м.

По удельному расходу определяются путевые расходы, т. е. величины отдачи равномерно-распределенного расхода каждым расчетным участком. Путевые расходы определяются по формуле:

qпут = qуд • lуч, где lуч — длина расчетного участка.

Результаты определения путевых расходов приведены в таблицу 6.

Точность определения узловых расходов проверяются соблюдением равенства:

?qпут = ?qузл.

Узловые расходы наносятся на соответствующие схемы.

Затем намечаются возможные направления потоков воды по сети и определяются расходы воды на участках с соблюдением правила баланса расходов в узлах. При распределении потоков необходимо учитывать следующие условия:

• а) при выключении одной линии кольцевой сети подачу воды по остальным допускается снижать на 30%;
• б) направления движения воды по участкам одного кольца должны иметь разные знаки (по часовой стрелке «+», против часовой стрелке «-», при этом желательно, чтобы количество участков сети со знаком «+» и со знаком «-» было одинаково;
• в) по участкам одного кольца, имеющим большие длины, следует направлять меньший расход, а имеющим меньшие длины — больший. Расход воды, определенные для всех расчетных режимов, и направления потоков наносятся на соответствующие расчетные схемы.

Выбор материала и диаметров труб.

Нормы рекомендуют для устройства водопроводной сети в первую очередь использовать неметаллические трубы: асбестоцементные, железобетонные и пластмассовые. В данном проекте приняты асбестоцементные напорные трубы по ГОСТу 539 — 65.

В связи с тем; что технико-экономические расчеты по определению экономически наивыгоднейших диаметров трубопроводов очень трудоемки, их можно производить по упрощенным способам. Диаметры участков сети определяем с учетом экономического фактора. Согласно рекомендациям Ф. А. Шевелева при современных стоимостях строительства и тарифах на электроэнергию принимаем без расчета значение экономического фактора для условий Урала, равное 0,5. В соответствии с расходами воды на участках по таблице предельных экономических расходов определяем диаметры труб с учетом Э = 0,5.

Диаметры перемычек, соединяющих магистральные линии, принимаются конструктивно из соображений переброски необходимых расходов воды с одной линии на другую во время аварийных отключений. Их диаметр принимается обычно равным меньшему диаметру соединенных магистралей. При одинаковых диаметрах этих линий диаметр перемычек принимается на один сортамент ниже, чем диаметр соединяемых магистралей. Желательно в одном кольце назначать не более 2 … 3 разных диаметров труб. При этом необходимо следить, чтобы скорости не превышали 2,5 м/с. Предварительное распределение расходов по участкам сети и принятые диаметры труб, а также соответствующие им скорости движения воды для всех расчетных режимов приведены в табл. 9.

Таблица 7 — Определение путевых расходов на расчетных участках.

Таблица 8 — Узловые расходы при максимальном водоразборе.

Таблица 9 — Узловые расходы при пожаре.

Таблица 10 — Увязка сети по методу Лобачева-Кросса на случай пожаротушения в час максимального водоразбора.