Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Августа 2011 в 13:07, курсовая работа
В результате проведенных выше гидравлических расчетов сети и водоводов на все основные расчетные случаи, а также определения высоты водонапорной башни получили необходимые данные для выбора насосов, установленных на насосной станции II подъема. Насосы подбираются по двум параметрам: подаче и напору.
Задание на проектирование: 3
1. Определение расчётных расходов воды 4
1.1. Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды населенного пункта. 4
1.2. Расход на поливку улиц и зеленых насаждений 5
1.3. Расход воды на промышленном предприятии 5
2. Выбор режима работы насосной станции II подъема 7
3. Выбор схемы сети водоснабжения 8
4. Гидравлический расчет сети 8
4.1. Определение расчетных расходов по участкам 8
4.2. Определение диаметров участков сети 10
4.3. Гидравлический расчет водопроводной сети 11
4.4. Гидравлический расчет при максимальном транзите 12
4.5. Гидравлический расчет в случае пожара при максимальном водопотреблении 15
5. Расчет водонапорной башни 18
5.1 Расчет водоводов, соединяющих водопроводную башню с сетью. 19
5.2 Определение высоты башни 19
6. Определение пьезометрических отметок и свободных напоров в узлах сети 19
7. Подбор насосных агрегатов. 23
Список литературы: 25
Час максимального водопотребления – с 18 до 19.
2. Выбор режима работы насосной станции II подъема
Выбор режима работы насосной станции II подъема определяется графиком водопотребления города (рис.1). В те часы, когда подача НС больше водопотребления поселка, избыток воды поступает в бак водонапорной башни, а в часы когда подача НС меньше водопотребления поселка, недостаток воды поступает из бака водонапорной башни. Для обеспечения минимальной ёмкости бака график подачи воды насосами стремятся приблизить к графику водопотребления. Назначаем число ступеней работы насосной станции II подъема - 3.
Максимальный общий расход по городу = 7,61 %. 1 ступень подает 2,5 % расчетного суммарного расхода, 2 ступени – 5 %, 3 ступени – 7,5 %.
Таблица 2. Водопотребление и режим работы насосов
часы | водопотр % | подача % | в бак % | из бака % | остаток % | время раб | кол-во нас |
0-1 | 1,01 | 1,25 | 0,24 | 0,24 | 30мин | 1 | |
1-2 | 1,18 | 1,25 | 0,07 | 0,31 | 30мин | 1 | |
2-3 | 0,27 | 0,27 | 0,04 | ||||
3-4 | 0,79 | 1,25 | 0,46 | 0,5 | 30мин | 1 | |
4-5 | 1,58 | 1,25 | 0,33 | 0,17 | 30мин | 1 | |
5-6 | 2,58 | 2,5 | 0,08 | 0,09 | 60мин | 1 | |
6-7 | 3,89 | 4,17 | 0,28 | 0,37 | 50мин | 2 | |
7-8 | 7,32 | 7,5 | 0,18 | 0,55 | 60мин | 3 | |
8-9 | 5,93 | 5,62 | 0,31 | 0,24 | 45 мин | 3 | |
9-10 | 6,18 | 6,25 | 0,07 | 0,31 | 50мин | 3 | |
10-11 | 4,35 | 5 | 0,65 | 0,96 | 60мин | 2 | |
11-12 | 5,42 | 5 | 0,42 | 0,54 | 60мин | 2 | |
12-13 | 7,12 | 7,54 | 0,38 | 0,92 | 60мин | 3 | |
13-14 | 7,12 | 6,25 | 0,87 | 0,05 | 50мин | 3 | |
14-15 | 5,25 | 5,625 | 0,375 | 0,425 | 45 мин | 3 | |
15-16 | 4,18 | 5 | 0,82 | 1,275 | 60мин | 2 | |
16-17 | 4,32 | 4,17 | 0,15 | 1,125 | 50мин | 2 | |
17-18 | 6,48 | 6,25 | 0,23 | 0,895 | 50мин | 3 | |
18-19 | 7,61 | 7,33 | 0,28 | 0,615 | 58мин | 3 | |
19-20 | 6,83 | 6,37 | 0,455 | 0,16 | 50мин | 3 | |
20-21 | 3,57 | 3,75 | 0,18 | 0,34 | 45мин | 2 | |
21-22 | 3,12 | 3,38 | 0,213 | 0,55 | 35мин | 2 | |
22-23 | 2,59 | 2,29 | 0,31 | 0,24 | 55мин | 1 | |
23-24 | 1,31 | 1,07 | 0,24 | 0,00 | 26мин | 1 |
Максимальный остаток в баке = 1,275 %. Определим емкость бака водонапорной башни:
Vбб = 1,275*3352,927/100 = 42,75 м3.
Принимаем башню V=50м3 .
В качестве источника водоснабжения выбрана река населенного пункта. Сеть проектируется на 3 кольца. От насосной станции II подъема вода подается в город по двум водоводам длиной 1000м. Точка «запитки» сети – узловая точка 1. От узловой точки 6 до башни ведут 2 водовода длиной 100 метров.
Промышленное предприятие получает воду из городской сети для хозяйственно-питьевых целей от узловой точки 2. Глубина заложения труб - 2 метра.
На участках пути устраивают пожарные гидранты, максимальное расстояние между которыми 150 метров. В самой низкой точке каждого пути устраивают сухой и мокрый колодцы. Для удаления воздуха, скапливающегося в повышенных точках водоводов и магистральной сети, устраивают воздушные вантузы.
Давление воды в напорных водопроводных трубах обуславливает появление сил, направленных нормально к их стенкам и вызывающих растягивающие напряжения. Эти силы возникают в местах поворота линий, а также в некоторых узлах сети, в частности в местах ответвлений. Стыки раструбных труб не рассчитаны на сопротивление продольным растягивающим усилиям, и для них в указанных случаях необходимо устраивать упоры, воспринимающие эти усилия. Упоры выполняются конструктивно в виде бетонных или кирпичных массивов, в которые упираются соответствующие фасонные части. Упоры можно устраивать в колодцах или прямо в земле.
Для схемы с башней в конце или середине сети расчет производится на три случая:
Согласно данным таблиц 1 и 2 суммарного водопотребления и подачи воды насосами, определяем час максимального водопотребления (с 18-19 часов) и час максимального транзита (с 13-14 часов).
Расход воды в расчетный час слагается из равномерного распределенного расхода (по районам) и сосредоточенного – промышленные предприятия, поступление в бак, расходы на пожаротушение (в зависимости от расчетного случая) и расхода воды на поливку улиц и зеленых насаждений.
Перед
назначением расчетных расходов
по участкам определяются удельные и
путевые расходы каждого
Удельный расход определяется:
q уд = Qравн распр/Sl, л/с*пог. м,
где Qравн распр – равномерно распределенный расход по району в расчетный час, л/с;
Sl – суммарная длина участков водопроводной сети района, м.
Таблица 3. Трассировка сети
участок | расчетные длины |
м | |
1-2 | 610 |
2-3 | 700 |
3-4 | 240 |
4-5 | 400 |
5-6 | 740 |
6-7 | 280 |
7-8 | 450 |
8-1 | 680 |
3-8 | 860 |
4-7 | 710 |
район | Q мах | Lрасч | |
м3 в час | м | ||
1 | 113,4 | 1695 | |
2 | 141,9 | 3895 | |
qуд 1 р-на | 0,0669 м3/час |
qуд 2 р-на | 0,0364 м3/час |
Путевые расходы определяются:
Qп = q уд* l, л/с |
Таблица 4. Путевые расходы городской водопроводной сети
участок | L,м | Qпут |
1-2 | 610 | 6,17 |
2-3 | 700 | 7,08 |
3-4 | 240 | 2,43 |
4-5 | 400 | 7,43 |
5-6 | 740 | 12,27 |
6-7 | 280 | 5,20 |
7-8 | 450 | 4,55 |
8-1 | 680 | 6,88 |
3-8 | 860 | 8,70 |
4-7 | 710 | 10,19 |
Узловые расходы:
q узл = 0,5*S q примык.пут + Qсоср |
Во 2 узел добавляем расход на производственные нужды промышленного предприятия.
Таблица 5. Узловые расходы
№ точек | qузл,м3/час |
1 | 6,53 |
2 | 6,63 |
3 | 9,11 |
4 | 10,03 |
5 | 9,85 |
6 | 8,73 |
7 | 9,97 |
8 | 10,07 |
После определения узловых расходов на расчетных схемах стрелками намечаем направление потоков по каждому участку сети, стараясь подать воду ко всем точкам по кратчайшему пути. Соблюдая условие: сумма входящих – равна сумме выходящих из узла расходов. S q = 0. При назначении схемы распределения потоков учитывают требование бесперебойности подачи воды потребителю. Расходы обратно пропорциональны длинам, по которым они распределяются.
Для определения диаметров участков водопроводной сети необходимо вычислить расходы воды по этим участкам. Диаметры участков водопроводной сети с учетом экономических факторов для случая максимального водопотребления.
Приложение
После
назначения диаметров участков производится
гидравлическая увязка сети.
Увязка сети для случая максимального водоразбора должна производиться по методу профессора В.Г. Лобачева. Увязку сети производят до тех пор, пока невязка в кольцах будет не более ±0.5 м, а по контуру - не более ±1м.
Таблица 6
Увязка сети при
максимальном водоразборе
№ кольца | участок | L, м | Предварительное распределение расходов | ||||||
q, л/с | d, мм | v, м/с | К | S=АLK | Sq | h=Sq2, м | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1 | 1,2 | 610 | 26,11 | 200 | 0,73 | 1,021 | 0,004197 | 0,109571 | 2,8609 |
2,3 | 700 | 19,48 | 150 | 0,99 | 1,057 | 0,022136 | 0,431211 | 8,4 | |
3,8 | 860 | 17,4 | 150 | 0,89 | 1,057 | 0,027837 | 0,484368 | -8,428 | |
8,1 | 680 | 35,67 | 200 | 1,03 | 1 | 0,004794 | 0,171001 | -6,0996 | |
1,196151 | -3,2667 | ||||||||
1,365504627 | |||||||||
2 | 8,3 | 860 | 17,4 | 150 | 0,89 | 1,057 | 0,027837 | 0,484368 | 8,428 |
3,4 | 240 | 27,77 | 200 | 0,82 | 1,011 | 0,001796 | 0,049867 | 1,3848 | |
4,7 | 710 | 5,19 | 100 | 0,51 | 1,057 | 0,141283 | 0,733256 | 3,8056 | |
7,8 | 450 | 8,2 | 100 | 0,8 | 1,081 | 0,082317 | 0,675 | -5,535 | |
1,942491 | 8,0834 | ||||||||
-2,08067905 | |||||||||
3 | 7,4 | 710 | 5,19 | 100 | 0,51 | 1,057 | 0,141283 | 0,733256 | -3,8056 |
4,5 | 400 | 12,55 | 150 | 0,64 | 1,057 | 0,013409 | 0,168287 | 2,112 | |
5,6 | 660 | 2,7 | 100 | 0,26 | 1,244 | 0,150288 | 0,405778 | 1,0956 | |
6,7 | 280 | 3,42 | 100 | 0,33 | 1,113 | 0,059847 | 0,204678 | -0,7 | |
1,511999 | -1,298 | ||||||||
0,429233016 |