Расчет водоснабжения поселка и расчет насосной установки

ФГОУ ВПО Костромская ГСХА

Кафедра Тракторов и автомобилей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно-графическая работа

на тему: «Расчет водоснабжения поселка и расчет насосной установки»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Выполнил студент 3 курса 3 группы:

 Акилова И. Г. (шифр 06720)

 cпециальность:“Электрификация

 и автоматизация в с/х”

Проверил преподаватель:

Иванова М.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кострома 2008

Содержание

Введение_______________________________________________________3

Расчёт водоснабжения посёлка ___________________________________5

1. Определение расчётных расходов  потребителей ____________________5

2. Расчёт водопроводной сети______________________________________7

2.1. Определение расчётных расходов  на участках водопроводной сети___7

2.2. Распределение воды в кольце___________________________________9

2.3. Определение диаметров труб, скорости и потерь напора ____________10

2.4. Увязка кольцевого участка  сети_________________________________13

3. Расчёт магистрали______________________________________________13

4. Расчёт высоты и ёмкости  бака____________________________________14

5. Расчёт простых ответвлений _____________________________________16

Расчёт  насосной установки_______________________________________18

1. Определение основных параметров  насоса _________________________18

2. Определение напора ____________________________________________18

3. Определение потерь напора______________________________________19

4. Выбор насоса для насосной  установки_____________________________22

5. Определение рабочей точки______________________________________22

6. Определение параметров обточки  колеса мощности насоса ___________23

7. Выбор электродвигателя_________________________________________24

Список используемой литературы___________________________________26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Система водоснабжения представляет собой комплекс взаимосвязанных сооружений, предназначенных для обеспечения потребностей в воде сельскохозяйственного поселка и входящих  в его состав предприятий. Ее задача – получать воду из природного источника, улучшать ее качество в соответствии с требованиями потребителей, транспортировать к потребителям и подавать ко всем заданным точкам отбора. В точках отбора должны быть обеспечены заданные давления в трубах  водопроводной сети.

По основному назначению воды системы водоснабжения подразделяют на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные.

Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения предназначены для удовлетворения питьевых, хозяйственно-бытовых и санитарно-гигиенических нужд населения. Эти системы должны подавать воду высокого качества.

Производственные системы водоснабжения обеспечивают водой различные производственные объекты. Например, в сельском хозяйстве – снабжение водой животноводческих комплексов и ферм, пастбищ, полевых станов, теплиц, ремонтных мастерских, предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции( молочных, консервных, сахарных, сыроваренных заводов) и т.п. Качество воды, подаваемой этими системами, определяется требованиями производства.

Противопожарные системы водоснабжения предназначены для подачи воды на тушение пожаров. В сельском хозяйстве системы водоснабжения чаще строят объединенными, т.е одна система водоснабжения удовлетворяет хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды.

Для проектирования системы водоснабжения и последующей ее эксплуатации необходимо знать количество потребляемой воды  и режим ее потребления. Объем водопотребления устанавливается по числу потребителей. При расчете водопотребления учитывают также расход воды на полив улиц и зеленых насаждений, на технические нужды производства. В нормы водопотребления входят все расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды в жилых и общественных зданиях и коммунальных учреждениях, обслуживающих жителей данного населенного пункта.

Нормы расхода воды животными зависят от условий содержания и оборудования животноводческих помещений. Некоторые среднесуточные нормы водопотребления на одну голову на животноводческих фермах и комплексах ( кроме поения животных, предусмотрен расход воды на мойку помещений, молочной посуды, охлаждение молока, приготовление кормов и другие нужды).

 

 

 

 

 

Задание на выполнение расчётно–графической работы

 

Цель работы –провести гидравлический расчёт водопроводной сети, определить высоту и ёмкость водонапорной башни, подбор насоса для насосной станции при заданных условиях его работы и приведение выбранного насоса к параметрам работы, требуемым условиям эксплуатации.

 

№ схемы	Длины участков, м
	l1-2	l2-3	l3-4	l4-5	l5-6	l6-7	l8-9	l4-10	l3-8	l8-5
1	136	108	63	113	111	98	128	56	94	170

 

Число жителей	Этажность	Степень благоустройства	Количество автомобилей	Количество тракторов	Вид животных	Количество животных	Геодезические отметки				Длина участка всасывания НС	Длина участка нагнетания НС
							В диктующей точке	У подошвы ВБ	Уровня воды в колодце	У насосной станции
3597	2	3	83	56	9	218	44	46	41	43	35	155

 

Схема водопроводной сети

 

Рис. 1

 

 

1. Определение расчётных расходов потребителей

 

Расчёт водопотребления сводится к определению:

–расчётного (среднего за год) суточного расхода воды;

–расчётного расхода воды в сутки наибольшего водопотребления;

–секундного среднего расхода воды в сутки наибольшего водопотребления;

–расчётного суточного расхода коммунальных предприятий, животноводческих ферм.

     Определяем суточное потребление  воды:

,

где Qср.сут –расчётное (среднего за год) суточное водопотребление, м3/сут;

Ni –количество однотипных водопотребителей ( жители, животные, МТП и т.д.);

qi –удельное водопотребление на одного потребителя (норма суточного расхода), л/с.

В соответствии с заданием выбираем qi [1, Прил.1]:

qж = 300 л/сут

qА = 160 л/сут

qТ = 140 л/сут

qФ = 10 л/сут

Вычисляем:

1079,1 м3/сут

13,28 м3/сут

7,84 м3/сут

2,18 м3/сут

Расчётный расход в сутки наибольшего водопотребления:

Qсут.max = Kсут.max · Qср.сут ,

где Kсут.max –максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, зависит от степени благоустройства застроек, режима водопотребления по сезонам года и дням недели.

Для коммунального сектора Kсут.max(ж)=1,3

Для животноводческого комплекса Kсут.max(Ф)=1,3

Для производственно-технических нужд Kсут.max(А)=1 , Kсут.max(Т)=1

 

Вычисляем:

Qсут.max(ж)= 1,3 · 1079,1= 1402,83 м3/сут

Qсут.max(Ф) = 1,3 · 2,18= 2,834 м3/сут ,

Qсут.max(А) = 1 · 13,28= 13,28 м3/сут ,

Qсут.max(Т) = 1 · 7,84= 7,84 м3/сут.

Расчётный расход воды в час наибольшего водопотребления:

,

где Кч –коэффициент часовой неравномерности.

Коэффициент часовой неравномерности определяется по формуле:

Кч =α · β,

 где α – коэффициент, учитывающий степень благоустройства, изменяется в пределах от 1,2 – 1,4. Чем выше степень благоустройства, тем выбирают меньшее значение;

β – коэффициент, учитывающий число жителей.

α= 1,2  ,   β= 1,5 [1, Прил.2]

Кч(ж)= 1,2 · 1,5 =1,8

Кч(Ф)= 2,5

Кч(А)= 3

Кч(Т)= 3

Вычисляем:

 м3/ч

 м3/ч

 м3/ч

 м3/ч

Расчётное значение часового расхода переводим из м3/ч в л/с по формуле:

.

Вычисляем:

 л/с,

 л/с,

 л/с,

 л/с.

 

Таблица 1. Определение расчётных суточных расходов

 

водопотребитель	число единиц	норма ( удельное водопотребление) q, л/с	средний суточный расход воды Qср.сут, м3/сут	расчётный расход воды в сутки наибольшего водопотребления Qсут.max, м3/сут
жители	3597	300	1079,1	1402,83
автомобили	83	160	13,28	13,28
трактора	56	140	7,84	7,84
ферма	218	10	2,18	2,834
				1426,784

 

2. Расчёт водопроводной сети

 

Кольцевую сеть рассчитывают в следующей последовательности:

1. Определяют  путевые расходы на всех участках сети.

2. Определяют  расход в каждом узле кольца.

3. Следует  наметить предварительное распределение  потоков воды по её линиям. При этом нужно учесть принцип  подачи для питания удалённых потребителей, а также взаимозаменяемость отдельных участков при аварии.

4. По принятым  расходам участков подбирают  диаметр труб.

 

1. Определение расчётных расходов

на участках водопроводной сети

 

Расчётный расход, протекающий через данный участок магистрали, складывается из транзитного qтр, идущего для питания последующих участков, путевого расхода qпут, отдаваемого каждым участком потребителям, и сосредоточенного (узлового) расхода qсоср, забираемого непосредственно в узле:

qрасч = qтр + qпут + qсоср

Удельный расход определяется по формуле:

,

где q –максимальный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, л/с,

Σli –длина сети из которой воду разбирают равномерно по всей длине.

Путевой расход для каждого участка:

qпут.уч = qуд · lуч ,

где lуч –длина участка сети, м.

Расход в любом узле сети (без учёта сосредоточенного), л/с:

,

где qпут.уч. –сумма путевых расходов на участках сети, примыкающих к данному узлу, л/с.

Σli = l2-3 + l4-10 + l8-5 + l6-7 = 108+56+170+98= 432 м

л/с

qпут. 2-3 = 0,06765 · 108= 7,3062 л/с

qпут. 4-10 = 0,06765 · 56= 3,7884 л/с

qпут. 8-5 = 0,06765 · 170= 11,501 л/с

qпут. 6-7 = 0,06765 · 98= 6,63 л/с

Выбираем qпож по нормам на пожаротушение для жилой постройки. Расходы на противопожарные нужды выбираем по [1, прил. 3].

qпож. = 10 л/с = 0,01 м3/с

Расход воды в узлах сети:

л/с

л/с

л/с

 л/с

Определение расчётных расходов на участках (ответвлениях):

qрасч.4-10 = qТ +0,5 · qпут.4-10 = 0,2722+0,5 · 3,7884= 2,1664 л/с

qрасч.8-9 = qА = 0,461 л/с

qрасч.5-6 = qФ + qпут.6-7 +qпож. = 0,082+6,63+10= 16,712 л/с

qрасч.6-7 = qФ +0,5 · qпут.6-7 +qпож. = 0,082+0,5 · 6,63+10= 13,397 л/с

 

 

Определение количества воды, поступающей в кольцо:

qк = qпут.4-10 + qпут.8-5+ qпут.6-7+ qА + qТ+ qФ + qпож+ 0,5 · qпут.2-3

qк = 3,7884+11,501+6,63+0,461+0,2722+0,082+10+0,5·7,3062 = 36,3877 л/с