Гидравлический расчет водопроводной сети. Основным назначением гидравлического расчета является определение наиболее экономичных диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов воды

Основным назначением гидравлического расчета является определение наиболее экономичных диаметров трубопроводов для пропуска расчетных расходов воды, а также условий, обеспечивающих подачу воды ко всем потребителям в необходимом количестве и с наименьшими потерями напора.

Гидравлический расчет сети и насосов без регулирующих емкостей надлежит производить по максимальному секундному расходу.

До начала расчета на аксонометрической схеме сети выбирают расчетное направление от ввода до диктующего водоразборного устройства и определяют длины расчетных участков между узловыми точками. Диктующим называется прибор наиболее высоко расположенный и удаленный от ввода с максимальным рабочим напором.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1. Определение числа потребителей (чел)

где: - полезная жилая площадь (м²);

– норма площади на одного человека (12 м²/чел.)

2. Определение максимального суточного расхода воды (м³/сут.)

где: - норма максимального потребления воды на одного жителя, л/сут. (прил. 2);

– число потребителей

К_сут – коэффициент суточной неравномерности, для жилых зданий равный 1, 1 – 1, 3.

3. Вычисление вероятности действия водоразборных устройств

где: – норма расхода воды одним потребителем, л/ч (в данном проекте централизованное горячее водоснабжение), (прил. 2);

N – число водоразборных устройств в здании;

– нормативный секундный расход холодной воды диктующего прибора, л/с (прил. 3);

– число потребителей, чел.

4. Определение максимального секундного расхода воды по всем

расчетным участкам (л/с)

где: – нормативный расход воды диктующего прибора, л/с

(прил. 3);

- величина, определяемая в зависимости от общего числа водоразборных устройств на расчетном участке сети N и вероятности их действия Р.

принимается по прил. 4.

5. Определение диаметров труб на расчетном участке

Диаметр труб определяют по расчетному расходу воды, проходящему по данному участку и наиболее экономичной скорости

где: - максимальный расход воды на участке, л/с;

- экономически наивыгодная скорость движения воды (в магистральных трубопроводах и стояках рекомендуется принимать не более 1, 5 – 2 м/с).

По прил. 6 производится подбор диаметров труб, гидравлических уклонов трубопроводов (удельных потерь напора на трение) и скоростей.

6. Определение среднечасового расхода воды (м³/ч)

7. Определение вероятности действия водоразборных устройств

в час наибольшего водопотребления

где: – максимальный нормативный часовой расход воды доразборным устройством, л/ч (прил. 3);

8. Определение максимального часового расхода воды (м³/ч)

где: - величина, определяемая в зависимости от общего числа водоразборных устройств N и вероятности их действия в час наибольшего водопотребления

принимается по прил. 4.

9. Подбор счетчика воды.

При подборе счетчика воды учитывают его гидрометрические характеристики (предел чувствительности, область учета, характерный предельно максимальный расход), а также допустимые потери напора и условия установки (прил. 5). Диаметр условного прохода (калибр) водосчетчика выбирают по среднечасовому расходу, который не должен превышать эксплуатационный расход счетчика

Скоростной счетчик работает нормально при пропуске расхода, составляющего около 40-50% его максимальной предельной пропускной способности (характерного расхода). Характерным считается предельный часовой расход, при котором потери напора в счетчике составляют 10м.

Минимальный расчетный расход воды, составляющий примерно 6-8% среднечасового или 10-15% максимального расчетного расхода, не должен быть меньше порога чувствительности счетчика или близок к минимальному допустимому расходу

или

Для удлинения срока службы счетчика средний часовой расход воды, пропускаемой через него, не должен превышать 4% наибольшего суточного водопотребления

Потери напора в счетчике, м, определяются по формуле

где: S – гидравлическое сопротивление счетчика, м/(л с)²;

- расчетный (максимальный секундный) расход воды, л/с.

При учете расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды потери напора в крыльчатых счетчиках не должны превышать 2, 5м, а в турбинных – 1м.

Если потери напора в счетчике оказались меньше 20% , то следует принять другой счетчик (меньшего калибра), чтобы он мог учитывать малые расходы воды.

10. Определение потерь напора.

Потери напора на трение по длине каждого расчетного участка

(м)

где: – потери напора на единицу длины (прил. 6);

– длина расчетного участка трубопровода, м.

Местные потери напора (в соединениях и фасонных частях труб) находят в процентах от потерь напора на трение по длине, м

Суммарные потери напора, м, по расчетному направлению определяются:

где: - потери напора на трение во вводе (от наружной сети до водомерного узла, м;

- потери напора на трение по расчетному направлению от водомерного узла до диктующего водоразборного устройства, м;

- потери напора в счетчике воды, м;

- потери напора на преодоление местных сопротивлений м.

11. Определение общего напора, требуемого для внутреннего во-

допровода (м)

где: - геометрическая высота, м, подачи воды от отметки гарантированного напора в наружной сети водопровода до отметки расположения диктующего водоразборного устройства;

Гарантированный напор в наружной сети может быть задан от отметки оси трубы ввода в месте его присоединения к наружной сети или от отметки земли у этого места (так называемой отметки гарантированного напора).

Геометрическую высоту подачи , м, определяют по формуле:

где: - превышение отметки пола 1-го этажа над поверхностью земли (планировочная высота);

– число этажей в здании;

- высота этажа здания;

- высота расположения диктующего водоразборного устройства над полом (0, 7 – 0, 8м);

- потери напора, м, во внутренней сети, вводе и водомерном узле;

- рабочий напор, м, у диктующего водоразборного устройства (прил. 3).

12. Сравнение гарантированного напора с требуемым.

Если то необходимо предусмотреть установку повысительных насосов или на отдельных участках можно увеличить диаметры, что приведет к уменьшению .

Если то установка насосов не предусматривается.

13. Подбор повысительных насосов.

Подбор насоса производится по недостающему напору и расчетному расходу воды л/с.

где: - требуемый напор, м;

- гарантированный напор.

Данные для подбора насосов в системах водоснабжения и канализации зданий в прил. 7.