Гидравлический расчет водопроводной сети

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: