Определение расчетных расходов воды. Норма и режим водопотребления .

Лекция 7 Гидравлический расчет сети внутреннего водопровода

Расчетный расход воды в зданиях различного назначения определяют по числу водоразборных устройств (краны, смесители и другие), и обязательно учитывается вероятность их одновременного действия. Для обеспечения надежной работы сети она рассчитывается на неблагоприятный режим работы, т.е. при подаче максимального расхода. Расходы в сети меняются, и их величина зависит от числа одновременно действующих водоразборных устройств.

Изменение расходов воды в течение суток называются режимом водопотребления. Водопотребление зависит от многих факторов: типа здания, этажности имеющегося инженерно-технического оборудования, числа потребителей, климатических условий и т.д. В жилых зданиях максимальное водопотребление наблюдается в утреннее и вечернее время суток. В промышленных зданиях наибольший расход для бытовых нужд приходится на обеденные часы и после окончания смен. За расчетный расход принимаются максимальный секундный расход, который зависит от числа одновременно работающих приборов, нормы и режима водопотребления. Расход воды в единицу времени на потребителя (на одного человека или одну изготавливаемую продукцию, оборудование) называется нормой водопотребления.

Режим водопотребления может быть представлен в виде ступенчатых или интегральных графиков изменения суточных или часовых расходов воды или в виде таблиц.

Максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в жилых и общественных зданиях (м^з\сут) определяют по следующей формуле:

Q _{max сут} = qNK_сут\1000,

где q – норма максимального водопотребления на одного человека, л\сут (принимают по СНиП);

N – расчетное число людей в здании;

K_сут – коэффициент суточной неравномерности (принимают по СНиП).

Расходы воды и режим потребления на производственные нужды (м^з\сут) принимают согласно технологической карте процесса и определяют по формуле:

Q_пр = q_m mZ\1000,

где q_m – норма расхода на единицу продукции, л;

m – количество выпускаемой продукции в единицах в смену;

Z – число смен в сутки.

Нормы расхода воды на пожаротушение в жилых и общественных зданиях принимают, следуя указаниям СНиП. Расходы воды на пожаротушение определяют исходя из рабочего напора у пожарного крана и радиуса действия компактной части водяной струи. Внутренний водопровод рассчитывают на пропуск расчетного секундного расхода по всем водоразборным устройствам.

Критерием обеспеченности водой является подача нормативного расхода в диктующую точку, снабженную водоразборным устройством высокорасположенную и удаленную от водомерного узла.

Максимальный секундный расход (л/с) определяют по формуле:

q_b= 5 q₀ α,

где q₀ – нормативный расход перед водоразборным устройством, принимается согласно СНиП [5]; α – параметр, зависящий от числа водоразборных устройств на расчетном участке сети и от вероятности их действия Р, т.е. α = f (N,P), значение которой принимается по СНиП [5].

Для систем с одинаковыми потребителями при установке различных водоразборных устройств величину q₀ принимают по тому устройству, расход которого наибольший, а число таких устройств должно быть не менее 10% от общего количества N.

Для систем с различными потребителями или для однотипных водоразборных устройств q₀ принимают как средневзвешенную с учетом числа приборов, секундных и часовых расходов воды для группы однотипных водоразборных устройств:

;

где Ni – число однотипных водоразборных устройств в в i – той группе, Pi – вероятность действия однотипных устройств в i – той группе;

q_0i, Q_oi – секундные и часовые нормативные расходы воды для i – той группы однотипных устройств.

Для определения вероятности действия водоразборных устройств используют формулы:

- для одинаковых потребителей (жилые здания)

;

- для различных потребителей (общественные, производственные и административные здания):

,

где Q_ч и Q_чi – норма расхода, л/ч, одним потребителем или i-ым потребителем; U и U_i – число одинаковых или различных потребителей. В зданиях с одинаковыми потребителями на расчетных участках значение Р принимают определенным для всей сети.

Для жилых зданий число жителей определяют с учетом числа заселенности одной квартиры и количества квартир (Пкв):

U = U₀ Пкв

Расчет сетей. Цель гидравлического расчета – это определение экономических диаметров трубопровода для пропуска расчетных расходов воды с наименьшими потерями напора.

Гидравлический расчет водопроводных сетей выполняется по участкам расчетного направления согласно методике, представленный в СНиП 2.04.01-85 [5].

Расчет проводится в следующей последовательности:

1. Выбирают расчетную диктующую точку, за которую принимают наиболее высокорасположенную и удаленную от водомерного узла водоразборную точку снабженную водоразборной арматурой, рабочее давление в которой максимальное.

2. Намечается расчетное направление движение воды от колодца наружной сети, куда подсоединен ввод, до расчетной диктующей точки. Вычерчивается аксонометрическая схема водопроводной сети, на которой показывают расчетные участки. Расчетные участки намечают между двумя ответвлениями сети и определяют их длину.

3. Определяют расчетные расходы воды на всех участках сети по выше приведенным формулам.

4. Задаются диаметрами труб расчетных участков с учетом допустимых экономичных скоростей, пользуясь таблицами гидравлического расчета труб [6]. Для внутренней сети допустимыми скоростями считаются, согласно СНиП, для магистралей и в стояках не более 1,5 м\с; на подводах к отдельным водоразборным устройствам не более 2,5 м\с; в противопожарных сетях – не более 3 м\с; в скринклерных и дренчерных система не более 10 м\с.

5. Определяют потери напора на трение по длине расчетного участка в расчетном направлении по формуле:

h_e=i l,

где h_e – потери напора на трение, м; i – уклон сети на расчетном участке согласно таблицы гидравлического расчета водопроводных труб; l – длина расчетного участка, м.

6. Определяют местные потери напора (в фасонных частях, соединениях, водразборной арматуре) в процентах от величины потерь напора по длине согласно указаниям СНиП.

7. Суммарные потери напора в расчетном направлении равны:

∑ h nom= h_вв+h_cч+h_l+∑h_м

где h_вв потери напора на трение в вводе от места подсоединения к наружному водопроводу до водомерного узла, м; h сумарные потери напора в сети на трение, в м-потери на преодолении местных сопротивлении (арматура, колена, повороты и т.п.), м.

8. Определяют требуемой напор в сети внутреннего водопровода для подачи расчетного расхода:

H_тp = H_г+∑h _nom+h_p,

где H_r – геометрическая высота подъема вода от отметки гарантийного напора в наружной сети до отметки диктующей точки, мh_пот суммарные потери напора пол расчетному направлению, м. h_p - рабочий напор перед диктующим водоразборным устройством, обеспечивающий подачу нормативного расхода q₀ в диктующую точку(принимают по СНиП).

9. Сопоставляют величину гарантийного напора в городском водопроводе Н_гар с требуемым напором. Если наблюдается недостаток гарантийного напора, принимают повысительную установку. По величине расчетного расхода и недостатку требуемого напора подбирают марку насоса. Если используется в системе водоснабжения бак, то определяют высоту бака с учетом создания свободного напора у водоразборных устройств и величину емкости бака, и производят расчет трубопроводов бака при максимальных расчетных расходах воды.

Для объединенных систем внутреннего водопровода после расчета на хозяйственные цели, производственные нужды делают расчет с учетом расхода воды на пожаротушение. Для этого случая требуемый напор м, обеспечивающий подачу расчетных пожарных струй (у диктующего пожарного крана), определяют по формуле:

H'_тр =Н'_г + ∑h^' _nom + h_pпк ,

где H'_г – геометрическая высота подъема воды от отметки гарантийного напора до отметки диктующего пожарного крана; ∑h^'_nom – потери напора в расчетном направлении; hp_пк рабочий напор у диктующего пожарного крана. Последняя величина определяется:

H_pпк =Һ_рук + H_спр,

где Һ_рук, потери напора (м) в пожарных рукавах длиной 10 или 20м, диаметром 50 или 65 мм, H_спр - напор у спрыска наконечника (не менее 6м для зданий высотой до 50м, 16м-более 50м). Рабочий напор у пожарного крана и расход пожарной струи принимают исходя из указаний СНиП.

Расход воды на полив зеленых насаждений, мытье полов при расчете внутреннего водопровода не учитывают. При проектировании двух вводов расчет сети ведет для случая, когда один из вводов находится на ремонте.

Дата добавления: 2015-11-26