Расчет трубопровода

Задача 8.

Рассчитать тупиковый водопровод, обслуживающий населенный пункт Необходимо определить: расчетные расходы на участках водопровода, диаметр трубопроводов и общие потери напора по участкам, необходимую высоту водонапорной башни; используя кривую суммарного водопотребления и прямую суммарной подачи водонапорной станции, определить регулирующую емкость бака водонапорной башни, выбрать типовой проект башни; определить необходимые подачу и напор погружного насоса, подающего воду в систему и выбрать марку насоса.

[pic 1]

Рисунок 1 − Схема водопровода

[pic 2]

Рисунок 2 − График суточного потребления

Исходные данные:  

Максимальное суточное водопотребление,  Qсут = 150         м3/сут

Суз1 = 5 %

Суз2 = 4 %

Суз3 = 4 %

Суз4 = 9.8 %

Суз5 = 14 %

Суз6 = 2.5 %

Суз7 = 12 %

Суз8 = 10.2 %

Суз9 = 9 %

Суз10 = 6.3 %

ΣСуз = 76,8 %

Путевой расход, q = 0,0025 л/(с·м)

Минимальный свободный напор,  Нсв = 10 м

Материал труб: асбестоцемент

Время непрерывной работы погружного насоса: с 6 до 17

Заглубление насоса под динамический уровень, Hнд = 5 м

Расстояние от поверхности земли до динамического уровня воды в скважине,                                         Hд = 40 м

Решение:

1. Рассчитаем расход для каждого узла в пиковом режиме.

        Наиболее интенсивное водопотребление наблюдается в период c

7-11 часов, и составляет        6.5        % от суточного водопотребления.         

Вычисляем пиковый расход по формуле:

[pic 3]

qп  =   =         2,71 л/с[pic 4]

Разбиваем водопроводную сеть на участки. Принимаем, что пиковый расход полностью распределяется между узлами, т.е. в каждом узле из сети вытекает узловой расход, составляющий некоторый процент от пикового. Если в задании сумма долей распределения пикового часового расхода по узлам трубопровода не равна 100%, считаем, что остаток распределяется в конце участка с путевым расходом.

Рассчитаем расход для каждого узла в пиковом режиме. Расчет производим по формуле:

[pic 5]

Распределение пикового часового расхода по узлам трубопровода:

qуз1 = 0,14 л/c

qуз2 = 0,11 л/c

qуз3 = 0,11 л/c

qуз4 = 0,27 л/c

qуз5 = 0,38 л/c

qуз6 = 0,07 л/c

qуз7 = 0,33 л/c

qуз8 = 0,28 л/c

qуз9 = 0,24 л/c

qуз10 = 0,17 л/c

qуз. ост. = 0,63 л/c

Σqуз. = 2,71 л/c

Рассмотрим каждый участок по отдельности.

Расход на участке 8-9:      

Q8-9 = qуз9  = 0,24 , л/с

Расход на участке 8-10:      

Q8-10 = qуз10  = 0,17 , л/с

Расход на участке 4-8:

Q4-8 = Q8-9  + Q8-10  + qпутlпут + qуз8

Q4-8 = 0,24 +         0,17 +        0,0025        ∙ 250        + 0,28        = 1,32        , л/с

Расход на участке 7-6:      

Q6-7 = qуз7  = 0,33 , л/с

Расход на участке 5-6:      

Q5-6 = Q6-7  + qуз6  = 0,33 + 0,07        = 0,39 , л/с

Расход на участке 4-5:      

Q4-5 = Q5-6  + qуз5  = 0,39 + 0,38        = 0,77 , л/с

Расход на участке 1-4:  

Q1-4 = Q4-5  + Q4-8  + qуз4   = 0,77 +        1,32 + 0,27 = 2,35        , л/с

Расход на участке 2-3:  

Q2-3 = qуз3  = 0,11 , л/с