|
Реферат: Водоснабжение (дождевальные и поливные машин) (Технология)
Машины с электрическим приводом. Многоопорные электрифицированные дождевальные машины «Днепр» , «Кубань», «Коломенка», а также колесные трубопроводы ДКН-80 и ТКС-90 представляют группу машин оборудованных электроприводом. Колесные трубопроводы ДКН-80, ТКС-90 и дождевальная машина «Днепр» работают позиционно, а от позиции к позиции перемещаются фронтально. Такие условия работы позволяют эффективно использовать электропривод. Так как в этом случае используется один передвижной источник электропитания в комплексе с несколькими машинами, рационально используется земля, а отсутствие у машин насосного агрегата обеспечивает высокую экономическую эффективность топлива. Разобщенность процесса полива и передвижения практически исключают опасность в работе оператора. Перспективен электрический привод на многодвигательных машинах, работающих с забором воды из открытого канала («Кубань»). В этих машинах для создания требуемого напора ставятся дизель-насосные установки. Логическим добавлением к дизель-насосной установке является генератор для выработки электроэнергии, обеспечивающей питанием двигатели опорных тележек. Электромеханические передачи имеют ряд преимуществ по сравнению с другими приводами, применяемых в дождевальных машинах. Использование электродвигателей в многоопорных дождевальных машинах позволяет повысить надежность в работе, улучшает тяговые качества машины, создает благоприятные условия для автоматизации управления ими. В последующих разделах приведены технические характеристики, технологические схемы работы, элемента привода и автоматизации вышеперечисленных машин с электрическим приводом. Вопросы, связанные с энергосбережением, улучшением условий труда оператора, а также с охраной окружающей среды, ставят под сомнение использование дизельных двигателей в многоопорных дождевальных машинах с электроприводом, т.е. необходима их замена на электродвигатели, подключенные к центральной энергосистеме страны. Многообещающим представляется применение постоянного тока, а также движителей высокой проходимости на базе мотор-колеса.
Дождевальный фронтальный с механизированным перемещением «Днепр» ДФ-120. «Днепр» ДФ-120 является одной из первых отечественных электрифицированных машин. Дождевальная машина ДФ-120 предназначена для полива зерновых и технических культур, лугов и пастбищ. Водопроводящий трубопровод машины расположен над поверхностью поля на расстоянии 2,1 м, что позволяет поливать и высокостебельные культуры. Машина ДФ-120 «Днепр» имеет фронтальное перемещение и работает позиционно. Основные конструктивные элементы машины «Днепр» отмечены на рис.1-2 Дождевальная машина «Днепр» состоит из водопроводящего пояса, расположенного на опорных тележках, ферм, на каждой из которых два среднеструйных дождевальных аппарата, передвижной электрической станции.
[pic] Рис. 1 Дождевальная машина «Днепр» :
а - конструктивная схема; б - начальная часть; 1 - опорная тележка; 2 - подсоединительтельный трубопровод; 3 - водопроводящий трубопровод; 4 - дождевальные аппараты; 5 - фермы-открылки; 6 - гидранты; 7 - передвижная электрическая станция; 8 - мачта; 9 - стремянка; 10 - соединительная труба; 11 - сливной клапан; 12 - система раскрепляющих тросов
Водопроводящий пояс представляет собой трубопровод, собранный из соединительных труб, оборудованных сливными клапанами, двух подсоединительных трубопроводов с опорами. Трубопровод поддерживается системой раскрепляющих тросов, уголками и мачтой на каждой опорной тележке. На выходной патрубок закрытой оросительной сети, от которой работает дождеватель, устанавливаются гидранты, служащие переходным соединительным звеном между водопроводящим поясом машины и оросительной сетью. [pic] Рис.2 Дождевальная машина ДФ-120 «Днепр».
а - общий вид; б - схема водоподачи при поливе.
Техническая характеристика дождевателя фронтального ДФ-120 «Днепр».
Тип машины Многоопорная машина с фронтальным механизированным перемещением на позиции. Водозабор Из открытой оросительной сети Привод Электрический Источник электроэнергии Передвижная электрическая станция-генератор ЕСС5-82-42 с приводом от ВОМ трактора ЮМЗ-6л ( ЮМЗ-6КЛ/6КМ) Мощность электродвигателя мотор-редуктора, кВт 1,1 Габаритные размеры машины в рабочем и транспортном положении, м: длина 448 ширина 27 высота 5,3 Количество секций, шт. 17 Расстояние между гидрантами, м 54 Расход, л/с 120 Напор на гидранте, м.вод.ст. 45(5 Средняя интенсивность дождя, мм/мин 0,3 Количество дождевальных аппаратов, шт.: а) с механизмом секторного полива и с соплами Д=7; 4 мм 4 б) без механизма секторного полива и с соплами Д=7; 12 ; 4 мм 30 Марка дождевальных аппаратов «Роса-3» Производительность за 1 час основного времени при норме 600 м3/га, га/ч 0,71 Ширина захвата с учетом перекрытия, м 460 Рабочая скорость передвижения машины, км/ч 0,49 Допустимый уклон поля 0,02 Количество опорных тележек, кг 13700(1,5%
Привод машины и автоматизация технологических процессов полива Передвижение машины с позиции на позицию осуществляется с помощью электропривода. В состав электропривода входят мотор-редукторы, смонтированные на каждой из семнадцати опорных тележках, системы управления и сигнализации, а также силовые кабели. На рис. 3 показан основной элемент привода машины - опорная тележка. [pic] Рис. 3 Опорная тележка: 1 - стеблевод; 2 - колесо; 3 - ось; 4 - кожух мотор-редуктора; 5 - рама; 6 - желоб; 7 - мотор-редуктор; 8 - звездочка натяжная; 9 - цепная передача; 10 - передача зубчатая цилиндрическая. Опорная тележка представляет собой сварную пространственную раму из элементов трубчатого профиля, опирающуюся на два металлических колеса. Мощность мотор-редуктора каждой тележки 1,1 кВт, напряжение 230 В. Вращение колес осуществляется через пару цилиндрических зубчатых колес от промежуточного вала. Промежуточный вал, в свою очередь, приводится в движение от звездочек, расположенных на валу мотор-редуктора, при помощи цепных передач, смонтированных на тележке. Электроснабжение привода обеспечивается от электрогенератора с ходоуменьшением, установленного на тракторе ЮМЗ-6М, с номинальной мощностью 44 кВт. Электрогенератор приводится в движение от вала отбора мощности трактора. Напряжение в сети 220 В, частота 50 Гц. Для сохранения прямолинейности поливного трубопровода имеются специальные электрические синхронизирующие устройства с напряжением в сети 120 В, включающие конечные выключатели, магнитные пускатели и блоки ртутных переключателей. Механизм управления подсоединен ко всем тележкам, за исключением первой и последней. Выравнивание движения промежуточных тележек выполняется автоматическим механизмом синхронизации, изображенном на рис. 4. [pic] Рис. 4. Механизм управления машины «Днепр»: 1 - проводящий трубопровод; 2 - штанга; 3 - опорный ролик; 4 - трос; 5 - тяга штанги; 6 - барабан; 7 - подвеска; 8 - пружина; 9 - ртутный прерыватель; 10 - кулачок; 11 - рычаг сигнализирующего устройства; 12 - кулачковый вал; 13 - концевые выключатели. Стрелкой показано направление движения машины. Если какая-либо тележка опережает соседние, то штанга смещается относительно изогнувшегося водопроводящего трубопровода в сторону, противоположную направлению движения машины, и с помощью троса поворачивает барабан, а вместе с ним и кулачковый вал, выключая тем самым верхний конечный выключатель. Выключатель отключает магнитный пускатель двигателя-редуктора и тележка останавливается. После выравнивания трубопровода штанга под действием пружины смещается вперед по ходу движения машины, двигатель-редуктор включается и тележка вновь начинается двигаться. Если в результате нарушения работы электропривода тележки изгиб трубопровода становится недопустимым, то штанга поворачивает ртутный прерыватель и цепь размыкается. При этом на пульте управления гаснет лампочка и включается звуковой сигнал, требующий вмешательства машиниста- оператора.
Модификация машины «Днепр» ДФ-120. Базовая модель машины имеет 17 опорных тележек. Производственные условия иногда требуют уменьшения рабочей длины дождевателя. Для этих случаев промышленность выпускает четыре модификации машины, в которых рабочая ширина захвата сокращена до 352 м, расчетный расход уменьшен до 92 л/с, а потребляемая мощность уменьшена с 18,7 кВт до 14,3 кВт. Указанные минимальные параметры соответствуют машине с 13 рабочими секциями.
Использованная литература:
1. В. Ф. Озерин « Автоматизация и привод дождевальных и поливных машин», Москва 1988, Ротапринт МИИСП им. Горячкина
Реферат на тему: Водоснабжение и водоотведение на ГСХ-3
Задание
на выполнение курсовой работы по водоснабжению и водоотведению студенту факультета ГСХ курс 3, группа 9, Иванов И.И. выдано: 10.09.01; срок сдачи:21.12.01 Исходные данные для проектирования: - генеральный план юрода с промышленным предприятием в масштабе 1:5000 или 1:10000; на плане нанесены горизонтали. тающие полную картину рельефа местности, а так же нанесены поверхностные источники водоснабжения. Расчетные данные: - расчетная плотность населения, 196 чел/га, - норма хозяйственно-питьевого водопотребления на 1 жителя, 310 л/сут, - этажность застройки, 6 этажей , - 10% территории города, поливается автомашинами/вручную (полив осуществляется в течение 2 часов в сутки, в период с 22(22) до 24(24) - город расположен в Северной части, - глубина промерзания грунта, 1,95м - отметка залегания грунтовых вод ---, -отметки горизонта воды в водоеме: максимального 144 минимального 140 Данные о промышленном предприятии: .- технологический расход, 75 л/с, - часы работы предприятия 8-16; 16-24, - количество работников, 710 чел., из них 12% в горячих цехах: - пользуются душем в цехах: - горячих 90%, холодных 20%, - экономический фактор 0,75 . Курсовая работа состоит из пояснительной записки с расчетами и графической части (лист формата А2).
Раздел «Водоснабжение города» Данный раздел должен включать следующие подразделы: 1. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы водопотребления. 2. Построение графиков водопотребления города и работы насосной станции второго подъема (Н.С.- II). 3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни. 4. Подготовка сети к гидравлическому расчету. 5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города. 6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и высоты водонапорной башни. Каждый подраздел в обязательном порядке должен содержать необходимые таблицы, графики и рисунки (см. ниже).
1. Расчет водопотребления города и составление сводной таблицы водопотребления
Цель расчета сводится к определению расходов воды: на хозяйственно-питьевые нужды населения (а), на поливку территорий (б), на нужды местной промышленности (в) и промышленных предприятий (г).
а). Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения Численность населения города рассчитывается но формуле: N = S х ( (чел.), N=250x196=49000 (чел.),
где ( - плотность населения, чел. /га (принимается по заданию); S - площадь города, га (принимается по расчету). Cреднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется по формуле: Qср.сут.=q x N/l000(м3/cyт),
Qср.сут.=310x49000/1000=15190(м3/cyт), где q - удельное водопотребление, л/сут. на 1 чел. (принимается по заданию); N - численность населения города, чел. Максимальный суточный расход воды определяется по формуле: Qcyт. мак. = Kcyт. мак. х Qcp.cyт. (м3/сут), Qcyт. мак. =1,1x15190=16709(м3/сут), где Ксут.мак. - коэффициент суточной неравномерности (см. СниП, стр. 2); коэффициент учитывает уклад жизни населения, режим работы промышленных предприятий, степень благоустройства зданий и т.д. (согласно СниП Ксут мак рекомендуется принимать равным 1,1-1,3). Максимальный часовой расход воды определяется по формуле: Qч.мак. = Kч.мак. x Qсут.мак./24, Qч.мак. =1,38x16709/24=960,7675, где Кч.мак. — коэффициент часовой неравномерности; согласно СниП
Кч.мак. = (мак. х (мак. ; Кч.мак. =1,2x1,15=1,38; где (мак. - коэффициент, учитывающий те же обстоятельства, что и Ксут. мак.; согласно СниП (мак рекомендуется принимать равным 1,2-1,4; (мак - коэффициент, который учитывает количество жителей в населенном пункте (принимается по СниП, табл. 2, стр. 3) или по табл. 1 настоящих методических указаний.
Таблица 1
Значения (мак. в зависимости от количества жителей | |Количество жителей в городе, тыс. чел.: | | |6 |10 |20 |50 |100 | |( мак. |1,4 |1,3 |1,2 |1,15 |1,1 |
Таблица 2
| |Величины расходов по часам суток при разных коэффициентах часовой | | |неравномерности Kч.мак. % | | |Часы суток |К ч.мак.,% | | | |1,38 | | |0-1 |3.2 | | |1-2 |3,25 | | |2-3 |2,9 | | |3-4 |2,9 | | |4-5 |3,35 | | |5-6 |3.75 | | |6-7 |4,15 | | |7-8 |4,65 | | |8-9 |5,05 | | |9-10 |5,4 | | |10-11 |4,85 | | |11-12 |4,6 | | |12-13 |4,5 | | |13-14 |4,3 | | |14-15 |4.4 | | |15-16 |4,55 | | |16-17 |4,5 | | |17-18 |4.25 | | |18-19 |4,45 | | |19-20 |4.4 | | |20-21 |4,4 | | |21-22 |4,5 | | |22-23 |4,2 | | |23-24 |3,5 |
б). Определение расхода воды на поливку территорий Цель расчета - определение часового поливочного расхода воды в городе. Поливка осуществляется дворниками (вручную) и (или) поливочными машинами. Площадь территории поливки в городе П (%) указывается в задании, а площадь территории S (га) поливаемой машинами (дворниками) определяется по формуле:
Sмаш. = Sдв.= SхП/100,
Sмаш. =250x10/100=25, Нормы расхода воды на поливку машинами и дворниками составляют: qп.маш. = 1,2-1,5 л/м2 и qп.дв.= 0,4-0,5 л/м2 (СНиП табл. 3,стр. 3). Количество воды, идущее на поливку машинами и дворниками определяется по следующим формулам: Wмаш = Sмаш x qп.маш. (м3) Wмаш =25x1,2=30(м3) Wдв.= S дв. x q п.дв (м3) Wдв.= 25x0,4=10 (м3) Продолжительность поливки tмаш. и tдв. , указывается в задании. Часовой поливочный расход определяется но формулам: q ч.маш. = W маш. / t маш. (м3/ч) q ч.дв. = W дв. / t дв. (м3/ч) q ч.маш.=30/2=15 (м3/ч) q ч.дв. = 10/2=5 (м3/ч)
в). Определение расхода воды на нужды местной промышленности Цель расчета - определение часового расхода воды, потребляемой местной промышленностью города (магазины, рынки, предприятия общественного питания, прачечные, парикмахерские и т.д.). Местная промышленность потребляет от 10 до 15% Qcут.мак. с учетом расхода на полив Q м.пром. =(Q сут.мак. + W маш. + W дв. )x(0,1…0,015), Q м.пром. = (16709+30+10)x0,1=1673,9 Предприятия местной промышленности работают в среднем 16 часов в сутки, т.е. часовой расход определится по формуле: q ч.м.пром. = Q м.пром. /16 (м3/ч) q ч.м.пром. = 1673,9/16=104,62 (м3/ч)
г). Определение расхода воды на промышленных предприятиях Цель расчета - определение часового технологического расхода qч.техн. ,а также расходов воды в холодных и горячих цехах (на хозяйственно-питьевые нужды и прием душа в конце смены).
Определение технологического расхода воды
Данные о величине секундного расхода воды на технологические нужды предприятия qc.техн. , (л/с) и регламенте работы предприятия (I, II или III смены) приводятся в задании. Часовой технологический расход определяется по формуле: q ч.техн. = 3,6 x q с.тeхн. (м3/ч). q ч.техн. = 3,6 x 75 = 270 (м3/ч). Суточный технологический расход Qcyт.техн. определяется по формуле: Q сут.техн. = q ч.техн. x t (м3/сут), Q сут.техн. = 270 x 16 = 4320 (м3/сут), где t — количество часов работы предприятия в сутки.
Определение расходов воды в холодном цехе
Количество работников цеха Nx определяется по заданию. Норма водопотребления составляет qx = 25 л/чел. (0,025м3/ чел.). Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды потребляется qx.х-п = Nx x qx (м3/смен). qx.х-п =625x0,025=15,625(м3/смен). За n смен ( т.е. в сутки) будет потребляться Qcyт.х.х-п. = qх.х-п. х n (м3/сут), Qcyт.х.х-п. =15,625x2=31,24 (м3/сут), а ежечасно qч.х.х-п. = Qсут.х.х-п. / t (м3/ч). qч.х.х-п. = 31,25/16=1,95 (м3/ч). Количество работников цеха, пользующихся душем, Nx.д. определяется по заданию. Нормативное количество работников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе составляет 15 чел. Отсюда количество потребных душевых сеток nс составит nc=Nx.д. / 15 (шт.). nc= 125/15=8,3 ? 8 (шт.). При норме расхода воды на одну душевую сетку 0,5 м3 душевой расход составит qx.д. = nc х 0,5 (м3/ смен). qx.д. = 8 x 0,5 = 4 (м3/ смен). За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться Qсут.х.д. = qх.д. х n (м3/сут). Qсут.х.д. = 4 x 2 = 8 (м3/сут).
Определение расходов воды к горячем цехе
Количество работников цеха Nг. , определяется по заданию. Норма водопотребления составляет qг. = 45 л/чел. (0,045 м3/чел).
Тогда в смену на хозяйственно-питьевые нужды потребляется
qг.х-п. = Nг. x qг. (м3/смен). qг.х-п. = 85,2 x 0,045 = 3,834 (м3/смен). За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться Qсут.г.х-п. = qг.х-п. x n (м3/сут), Qсут.г.х-п. = 3,834 х 2 = 7,668 (м3/сут), а ежечасно qч.г.х-п. = Qсут.г.х-п. / t (м3/ч). qч.г.х-п. = 7,668 / 16 = 0,47925 (м3/ч). Количество работников цеха, пользующихся душем, Nг.д. определяется по заданию. Нормативное количество работников, пользующихся одной душевой сеткой в цехе, составляет 7 чел. Отсюда количество потребных сеток nс. составит nc. = Nг.д. / 7 (шт.). nc. = 77 / 7 = 11(шт.). При норме расхода воды на одну душевую сетку 0,5 м3 душевой расход составит qг.д. = nс. х 0,5 (м3/смен). qг.д. = 11 x 0,5 = 5,5 (м3/смен). За n смен (т.е. в сутки) будет потребляться Qсут.г.д. = qг.д. х n (м3/сут). Qсут.г.д. = 5,5 х 2 = 11 (м3/сут). Определив все необходимые расходы воды (пункты а-г), расчетные данные сводятся в табл. 3 (приведенные в табл. 3 и последующих таблицах конкретные численные данные представлены в качестве наглядного примера заполнения соответствующих строк и столбцов). В сводной табл. 3 данные по часовым расходам воды на принятие душа qx.д. и qг.д. заносятся в строку, соответствующую последнему часу работы каждой смены.
2. Построение графиков водопотребления города и работы насосов Н. С.-II График водопотребления и работы насосов как функция Q = f (t) строится на миллиметровке (формат А 4). Данные для построения графика водопотребления выбираются из табл. 3 (столбцы 1 и 13), а при построении графика работы H.C.-II необходимо руководствоваться следующими положениями. В часы усиленного водоразбора в город подается вода, поступающая от H.C.-II и водонапорной башни, причем на долю насосов приходится 75-90% подаваемой воды, а оставшиеся 10-15% поступают из бака башни. Таблица 3 Сводные данные о водопотреблении в городе
|Час |Хоз.-пит.|Расход па |Мест|Промышленные предприятия |Суммарн. | |Суток|расход |полив |. | |расход, | | | | |пром| |Qсут.сум. | | | | |ыш.,| | | | | | |м3/ч| | | | | | | | | | |Часы |Водопо|Работа|Поступ|Отвод |Остаток в | |суток|-требл|H.C.-I|ление |из |баке, W | | |. |I, |в бак,|бака, | | | |города|% | |% | | | |, | |% | | | | |% | | | | | | | | | | |в% |(при-в| | | | | | | |ед. к | | | | | | | |0%) | |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 | |0-1 |1,68 |1,85 |0,17 | |0,17 |1,09 | |1-2 |1,7 |1,85 |0,15 | |0,32 |1,24 | |2-3 |1,52 |1,85 |0,33 | |0,65 |1,57 | |3-4 |1,52 |1,85 |0,33 | |0,98 |1,9 | |4-5 |1,76 |1,85 |0,09 | |1,07 |1,99 | |5-6 |1,97 |1,85 | |0,12 |0,95 |1,87 | |6-7 |2,18 |1,85 | |0,33 |0,62 |1,54 | |7-8 |2,44 |1,85 | |0,59 |0,03 |0,95 | |8-9 |5,61 |5,33 | |0,28 |-0,25 |0,67 | |9-10 |5,79 |5,33 | |0,46 |-0,71 |0,21 | |10-11|5,5 |5,33 | |0,17 |-0,88 |0,04 | | | | | | | | | |11-12|5,37 |5,33 | |0,04 |-0,92 |0 | | | | | | | | | |12-13|5,32 |5,33 |0,01 | |-0,91 |0,01 | | | | | | | | | |13-14|5,21 |5,33 |0,12 | |-0,79 |0,13 | | | | | | | | | |14-15|5,27 |5,33 |0,06 | |-0,73 |0,19 | | | | | | | | | |15-16|5,38 |5,33 | |0,05 |-0,78 |0,14 | | | | | | | | | |16-17|5,32 |5,33 |0,01 | |-0,77 |0,15 | | | | | | | | | |17-18|5,19 |5,33 |0,14 | |-0,63 |0,29 | | | | | | | | | |18-19|5,29 |5,33 |0,04 | |-0,59 |0,33 | | | | | | | | | |19-20|5,27 |5,33 |0,06 | |-0,53 |0,39 | | | | | | | | | |20-21|5,27 |5,33 |0,06 | |-0,47 |0,45 | | | | | | | | | |21-22|5,32 |5,33 |0,01 | |-0,46 |0,46 | | | | | | | | | |22-23|5,23 |5,33 |0,1 | |-0,36 |0,56 | | | | | | | | | |23-24|4,97 |5,33 |0,36 | |0 |0,92 | | | | | | | | | |Итого|100 % |100 % |- |- |- |- | | | | | | | | |
4. Подготовка сети к гидравлическому расчету
Водопроводная сеть рассчитывается на максимальный секундный расход в час максимального водопотребления (см. строку 9-10 ч в табл. 3); в данный час город потребляет определенное количество воды (в % суточного расхода - столбец 13 или в м3/ч - столбец 12). В час максимального водопотребления вода подается насосами Н.С.-II (см. табл. 4 - количество подаваемой воды в % в строке 9-10 ч столбца 3) и из бака водонапорной башни (см. табл. 4 - разница между значениями в столбцах 2 и 3 строки 9-10 ч). Для расчета водопроводной сети необходимо предварительно выделить значения сосредоточенного расхода qcocp.,т.е. расхода воды для промышленного предприятия (см. табл. 3 - сумма величин расходов в строке 9- 10 ч столбцах 7-11), а также равномерно распределенного расхода q p.p. q p.p. = q ч.макс. - q соср. (л/с). q p.p. = 820,26 – 750,075 = 70,185
Схема водопроводной сети
При определении указанных расходов необходимо подсчитать удельный qуд. и путевые расходы qпут. qуд. = q р.р. / ( L (л/с на 1 м длины сети), qуд. = 70,185/8280 = 0,085 где ( L — общая (суммарная) длина участков водопроводной сети, м ( ( L и q р.р. заносятся в итоговую строку табл. 5). qпут. = q уд. x Li (л/с),
где Li -длина соответствующего участка водопроводной сети.
|Таблица 5 | |Величины путевых расходов | |Номер |Длина участка Li |Расход воды | |участка |,м |qпут. , л/с | |1 |2 |3 | |1-2 |700 |59,5 | |2-3 |460 |39,1 | |3-4 |800 |68,0 | |4-5 |460 |39,1 | |5-6 |700 |59,5 | |6-9 |800 |68,0 | |8-9 |700 |59,5 | |7-8 |460 |39,1 | |5-8 |800 |68,0 | |6-1 |800 |68,0 | |2-5 |800 | 68,0 | |4-7 |800 | 68,0 | |Итого |( L = 8280 |q р.р. = 70,185 |
Следующим этапом подготовки водопроводной сети к расчету является определение узловых расходов, которые представляют собой полусуммы приложенных расходов на смежных участках (т.е. участках, имеющих общий узел). Данные но расчету узловых расходов сводятся в табл. 5. | |Таблица 6 | | |Величины узловых расходов | | |Номе|Линии, |Полусумма приложенных |Узловой | | |р |прилегающие к |расходов, л/с |расход, | | |узла|УЗЛУ | |q узл ,л/с | | | | | | | | |1 |1-2,1-6 |(59,5+68,0)/2 |63,75 | | |2 |1-2,2-5,2-3 |(59,5+68,0+39,1)/2+75 |158,3 | | | |пром. предпр. | | | | |3 |2-3,3-4 |(39,1+68,0)/2 |53,55 | | |4 |3-4,4-5,4-7 |(68,0+39,1+68,0)/2 |87,55 | | |5 |4-5,5-6,5-8,2-5 |(39,1+59,5+68,0+68,0)/2|117,3 | | |6 |5-6,6-1,6-9 |(59,5+68,0+68,0)/2 |97,75 | | |7 |4-7,7-8 |(68,0+39,1)/2 |53,55 | | |8 |7-8,8-9,5-8 |(39,1+59,5+68,0)/2 |83,3 | | |9 |8-9,6-9 |(59,5+68,0)/2 |63,75 | | | |Максимальный часовой |778,8 | | | |расход | |
Этапом подготовки сети к гидравлическому расчету является назначение диаметров труб и предварительное распределение расходов по кольцевой водопроводной сети города. На рис. 2, иллюстрирующим водопроводную сеть, наносится следующая информация: - номер кольца (римскими цифрами) в л/с; - величины узловых расходов воды (на конце стрелки, отходящей от соответствующего узла); - величины расходов воды в л/с от водонапорной башни и двух водоводов, питающих кольцевую сеть (в узле № 1); - направления течения воды (в виде стрелок на участках (линиях); - назначаемые расходы в л/с и диаметры труб в мм на участках (информация записывается вблизи участка в виде дроби "расход / диаметр". Определение величин расходов воды на участках производится в строгой последовательности, начиная от узла № 1. Принцип определения расхода на участках состоит в вычитании из питающего узел расхода величины узлового расхода и распределения остатка по прилегающим к узлу участкам пропорционально их длинам и с учетом тяготения к крупному водопотребителю - промышленному предприятию, а также учитывая подпитку сети из бака водонапорной башни. При этом величина назначаемого расхода на каждом из участков должна превосходить величину узлового расхода в следующем по длине участка узле. Например, для узла № 1: 282 - 24,52 - 257,48 (л/с); далее вода поступает на две линии 1-2 и 1-8. Пусть на линию 1-2 будет поступать 74,5 л/с (т.е. более 32,22 л./с, что соответствует узловому расходу в узле №2). Тогда на линию 1-8 будет поступать 257,48 - 74,5 = 182.98 (л/с). Диаметр линии 1-2 и 1-8 устанавливается в зависимости от величин назначаемых расходов по табл. 7.
|Таблица 7 | |Диапазоны расходов воды и значения удельного | |сопротивления в трубопроводах соответствующего диаметра | |Диаметр труб, |Расходы, |Удельное сопротивление. So| |мм * |л/с | | |200 |0-35,5 |7,399*10-6 | |250 |35,5 - 57 |2,299*10-6 | |300 |57 - 83,8 |0,8336*10-6 | |350 |83,8- 116 |0,4151*10-6 | |400 |116-153 |0,2085*10-6 | |450 |153-197 |0,1134*10-6 | |500 |197-273 |0,06479*10-6 | |600 |273 - 402 |0,02493*10-6 | |700 |402 - 600 |0.01111*10-6 |
*Диаметры линий можно также определять, используя две формулы: d (мм) = Э 0,145 x q 0,42 или d (мм) = 3,33 x [pic]
Используя данные табл. 7, диаметр линии 1-2 составит 300мм, а 1-8-450 мм. Для других узлов и линий расходы составят следующие величины. Узел № 8: 182,98 - 37,9 = 145,08 (л/с). Вода поступает на линии 7-8 и 8-9; расход на линии 7-8 - 22,08 л/с и диаметр 200 мм; тогда расход на линии 8-9 составит 145,08 -22,08 == 123 (л/с), а диаметр 400 мм. Узел № 3: 71,64 - 20,56 = 51,08 (л/с). Вода поступает на линии 3^4 и 2-3; расход на линии 3-4 - 30,08 л/с и диаметр 200 мм; тогда расход на линии 2-3 составит 51,08 - 30,08 =~-11 (л/с), а диаметр 200 мм. Узел № 2: (74,5 + 21) - 32,22 == 63,28 (л/с). Вода поступает на линию 2-7; расход на линии 2-7 составит 63,28 л/с, а диаметр 300 мм. Узел № 7: (63,28 + 22,08) - 45,39 = 39.97 (л/с). Вода поступает па линии 4-7 и 6-7; расход на линии 4-7 - 18.47 л/си диаметр 200 мм; тогда расход на линии 6-7 составит 39,97 - 18,47 -= 21,5 (л/с), а диаметр 200 мм. Узел № 4: (30,08 + 18,47) - 33.9 - 14,65 (л/с). Вода поступает на линию 4-5; расход па линии 4-5 составит 14,65 л/с, а диаметр 200 мм. Узел № 6: (16,77 + 21,5) - 32,38 -- 5,89 (л/с). Вода поступает на линию 5-6; расход на линии 5-6 составит 5,89 л/с, а диаметр 200 мм.
5. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети города Цель расчета (увязки) - определение истинных расходов и потерь напора на каждой линии кольцевой сети. По завершению расчета сети подбираются соответствующие насосы. Расчет сети сопровождается заполнением сводной табл. 8.
6. Определение диаметров водоводов, напора насосов и высоты башни Длина водоводов, как правило, составляет 2000-3000 м, а их диаметр принимается равным наибольшему из диаметров участков кольцевой сети. В рассматриваемом примере длина водоводов принята равной 1„ = 2000 м. а диаметр 450 мм. По двум водоводам к сети поступает 282 л/с. На каждый водовод приходится 282 / 2 - 141 (л/с). По таблице Шевелева Ф.А. определяются потери напора i на единицу длины водоводов диаметром 450 мм для расхода 141 л/с. Величина i составляет 0,00211. Тогда потери напора в водоводе определятся по следующей формуле:
hв = i x lв = 0,0021 1 x 2000 = 4,22 (м).
|!-|Ttio.'iuiii.i S Сводные данные по гидравлическому расчету кольцевой | |^J|водопроводной сети города | | | | |Продолжение таблицы S | |перегрузка "-" Ilil < 0.5, --' | |Aq, =IAh/2ЈSq 1=1-0,101/0.67 1=0,15 |
|Продолжение таблицы S | |iiepci pvik-ii " - " 1 h 1 < 0,5; | |Л qi =- 1 A h / 2 ESq i = 1 - 1,2 / 0,6836 1 = 1,76; | |Продолжение таблицы S | |персгружя "-" 1 hi 0,7 (м/с).
Данные расчетов но первому участку I-II вносятся в таблицу 11 (строка I-II): - глубина воды в трубопроводе h (м) = (h / d) / d (м) = 0,5 х 0,4 - 0,2 (м); - заглубление шелыги трубы в первом колодце (I) hi = hпром + 0,5 (м) = 2,55 + 0,5 = 3,05 м; - отметка шелыги в точке I: 131,6-3,05= 128,55(м); - отметка шелыги в точке II: 128,55 - i х L = 128,55 - 0,0025 х 360 = 128,55 - 0,9 = 127,65 (м);
|:^|Таблица 11 Гидравлический расчет главного коллектора | | | | | |Ном|1.|Q | 2 |
| |