Задача Водоснабжение и водоотведение, их расчёт
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-29Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
от 25%
договор
Задача 1
Рассчитать сеть внутреннего водопровода жилого здания, квартиры которого оборудованы умывальниками, мойками, ваннами с душами и унитазами со смывными бачками (схема водопровода показана на рис. 1).
Здание оборудовано централизованной системой горячего водоснабжения с приготовлением горячей воды в водонагревателе, расположенном в подвале.
Исходные данные:
Количество этажей nэт=8;
Средняя заселенность квартир U=2,5чел./кв.;
Нормы потребления воды:
общая (холодная и горячая), в сутки наибольшего водопотребления
qutot
=300 л/сут;
общая, в час наибольшего водопотребления л/ч;
Холодная л/ч;
Расход воды прибором:
общий ;
холодной ;
Высота этажа (от пола до пола) 2,9м;
Длины участков:
В - 1 = 2,1 м;
1 – 2 = 0,8 м;
2 – 3 = 1,4 м;
3 – 4 = 0,5 м;
4 – 5 = 2,9 м;
5 – 6 = 2,9 м;
6 – 7 = 2,9 м;
7 – 8 = 2,9 м;
8 – 9 = 2,9 м;
9 - 10 = 2,9 м
10 – 11 = 2,9 м
11 – 12 = 4,3 м;
12 – 13 = 6,7 м;
13 – 14 = 7,0 м;
14 – 15 = 6,7 м;
15 – 16 = 7,0 м;
16 – 17 = 9,0 м;
Ввод = 17 м;
Разность отметок пола первого этажа и уровня земли в месте присоединения ввода к уличной водопроводной сети () =1,2 м;
Гарантийный напор в городском водопроводе Н=38 м в. ст.
Рис. 1
Решение:
Для определения расходов на каждом расчетном участке рассчитаем вероятность действия приборов. Для участков холодного водопровода вероятность действия приборов:
где норма расхода холодной воды потребителями в час наибольшего водопотребления;
U
– число водопотребителей:
U
=
un
кв
n
эт
,
здесь u
-средняя заселенность квартир, чел./кв;
nкв – число квартир на этаже, равное числу стояков;
q0с – нормативный расход холодной воды диктующим водоразборным устройством;
Из выражения получим:
U=2,5∙8∙8=160 чел;
N – число водоразборных приборов в здании:
N
=
n
кв
n
пр
n
эт
,
здесь nпр – количество водоразборных приборов в одной квартире.
N=4∙8∙8=256.
Тогда из выражения получим:
Для общих участков величина р
tot
определяют по формуле
где общая норма расхода воды, л/ч;
общий нормативный расход воды одним прибором, л/с.
Определяем расход воды на каждом участке по формуле:
q=5q0α,
где q0 – нормативный расход воды прибором;
α – безразмерный коэффициент, зависящий от количества водоразбор-
ных приборов на данном участке и вероятности их действия.
Пользуясь приложением 1. определяем величину
α
для каждого расчетного участка по произведению
NP
и соответствующий ей максимальный расход воды
qc
или
qtot
.
Участок 17-18:
N
= 256;
N
Р = 256 ∙ 0,009 = 2.30 => α = 1,563;
q
17-18
= 5
q
0
tot
∙ α = 5 ∙ 0,3 ∙ 1,563 = 2.341 л/с;
Участок 16 – 17:
N
= 256;
N
Р = 256 ∙ 0,009 = 2,3 => α = 1,563;
Q
15-16
= 5
q
0
c
∙ α = 5 ∙ 0,3 ∙ 1.563 = 2,341 л/с;
Участок 15 – 16:
N
= 4 ∙ 8 ∙ 8 = 256;
N
Р = 256 ∙ 0,00486 = 1,244 => α = 1,093;
Q
14-15
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 1,093 = 1,093 л/с;
Участок 14 – 15:
N
= 4 ∙ 6 ∙ 8 = 192;
N
Р = 192 ∙ 0,00486 = 0,933 => α = 0,933;
q
13-14
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,933 = 0,933 л/с;
Участок 13 – 14:
N
= 4 ∙ 4 ∙ 8 = 128;
N
Р = 128 ∙ 0,00486 = 0,622 => α = 0,756;
Q
12-13
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,756 = 0,756 л/с;
Участок 12 – 13:
N
= 4 ∙ 2 ∙ 8 = 64;
N
Р = 64 ∙ 0,00486 = 0,311 => α = 0,543;
Q
11-12
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,543 = 0,543 л/с;
Участок 11 – 12:
N
= 4 ∙ 1 ∙ 8 = 32;
N
Р = 32 ∙ 0,00486 = 0,156 => α = 0,406;
Q
10-11
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,406 = 0,406 л/с;
Участок 10 – 11:
N
= 4 ∙ 1 ∙ 7 = 28;
N
Р = 28 ∙ 0,00486 = 0,136 => α = 0,383;
q
9-10
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,383 = 0,383 л/с;
Участок 9 – 10:
N
= 4 ∙ 1∙ 6 = 24;
N
Р = 24 ∙ 0,00486 = 0,117 => α = 0,363;
q
8-9
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,363 = 0,363 л/с;
Участок 8 – 9:
N
= 4 ∙ 1 ∙ 5 = 20;
N
Р = 20 ∙ 0,00486 = 0,097 => α = 0,340;
q
7-8
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,340 = 0,340 л/с;
Участок 7 – 8:
N
= 4 ∙ 1 ∙ 4 = 16;
N
Р = 16 ∙ 0,00486 = 0,078 => α = 0,315;
q
6-7
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,315 = 0,315 л/с;
Участок 6 – 7:
N
= 4 ∙ 1 ∙ 3 = 12;
N
Р = 12 ∙ 0,00486 = 0,058 => α = 0,286;
q
5-6
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,286 = 0,286 л/с;
Участок 5 – 6:
N
= 4 ∙ 1 ∙ 2 = 8;
N
Р = 8 ∙ 0,00486 = 0,039 => α = 0,254;
q
4-5
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,254 = 0,254 л/с;
Участок 4 – 5, 3 – 4:
N
= 4 ∙ 1 ∙ 1 = 4;
N
Р = 4 ∙ 0,00486 = 0,019 => α = 0,213;
q
4-5
=
q
3-4
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,213 = 0,213 л/с;
Участок 2 – 3:
N
= 3;
N
Р = 3∙0,00486 = 0,015 => α = 0,202;
q
2-3
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,202 = 0,202 л/с;
Участок 1 – 2:
N
= 2;
N
Р = 2 ∙ 0,00486 = 0,01 => α = 0,200;
q
1-2
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,2 = 0,2 л/с;
Участок В-1:
N
= 1;
N
Р = 1 ∙ 0,00486 = 0,00486 => α = 0,200;
q
В-1
= 5
q
0
с
∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,2 = 0,2 л/с.
Определим потери напора по длине каждого расчетного участка по формуле
где l – длина расчетного участка.
hB-1=360,5∙2,1/1000=0,757м;
h1-2=360,5∙0,8/1000=0,288м;
h2-3=368,5∙1,4 /1000=0,516м;
h3-4=412,5∙0,5/1000=0,206м;
h4-5=412,5∙2,9/1000=1,196м;
h5-6=114,1∙2,9/1000=0,331м;
h6-7=142∙2,9/1000=0,412м
h7-8=170,4∙2,9/1000=0,494м;
h8-9=196,1∙2,9/1000=0,569м;
h9-10=221,8∙2,9/1000=0,643м;
h10-11=245,5∙2,9/1000=0,712м;
h11-12=274,1∙4,3/1000=1,179;
h12-13=129,5∙6,7/1000=0,868;
h13-14=55,7∙7/1000=0,390м;
h14-15=82,3∙6,7/1000=0,551м;
h15-16=110,6∙7/1000=0,774м;
h16-17=61,6∙9/1000=0,554м;
hвв=61,6∙17/1000=1,047м.
Весь расчет внутреннего водопровода сводят в расчетную таблицу
Гидравлический расчет внутреннего водопровода
Номер расчетного участка | Количество водоразборных приборов на данном участке, N , шт. | NP | α | Расчетный расход на участке q, л/с | Диаметр трубопровода d, мм | Длина расчетного участка l, м | Скорость движения воды V, м/с | Гидравлический уклон i | Потеря напора по длине участка hl, м | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||
В-1 | 1 | 0,00486 | 0,2 | 0,2 | 15 | 2,1 | 1,18 | 0,3605 | 0,757 | |||||
1-2 | 2 | 0,01 | 0,2 | 0,2 | 15 | 0,8 | 1,18 | 0,3605 | 0,288 | |||||
2-3 | 3 | 0,015 | 0,202 | 0,202 | 15 | 1,4 | 1,19 | 0,3685 | 0,516 | |||||
3-4 | 4 | 0,019 | 0,213 | 0,213 | 15 | 0,5 | 1,26 | 0,4125 | 0,206 | |||||
4-5 | 4 | 0,019 | 0,213 | 0,213 | 20 | 2,9 | 0,66 | 0,0735 | 0,213 | |||||
5-6 | 8 | 0,039 | 0,254 | 0,254 | 20 | 2,9 | 0,79 | 0,1141 | 0,331 | |||||
6-7 | 12 | 0,058 | 0,286 | 0,286 | 20 | 2,9 | 0,9 | 0,142 | 0,412 | |||||
7-8 | 16 | 0,078 | 0,315 | 0,315 | 20 | 2,9 | 0,99 | 0,1704 | 0,494 | |||||
8-9 | 20 | 0,097 | 0,340 | 0,340 | 20 | 2,9 | 1,06 | 0,1961 | 0,569 | |||||
9-10 | 24 | 0,117 | 0,363 | 0,363 | 20 | 2,9 | 1,13 | 0,2218 | 0,643 | |||||
10-11 | 28 | 0,136 | 0,383 | 0,383 | 20 | 2,9 | 1,2 | 0,2455 | 0,712 | |||||
11-12 | 32 | 0,156 | 0,406 | 0,406 | 32 | 4,3 | 0,43 | 0,018 | 0,077 | |||||
12-13 | 64 | 0,311 | 0,543 | 0,543 | 32 | 6,7 | 0,56 | 0,0304 | 0,204 | |||||
13-14 | 128 | 0,622 | 0,756 | 0,756 | 32 | 7 | 0,79 | 0,0557 | 0,390 | |||||
14-15 | 192 | 0,933 | 0,933 | 0,933 | 32 | 6,7 | 0,97 | 0,0823 | 0,551 | |||||
15-16 | 256 | 1,244 | 1,093 | 1,093 | 50 | 7 | 0,52 | 0,0153 | 0,107 | |||||
16-17 | 256 | 2,3 | 1,563 | 2,341 | 50 | 9 | 1,1 | 0,0616 | 0,554 | |||||
17-18 | 256 | 2,3 | 1,563 | 2,341 | 70 | 17 | 0,67 | 0,018 | 0,306 | |||||
Сумма потерь напора по длине | 7,024 м | | ||||||||||||
| | | | | | | | | | |||||
Ввод | | | | | | | hвв=0,306 м | | ||||||
После определения расчетных расходов следует выбрать водомер. Для этого необходимо посчитать расчетные расходы воды: максимальный суточный, средний часовой и максимальный часовой.
Максимальный суточный расход воды (м3/сут) на нужды холодного и горячего водоснабжения определяют по формуле
где
qut
о
t
- общая норма расхода воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л;
U
– число водопотребителей.
Средний часовой расход воды , м3/ч, за сутки максимального водопотребления
Максимальный часовой расход воды , м3/ч, на нужды холодного и горячего водоснабжения:
где - общий расход воды, л/ч, санитарно-техническим прибором;
- коэффициент, определяемый по прил. 1 в зависимости от значения произведения NPhr( N – общее число санитарно – технических приборов, обслуживаемых проектируемой системой , Phr – вероятность их использования).
Вероятность использования санитарно – технических приборов для системы в целом определяют по формуле
NPhr
=256∙0,032=8,192;
По приложению 1 α
hr
=3,582;
По приложению 4 выбираем скоростной водомер с диаметром условного прохода 40мм (гидравлическое сопротивление счетчика s=0,51).
После выбора водомера следует определить потерю напора в нем. Потерю напора в водомере h
вод
, м, определяют по формуле
h
вод
=
sq
2
=0,51∙1,492=1,13 м,
где q – расход воды протекающей через водомер, л/с.
Определяем величину напора, требуемого для подачи нормативного расхода воды к диктующему водоразборному устройству при наибольшем хозяйственно-питьевом водопотреблении с учетом потерь напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды.
где Нг – геометрическая высота подачи воды от точки присоединения ввода к наружной сети до диктующего водоразборного устройства:
где Нэт – высота этажа;
n
эт – количество этажей;
l
в-1 – длина первого расчетного участка (высота расположения диктующей расчетной точки над уровнем пола);
h
вв
– потеря напора во вводе;
h
вод - потеря напора в водомере;
- сумма потерь напора по длине расчетных участков;
1,3 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, которые для сетей хозяйственно-питьевого водопровода жилых и общественных зданий берутся в размере 30% от потерь напора по длине;
Нр – рабочий нормативный напор у диктующего водоразборного устройства (для ванны со смесителем Нр=3 м).
Нг=2,9(8-1)+1,2+2,1=23,6 м;
Нтр=23,6+0,306+1,13+1,3∙7,024+3=3,167 м.
Нтр=37,167 м < Нг=38 м, следовательно, повысительная насосная установка не требуется.
Задача № 2
Определить максимальный расчетный расход холодной воды qc, л/с, в системе хозяйственно-питьевого водопровода промышленного предприятия, в едином блоке, которого имеются:
а) цех с тепловыделениями менее 84 кДж на 1 м3/ч;
б) бытовые помещения с групповыми душевыми;
в) столовая с полным циклом приготовления блюд.
В здании имеется централизованная система горячего водоснабжения.
Нормы расхода холодной воды различными потребителями приведены в табл.2.
Исходные данные:
Число рабочих в наибольшую смену | 150 |
Число административного персонала в смену | 40 |
Число душевых сеток в бытовых помещениях | 40 |
Среднее количество блюд, приготавливаемых за 1 ч в столовой | 105 |
Число санитарных приборов, установленных в здании | 53 |
Число специальных приборов, установленных в столовой | 14 |
Решение:
Определим вероятности действия приборов в каждой группе водопотребителей: РсI
,
PcII
,
PcIII. Для II группы потребителей (сетки душевые) примем PcII
=1 , т. к. все душевые установки могут быть включены одновременно после окончания смены в цехе. Величины РсI
и
PcIII
определяем по формуле
где - норма расхода воды в час наибольшего водопотребления потребителем группы i (принять по табл. 2);
Ui - количество потребителей в группе i (исходные данные);
- секундный расход холодной воды, л/с,, водоразборной арматурой для каждой группы водопотребителей (принять по табл. 2);
Ni – количество водоразборных приборов, обслуживающих группу водопотребителей.
;
Определим средневзвешенное значение секундного расхода холодной воды водоразборной арматурой, отнесенного к одному прибору, определяемое по формуле
Определим коэффициент α по прил. 1, с зависимости от общего числа приборов
N
и вероятности их действия ( определяемой по формуле )
N
=53+40+14=107;
NP
=107∙0,4=42,8 => α=12,6.
Определим максимальный расчетный расход холодной воды по формуле
qc
= 5
qco
α = 5 ∙ 0,1385 ∙ 12,6 = 8,73 л/с.
Ответ: qc
= 8,73 л/с.