Справочник

Это интересно

Газовые горелки

Горелка — устройство для смешения воздуха (кислорода) с газообразным, дизельным или комбинированным топливом с целью подачи смеси к выходному отверстию и сжигания ее с образованием устойчивого фронта горения — факела.

Автономные котельные

В последнее время очень часто для отопления различных производственных, жилых, складских и иных объектов стали использоваться автономные котельные, которые при относительно низком уровне затрат позволяют обеспечить потребителя теплом.

Энергосбережение и вентиляция

Энергетический кризис 70-х годов помог нам понять, насколько ограничены ресурсы нашей планеты. Мы начали экономить и снижать энергопотребление любыми способами.

Вентиляционная система

Для обеспечения максимальной эффективности вентиляционная система должна быть спроектирована с учетом особенностей конструкции здания, в котором она устанавливается.

Определение диаметров водоводов, трубопроводов водораспределительной сети и потерь напора в них

Диаметры водоводов или отдельных участков сети определяют исходя из расчетных расходов, полученных в результате первоначального распределения потоков воды в соответствии с принятыми расчетными случаями работы сети.

Диаметр трубопровода при заданном расходе будет зависеть от скорости движения воды, величина которой определяется экономическими соображениями. С увеличением скорости будут уменьшаться диаметр трубопровода, а следовательно, и его строительная стоимость, Но увеличиваться потери напора в трубах, что приведет к возрастанию расходов электроэнергии, затрачиваемой на подачу воды, а в конечном счете и к возрастанию эксплуатационных затрат в целом. Поэтому основное требование заключается в нахождении диаметра трубопровода, отвечающего наименьшим приведенным затратам (капитальным и эксплуатационным затратам, приведенным к одному году работы системы). Эта задача решается путем технико-экономического расчета, заключающегося в нахождении наивыгоднейшего диаметра при заданном расходе, который соответствует минимальным приведенным затратам (т. е. диаметр зависит от экономического фактора и расчетного расхода воды). Экономический фактор включает в себя основные показатели строительства и эксплуатации систем.

Более сложным является определение экономичного диаметра участка кольцевой сети, так как в этом случае необходимо учитывать роль каждого в общей работе сети.

Для определения наивыгоднейших диаметров водоводов и участков сети рекомендуется пользоваться таблицами предельных расходов, составленными Н. Н. Абрамовым. В них приведены границы предельных расходов воды, для которых данный диаметр будет наивыгоднейшим, в зависимости от величины экономического фактора и материала труб. Предельные расходы вычислены для стальных труб диаметром от 50 до 1600 мм, чугунных - от 50 до 1200 мм, асбесто-цементных - от 50 до 500 мм, пластмассовых - от 50 до 300 мм. Учитывая, что эти таблицы составлены для независимо работающих линий при определении диаметров участков кольцевой сети, необходимо предварительно вычислить величины приведенных расходов.

Экономичный диаметр трубы определяют по таблицам, составленным Ф. А. Шевелевым. Для ориентировочных расчетов экономически наивыгоднейших диаметров водопроводной сети можно пользоваться непосредственно этими таблицами (без вычисления приведенных расходов) или скоростями, рекомендованными М. М. Андрияшевым: для труб диаметром 200-300 мм -0,6-1 м/с; то же, 400-600 мм-1 - 1,3 м/с; то же, 700 мм и более-1,5-2 м/с. Диаметры перемычек находят из условия пропуска расхода воды из одной магистрали в другую в случае выключения участка сети при аварии.

Одной из главных задач расчета водопроводной сети является определение необходимого напора для преодоления сопротивления течения воды. Величину потерь напора определяют по формуле Дарси-Вейсбаха или ее разновидностью.

При нахождении потерь напора широко используют так называемый гидравлический уклон, представляющий собой безразмерную величину, равную потерям напора на единицу длины трубопровода. Для определения гидравлического уклона Ф. А. Шевелевым предложены формулы, по которым составлены расчетные таблицы, позволяющие по заданным расходам, диаметрам и материалу труб определить потери напора на единицу длины. Таблицы составлены для стальных, чугунных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. Потери напора в железобетонных трубах определяются по формулам для металлических труб. В таблицах для каждого диаметра приведены значения скоростей движения воды и гидравлического уклона на 1000 м длины. Методика пользования таблицами заключается в том, что по расчетному расходу и принятой экономичной скорости выбирают диаметр трубы и определяют величину потерь напора, или по вычисленному оптимальному диаметру трубы и расчетному расходу вычисляют величину потерь напора.

При увязке сети определение потерь напора удобнее подсчитывать по формуле

h = S₀lq²= Sq² (3)

где S₀-удельное гидравлическое сопротивление трубы; S - полное гидравлическое сопротивление трубы длиной l; q - расчетный расход в трубе.

Величина удельного сопротивления зависит от диаметра труб и режима течения воды

S₀= K/d^m,

где К - коэффициент, характеризующий область работы труб (квадратичная, переходная область); т - эмпирический показатель, степени, принимаемый для труб: металлических - 5,3; асбестоцементных - 5,19; пластмассовых - 4Д.

Значения удельных сопротивлений труб, работающих в области квадратичного закона течения жидкости, приводятся в таблицах Ф. А. Шевелева. При определении потерь напора в трубах, работающих в неквадратичной области, необходимо ввести поправочный коэффициент, зависящий от скорости движения воды в трубах, значения которого даны в тех же таблицах.

Основные сведения по гидравлическому расчету сети Коммунальное водоснабжение Гидравлический расчет водоводов и водопроводных сетей