Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

ФГОУ ВПО КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра тракторов и автомобилей


Расчётно-графическая работа

по гидравлике

Тема: Расчет водоснабжения посёлка

и насосной установки.


Выполнил: студент 3 курса 2 группы

факультета механизации с/х

Бойко И.С.

Проверила:

Иванова М.А.


Кострома 2010

Содержание


Введение

Перечень условных обозначений

1. Расчет водоснабжения поселка

2. Расчет водопроводной сети

2.1 Определение расчетных расходов на участках водопроводной сети

2.2 Распределение воды в кольце

2.3 Определение диаметров труб, скорости и потерь напора

2.4 Увязка кольцевого участка сети

3. Расчет магистрали, простых и сложных ответвлений

4. Расчет насосной установки

Литература


Введение


Система водоснабжения представляет собой комплекс взаимосвязанных сооружений, предназначенных для обеспечения потребностей в воде сельскохозяйственного посёлка и входящих в его состав предприятий. Её задачи - получать воду из природного источника, улучшать её качество в соответствии с требованиями потребителей, транспортировать к потребителям и подавать ко всем заданным точкам отбора. В точках отбора должны быть обеспечены заданные давления в трубах водопроводной сети.

По основному назначению воды системы водоснабжения подразделяют на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные.

Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения предназначены для удовлетворения питьевых, хозяйственно-бытовых и санитарно-гигиенических нужд населения. Эти системы должны подавать воду высокого (питьевого) качества.

Производственные системы водоснабжения обеспечивают водой различные производственные объекты. Например, в сельском хозяйстве - снабжение водой животноводческих комплексов и ферм, теплиц, ремонтных мастерских, предприятий по переработке сельскохозяйственной продукции и т.п. Качество воды, подаваемой этими системами, определяется требованиями производства.

Противопожарные системы водоснабжения предназначены для подачи воды на тушение пожаров. В сельском хозяйстве системы водоснабжения чаще строят объединёнными, то есть одна система водоснабжения удовлетворяет хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды.

Для проектирования системы водоснабжения и последующей её эксплуатации необходимо знать количество потребляемой воды и режим её потребления. Объём водопотребления устанавливается по числу потребителей. При расчёте водопотребления учитывают также расход воды на полив улиц и зелёных насаждений, на технические нужды производства. В нормы водопотребления входят все расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды в жилых и общественных зданиях и коммунальных учреждениях, обслуживающих жителей данного населённого пункта.

Нормы расхода воды животными зависят от условий содержания и оборудования животноводческих помещений.

Перечень условных обозначений


Qср_сут - среднесуточное потребление воды, м3/сут;

Qмакс_сут - расход воды в сутки с максимальным водопотреблением, м3/сут;

Qср_ч - среднечасовое потребление воды, м3/ч;

Qмакс_ч - расход воды в час наибольшего водопотребления, м3/ч;

q_уд - удельный путевой расход, л/ (с*м);

q_к - количество воды, входящей в кольцевой участок, л/с;

q_пож - расход воды на противопожарные нужды, л/с;

q_пут - путевой расход, л/с;

Kсут - коэфф. суточной неравномерности;

Kч - коэфф. часовой неравномерности;

L_ij - длина участка сети между т. т. i и j, м;

Lвс,Lн - длина линий всасывания и нагнетания, м;

Hсв - свободный напор, м;

h - потери напора, м;

h_вс - потери напора на линии всасывания, м;

h_нагн - потери напора на линии нагнетания, м;

Dh - неувязка кольцевого участка, м;

d - диаметр трубы, м;

V - скорость движения воды в трубе, м/с;

i - гидравлический уклон;

 - плотность жидкости, кг/м3;

 - кинематическая вязкость, м2/с;

A - удельное сопротивление трубы, c2/м6;

Aн - характеристика трубопроводов насосной станции, с2/м5;

Z - геодезическая отметка, м;

Zк - уровень воды в колодце, м;

Zн - геодезическая отметка установки насоса, м;

Zб - геодезическая отметка подошвы ВБ, м;

 - абсолютная шерoховатость, м;

Re - число Рейнольдса;

Q - производительность насоса, м3/ч;

H - напор насоса, м;

 - к. п. д. насосной установки;

 - коэф. гидравлического сопротивления трения;

 - коэф. местного сопротивления;

 - площадь "живого сечения", м2;

N - мощность насоса, кВт;

W - объём водонапорной башни, м3;

Hб - высота водонапорной башни, м;

Hi - напор в точке i, м;

BБ - водонапорная башня;

BС - водопроводная сеть.

Данные задания:


Длины участков Число жителей Этажность
L1-2 L2-3 L3-4 L4-5 L5-6 L6-7 L8-9 L4-10 L3-8 L8-5

62 177 169 111 59 192 175 62 185 153 2206 1

Степень благоустройства Количество автомобилей Геодезические отметки Длины участков


В диктующей точке Z6 У подошвы В.Б. Уровня воды в колодце У насосной станции LВС Lнаг
1 78 50 52 50 51 19 106

Количество тракторов-38, вид животных-лисицы и песцы, количество животных-333


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Рис.1. Схема водопроводной сети.

1. Расчет водоснабжения поселка


1. Определение расчетных расходов потребителей

Расчет водопотребления сводится к определению:

расчетного (среднего за год) суточного расхода воды,

расчетного расхода воды в сутки наибольшего водопотребления,

секундного среднего расхода воды в сутки наибольшего водопотребления,

расчетного суточного расхода коммунальных предприятий, животноводческих ферм.

Каждая категория потребителей за сутки расходует воды:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Где Q ср. сут - расчетное (среднее за год) суточное водопотребление, мі/сут.;

N - расчетное число однотипных водопотребителей (жители, животные, МТП и т.д.);

q - удельное водопотребление на одного потребителя (норма суточного расхода), л/сут.

Жители расходуют следующее количество воды:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


тракторный парк расходует


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


автопарк расходует


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Животные расходуют: Расчет водоснабжения поселка и насосной установкиРасчет водоснабжения поселка и насосной установки


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Общее количество:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Расчетный расход в сутки наибольшего водопотребления:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Где К сут. max - максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, зависит от степени благоустройства застроек, режима водопотребления по сезонам года и дням недели.

Для коммунального сектора и животноводческого комплекса принимаем К сут. max » 1,3, для промышленных предприятий К сут. max = 1.

Для жителей:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


для тракторного парка:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


для автопарка

Для животных:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Расчетный расход воды в час наибольшего водопотребления определяем по следующей формуле:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


гдеKч. - коэффициент часовой неравномерности, который следует определять по формуле:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


α - коэффициент, учитывающий степень благоустройства, изменяется в пределах от 1,2- 1,4; β - коэффициент, учитывающий число жителей.

Для жителей


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки:


Для животных:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Для автомобильного парка:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установкиК=3


Для тракторного парка


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Расчетное значение часового расхода переводим из м3/ч в л/с по формуле:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Для жителей:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Для животных:

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Для автомобильного:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


для тракторного:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Общее Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Определение расчетных суточных расходов воды

Водопотребитель Число единиц Норма (удельное водопотребление), q л/с Средний суточный расход воды QСР. СУТ, мі/сут Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления QСУТ. MAX, мі/сут
Жители 2206 13.808 441.2 573.56
Животные 333 0.087 2.331 3.03
Автомобили 78 0.406 11.7 11.7
Трактора 38 0.171 4.94 4.94

2. Расчет водопроводной сети


2.1 Определение расчетных расходов на участках водопроводной сети


Расчетный расход, протекающий через данный участок магистрали, складывается из транзитного расхода qтр, идущего для питания последующих участков, путевого расхода qп, отдаваемого каждым участком потребителям, и сосредоточенного (узлового) расхода qсоср, забираемого непосредственно в узле:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Для определения путевого расхода пользуются понятием удельного расхода, т.е. расхода, приходящегося на единицу длины. Условно допускают, что вся территория населенного пункта заселена с одинаковой плотностью и водопотребление, отнесенное к 1 м магистрали, для всей распределительной сети является постоянной величиной. Удельный расход определяем по формуле:

Для определения путевого расхода пользуются понятием удельного расхода, т.е. расхода, приходящегося на единицу длины. Условно допускают, что вся территория населенного пункта заселена с одинаковой плотностью и водопотребление, отнесенное к 1 м магистрали, для всей распределительной сети является постоянной величиной. Удельный расход определяем по формуле:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Где q - максимальный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, л/с.

В знаменателе общая длина сети, из которой воду разбирают равномерно по всей длине. Путевой расход для каждого участка:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Где lуч - длина участка сети, м.


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Расход воды в любом узле сети (без учета сосредоточенного), л/с:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Где еqпут. уч - сумма путевых расходов на участках сети, примыкающих к данному узлу, л/с.


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


При отсутствии сосредоточенного расхода в узле расчетный расход участка определяется из выражения:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


где α - коэффициент, зависящий от характера отбора воды из линии.

Среднее значение коэффициента:


для кольцевой сети α = 0,5Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

для разомкнутой сети α = 1Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Расчетный расход воды на наружное пожаротушение и расчетное число одновременных пожаров n в населенных пунктах зависит от числа жителей в нем и этажности зданий. В нашем случае принимаем расход воды на 1 пожар равным 15 л/с


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки, Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки, Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Определение количества воды, поступающей в кольцо:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


2.2 Распределение воды в кольце


Направление движения воды в кольце сети назначается предположительно на основании топографических данных, длин отдельных участков трубопроводов и т.д. Для этого нужно задаться раздельной точкой сети (точка в которой общий поток разветвляется). Раздельная точка намечается таким образом, чтобы кольцо было нагружено водой по возможности равномерно.

Из расхода, поступающего в узел 3, извлекается половина путевого расхода qпут.3-8

и половина путевого расхода Расчет водоснабжения поселка и насосной установки. Подсчитываем остаток:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


2.3 Определение диаметров труб, скорости и потерь напора


Диаметр трубы определяется по следующей формуле:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


где q - расчетный расход на рассматриваемом участке, м3/с;

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки - экономичная скорость движения воды в трубе, м/с.

Экономичная скорость - это скорость, при которой достигается минимальная стоимость сооружения трубопровода и его дальнейшая эксплуатация. Примем Расчет водоснабжения поселка и насосной установки м/c.


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Вычисленные диаметры приводим к большему стандартному значению диаметра:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки Расчет водоснабжения поселка и насосной установки Расчет водоснабжения поселка и насосной установки Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Для выбранных диаметров определяем удельное сопротивление А (трубы стальные электросварные):


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки; Расчет водоснабжения поселка и насосной установки; Расчет водоснабжения поселка и насосной установки; Расчет водоснабжения поселка и насосной установки;


Уточняем действительную скорость:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Поскольку vд <1,2 м/с, рассчитываем Кп - поправочный коэффициент к значениям А:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Потери напора на каждом участке водопроводной сети определяем по формуле:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Где Кп - поправочный коэффициент;

А - удельное сопротивление трубы, сРасчет водоснабжения поселка и насосной установки,

q - расчетный расход на участке, м3/с,

l - длина участка, м.


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


После вычисления потерь напора на всех участках проводим увязку сети.

2.4 Увязка кольцевого участка сети


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Рис.3. Схема увязки кольцевого участка сети.


Потери напора условно берем со знаком (+) на тех участках сети, где направление потока совпадает с направлением часовой стрелки (участки 3-4 и 4-5), и со знаком (-), где движение направлено против часовой стрелки (участки 3-8 и 8-5). Потери напора для каждой зоны суммируем со своим знаком и получаем значение неувязки сети Dh:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установким,


следовательно, кольцо увязано.

Делаем перерасчет диаметров труб при этом скорость выбираем из интервала 0,6-1,5 м/с.


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Вычисленный по формуле диаметр приведём к большему стандартному значению диаметра. Для выбранного диаметра определяем удельное сопротивление А.


Расчет водоснабжения поселка и насосной установкиРасчет водоснабжения поселка и насосной установки А=6,959,

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки А=6,959

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки А=6,959


Уточняем действительную скорость:


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Т. к. vд. < 1,2 м/с, выбираем Кп - поправочный коэффициент к значениям А.


Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки

Расчет водоснабжения поселка и насосной установки


Потери напора на каждом участке

Похожие рефераты: