2.4 Кольцевая сеть

2.4.2.1 Общие сведения по методике расчета

Сложность расчета кольцевой сети обусловлена тем, что в ней заранее неизвестно направление потоков по участкам, а, следовательно, и расчетные расходы.

в этом случае расчет выполняют методом последовательных приближений. Вначале задаются направлением потоков с учетом требований надежности в снабжении потребителей водой и наиболее равномерной загрузки участков сети. Начальное

потокораспределение производят с удовлетворение (точно или приближенно) баланса расходов в узлах сети (т.е. условия Sq = 0). Затем определяют расчетные расходы на участках, диаметры труб и потери напора. Последовательными вычислениями добиваются равенства потерь напора в каждом кольце на участках с движением воды по часовой стрелке и в обратном направлении. Процедура увязки сети (выполнение условия Sh = 0) прекращается при h = 0,3…0,5 м, где h – допустимая невязка в кольце. Подробно эта методика рассмотрена в работе /1/.

Кольцевую сеть с небольшим числом колец (1-2) можно рассчитать упрощенным способом. Для этого задаются исходным направлением потоков воды и в точке, где потоки встречаются, сеть условно размыкают. Образовавшиеся незамкнутые ветви рассчитывают как тупиковые. Обязательно выполнение условия Sh=0 (для кольца).

2.4.2.2 Пример расчета сети с небольшим числом колец

Рассмотрим кольцевую сеть, приведенную на рисунке 2.2.

Дано: длины участков, геодезические отметки узловых точек, величины узловых и путевых расходов, график водопотребления, сводный напор в наиболее неблагоприятной (диктующей) точке.

Требуется: определить диаметры труб, потери напора на участках, напоры в узлах сети, высоту водонапорной башни.

Расчет выполняют в следующей последовательности:

- задаются направлением потоков воды по участкам и нулевой точкой (к примеру, как показано на рисунке 2.2);

- определяют расчетные расходы на участках сети по максимальным секундным расходам;

- определяют диаметр труб;

- вычисляют потери напора на участках;

- производят увязку сети (для выполнения h=0);

- определяют напоры в узловых точках и высоту башни.

q₄^

Методика определения искомых параметров рассмотрена в п.2.4.1 настоящей работы.

При определении сосредоточенных расходов следует учесть, что сосредоточенный расход q₄ в нулевой точке обеспечивается с двух сторон. Поэтому часть расхода q₄ проходит по участкам 2-3, 3-4 (q^₄), а другая часть – по участкам 2-6, 6-5, 5-4 (q^₄). Очевидно, q₄ = q^₄+ q^₄.

В ходе расчета сети нужно обеспечить равенство h_2-3-4= h_2-6-5-4. Допустимая невязка h = h_2-3-4 - h_2-6-5-4 = 0,5м. При необходимости производят корректировку, изменяя распределение расходов по участкам или диаметры труб.

По результатам расчета оформляется таблица, с включением в нее всех расчетных параметров, и вычерчиваются графики пьезометрических линий (см.п.2.4.1.5).

3 Работа насоса на внешнюю сеть

3.1 Цель работы: Усвоить методику расчета трубопроводов с насосной подачей, подбора гидромеханического оборудования.

3.1 Задание. Выполнить расчет закрытой оросительной сети с механической (насосной) подачей воды.

Исходные данные:

- схема оросительной сети (для примера дана на рисунке 3.1);

- геодезические отметки точек сети z₁, z₂ … , м;

- длины участков l_1-2, l_2-3, … , м;

- расход воды дождевальной машины q_д.м., л/с;

- количество одновременно работающих машин n, шт.;

- свободный напор на гидранте Н_гидр, м.

Требуется определить расчетные параметры насоса, выбрать стандартный насос и выполнить анализ работы насоса на заданную внешнюю сеть, найти мощность на привод насоса.

Рисунок 3.1 Схема закрытой оросительной сети:

I – водоисточник; II – насосная станция; III – напорный трубопровод; IV – гидранты; V – дождевальная машина;

VI – орошаемый участок.