Мой вариант

Размещено на http://www.allbest.ru/

_Задача 1й канализационны

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 n_эт=8;

Средняя заселенность квартир U=2,5чел./кв.;

Нормы потребления воды:

общая (холодная и горячая), в сутки наибольшего водопотребления q_u^tot =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 м;

1 – 2 = 0,5 м;

2 – 3 = 1 м;

3 – 4 = 0,6 м;

a-b = 4,2 м;

b-c;d-e = 5,2 м;

c-d;e-f = 8 м;

f-g = 7,2 м;

Ввод = 19 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.

Решение:

Расчетное направление движения воды делим на расчетные участки. Расчетный участок – часть сети с постоянным расходом и диаметром между двумя водоразборными точками. Каждый расчетный участок водопроводной сети обозначаем цифрами (рис.1). Нумерация ведется от выливного отверстия диктующего крана сверху вниз.

Водоразборная точка, до которой сумма потерь напора будет наибольшей, называется диктующей.

В заданной системе диктующей точкой будет душевая сетка ванны, для которой нормативный свободный напор будет наибольшим, поэтому первым расчетным участком будет участок В-1.

На аксонометрической схеме (рис.1) целиком показываем только стояк, содержащий диктующую точку, остальные стояки показываются с обрывом.

Подводка к водозаборным приборам и их расположение показывается только на последнем этаже диктующего стояка, на остальных этажах ответвление в каждую квартиру показывается обрывом.

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_квn_эт,

здесь u-средняя заселенность квартир, чел./кв;

n_кв – число квартир на этаже, равное числу стояков;

q₀^с – 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_квn_прn_эт,

здесь n_пр – 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 q^c или q^tot.

Участок Ввод-g:

N = 256; NР = 256 ∙ 0,009 = 2,304 => α = 1,479;

q_15-16 = 5q₀^с∙α = 5 ∙ 0,3 ∙ 1,479= 2,2195л/с;

Участок f-g:

N = 256; NР = 256 ∙ 0,00486 = 1,244 => α = 1,096;

q_14-15 = 5q₀^с∙α = 5 ∙ 0,3 ∙ 1,479= 2,2195л/с;

Участок c-d;e-f:

N = 4 ∙ 6 ∙ 8 = 192; NР = 192 ∙ 0,00486 = 0,933 => α = 0,937;

Q_13-14 = 5q₀^с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,937 = 0,937л/с;

Участок b-c;d-e:

N = 4 ∙ 4 ∙ 8 = 128; NР = 128 ∙ 0,00486 = 0,622 => α = 0,755;

Q_11-12 = 5q₀^с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,755 = 0,755 л/с;

Участок a-b:

N = 4 ∙ 1∙ 6 = 24; NР = 24 ∙ 0,00486 = 0,117 => α = 0,367;

q_9-10 = 5q₀^с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,367 = 0,367 л/с;

Участок 3-4:

N = 4 ∙ 1 ∙ 1 = 4; NР = 4 ∙ 0,00486 = 0,0194 => α = 0,215;

q_4-5 = q_3-4 = 5q₀^с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,2215 = 0,215 л/с;

Участок 2 – 3:

N = 3; NР = 3∙0,00486 = 0,0146 => α = 0,2;

q_2-3 = 5q₀^с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,21 = 0,21 л/с;

Участок 1 – 2:

N = 2; NР = 2 ∙ 0,00486 = 0,0097 => α = 0,2;

q_1-2 = 5q₀^с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,2 = 0,2 л/с;

Участок В-1:

N = 1; NР = 1 ∙ 0,00486 = 0,00486 => α = 0,2;

q_В-1 = 5q₀^с∙α = 5 ∙ 0,2 ∙ 0,2 = 0,2 л/с.

Определив расходы воды на всех расчетных участках назначаем диаметры труб, при этом учитываем, что скорость движения воды в трубопроводах внутренних водопроводных сетей не должна превышать 3 м/с. Наиболее экономичными являются скорости в пределах 0,9 – 1,2 м/с. Эти скорости являются ориентиром при определении диаметров труб. При этом, если требуемый напор окажется много меньше заданного гарантийного напора можно пойти на экономию металла, уменьшив диаметры труб, руководствуясь предельно-допустимой скоростью движения V=3 м/с. В этом случае располагаемый гарантийный напор будет наиболее полно использован.

Если недостающий напор не превышает 50% от суммы потерь напора по длине участков, следует попробовать на некоторых участках увеличить диаметр трубопровода с тем, чтобы уменьшить потери напора.(наш случай)

Определим потери напора по длине каждого расчетного участка по формуле

где l – длина расчетного участка.

i – потери напора на единицу длины трубопровода (опр. по приложению 3)

h_B-1=360,5∙2/1000=0,721м;

h_1-2=360,5∙0,5/1000=0,18м;

h_2-3=371∙1 /1000=0,371м;

h_3-4=381∙0,6/1000=0,229м;

h_a-b=154,6∙4,2/1000=0,65м;

h_b-c;d-e=93,6∙5,2/1000=0,49;

h_c-d;e-f=132∙8/1000=1,056м;

h_f-g=54,8∙7,2/1000=0,395м;

h_вв=16,1∙19/1000=0,306м.

Весь расчет внутреннего водопровода сводим в расчетную таблицу

Таблица. Гидравлический расчет внутреннего водопровода

Номер расчётного участка	Кол-во водоразборных приборов на участке,N,шт	NP	a	Расчётный расход на участке q,л/с	Диаметр трубопровода d,мм	Длина расчётного участка l,мм	Скорость движения воды V,м/с	Гидравлический уклон i	Потеря напора по длине участка h,м
В-1	1	0,00486	0,2	0,2	15	2	1,18	0,3605	0,721
1-2	2	0,0097	0,2	0,2	15	0,5	1,18	0,3605	0,18
2-3	3	0,0146	0,2	0,2	15	1	1,19	0,371	0,371
3-4	4	0,0194	0,215	0,215	15	0,6	1,19	0,371	0,229
a-b	24	0,117	0,367	0,367	20	4,2	1,1	0,2084	0,65
b-c,d-e	128	0,622	0,755	0,755	32	5,2	0,85	0,063	0,49
c-d,e-f	192	0,933	0,937	0,937	32	8	1,05	0,0936	1,056
f-g	256	11,244	1,479	2,2195	50	7,2	1,05	0,0548	0,395
Ввод	256	2,304	1,096	2,2195	70	19	0,63	0,0161	0,306
Сумма потерь напора по длине =4,398 Ввод =0,31

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 q_u^tоt - 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 NP_hr( N – общее число санитарно – технических приборов, обслуживаемых проектируемой системой , P_hr – вероятность их использования).

Вероятность использования санитарно – технических приборов для системы в целом определяют по формуле

NP_hr=256∙0,0324=8,294;

По приложению 1 α_hr=3,646;

По приложению 4 исходя из общего среднечасового расхода воды за сутки максимального водопотребления 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=sq²=0,51∙1,19²=0,72 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 Н_г – геометрическая высота подачи воды от точки присоединения ввода к наружной сети до диктующего водоразборного устройства:

где Н_эт – 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;

Н_р – рабочий нормативный напор у диктующего водоразборного устройства (для ванны со смесителем Н_р=3 м).

Н_г=2,9 (8-1)+1,1+2=23,4 м;

Н_тр=23,4+0,306+1,13+1,3∙4,398+3=33,55 м.

Н_тр=33,55 Н_г=38 м, следовательно, повысительная насосная установка не требуется.

Задача 2

Определить максимальный расчетный расход холодной воды q^c, 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:

Таблица

Число рабочих в наибольшую смену	180
Число административного персонала в смену	45
Число душевых сеток в бытовых помещениях	50
Среднее количество блюд, приготавливаемых за 1 ч в столовой	125
Число санитарных приборов, установленных в здании	62
Число специальных приборов, установленных в столовой	16

Решение:

Определим вероятности действия приборов в каждой группе водопотребителей: Р^с_I, P^c_II, P^c_III. Для II группы потребителей (сетки душевые) примем P^c_II=1 , т. к. все душевые установки могут быть включены одновременно после окончания смены в цехе. Величины Р^с_I и P^c_III определяем по формуле

где - норма расхода воды в час наибольшего водопотребления потребителем группы i (принять по табл. 2);

U_i - количество потребителей в группе i (исходные данные);

- секундный расход холодной воды, л/с,, водоразборной арматурой для каждой группы водопотребителей (принять по табл. 2);

N_i – 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=62+50+16=128;

NP=128∙0,4=51,2 => α=13,72.

Определим максимальный расчетный расход холодной воды по формуле

q^c = 5q^c_o α = 5 ∙ 0,2274 ∙ 13,72 = 15,6 л/с.

Ответ: q^c = 15,6 л/с.

Задача 3

Группа однотипных n-этажных жилых зданий снабжается водой из центрального теплового пункта, присоединенного трубопроводом ввода к уличной водопроводной сети. Холодная вода из уличной сети по вводу поступает в центральный тепловой узел, в котором установлен скоростной водонагреватель. Часть холодной воды проходит через водонагреватель и поступает в горячую систему водоснабжения зданий, другая часть поступает в систему холодного водоснабжения.

В каждой квартире установлено четыре водоразборных прибора (умывальник, мойка, ванна с душевой сеткой и унитаз со смывным бочком).

Определить расчетные расходы воды для теплового пункта (на нужды холодного и горячего водоснабжения), подобрать водомер, устанавливаемый на вводе в тепловой пункт, вычислить средний и максимальный часовые расходы горячей воды группой зданий; произвести необходимые расчеты и выбрать марку водонагревателя.

Нормативные секундный и часовой расходы воды водоразборным устройством принять:

q=0.3 л/с ;q=300 л/ч

q= 0,2 л/с ;q=200 л/ч

Таблица. Исходные данные:

Число однотипных зданий n зд	3
Число этажей n эт	12
Число квартир на этаже n кв	4
Средняя заселенность квартир Uчел/кв	3
Норма расхода воды в сутки наибольшего водопотребления: Общая q , л Горячая q , л	300 120
Норма расхода воды в час наибольшего водопотребления: Общая q , л Горячая q , л	15,6 10
Начальные температуры теплоносителя, С конечные температуры теплоносителя С	90 60

Решение задачи.

Максимальное суточное потребление воды теплоузлом на нужды холодного и горячего водоснабжения зданий определяется по формуле:

Q=0,001 q U где,

Число водопотребителей U= u n_кв n_эт n_зд

u - средняя заселенность квартир

n_кв - число квартир

n_эт - число этажей

n_зд - число зданий

U = 3_∙4_∙12_∙3 = 432

Q= 0,001 _{∙300 ∙432 = 129,6 м3/сут}

Средний часовой расход воды за сутки максимального водопотребления определяется по формуле:

q=Q/24

q=129,6/24 =5,4 м³/_ч

Максимальный часовой расход воды на нужды холодного и горячего водоснабжения:

q=0,005 q_{∙ где}

q- общий расход воды л/ч, санитарно-техническим прибором;

_{- коэффициент определяемый из приложения 1 в зависимости от значения произведения N P (N- общее число санитарно-технических приборов, обслуживаемых проектируемой системой, P-вероятность их использования).}

_{Phr= для общих участков величину P определяют по формуле}

_{P= ,}

_Где q-общая норма расхода воды (холодной и горячей), л, потребителем в час наибольшего водопотребления.

q- общий нормативный расход воды одним потребителем, л/с.

_N= n_пр n_эт n_зд n_кв

Здесь n_пр- число водоразборных приборов в одной квартире

N= 4_{12∙34= 576}

_P==0,0101

_{Phr= =0,0364}

_{N P= 576 ∙ 0,0364 = 20,97}

_{= 6,893 из приложения 1}

q=0,005 ∙ 300 ∙ 6,893 = 10,34м³/ч

По вычисленным значениям расчетных расходов воды, руководствуясь приложением 4 подбираем марку водомера

Эксплуатационные параметры скоростных водомеров Диметр условного прохода счетчика, мм	Параметры
	Расход воды, м3/ч				Порог чувствительности, м3/ч		Максимальный объем воды за 3 сутки, м		Гидравлическое сопротивление счетчика
	минимальный	эксплуатационный	максимальный
25	0,07	2,8	7	0,035		100		2,64