- Водоснабжение населенного пункта
- Расчет максимального суточного водопотребления населенного пункта на хозяйственно-питьевые нужды, производительности и напора насосов подъёма и ёмкости бака водонапорной башни. Гидравлический расчёт и деталировка сети, график пьезометрических линий.
- Подобные документы
- Водоснабжение населенного пункта — курсовая работа (Теория) по строительству
- Тезисы:
- Похожие работы:
- Курсовая работа: Расчет водоснабжения поселка и насосной установки
- 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
- 4. Расчет насосной установки
- Литература
Водоснабжение населенного пункта
Расчет максимального суточного водопотребления населенного пункта на хозяйственно-питьевые нужды, производительности и напора насосов подъёма и ёмкости бака водонапорной башни. Гидравлический расчёт и деталировка сети, график пьезометрических линий.
Подобные документы
Принципы трассировки кольцевых водопроводных сетей. Определение расчётных расходов воды населённого пункта. Линии равных свободных напоров. Расчёт водопроводной сети на случай максимального транзита в бак водонапорной башни методом Лобачёва–Кросса.
курсовая работа, добавлен 04.04.2011
Расчёт хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного водопотребления города. Рассмотрение производительности проектируемого водопровода. Конструирование и расчет квартальной сети. Определение ёмкости водонапорной башни и резервуара.
курсовая работа, добавлен 27.02.2015
Определение расчетных расходов от зданий общественного назначения. График водопотребления и подачи воды насосами. Трассировка сети и водоводов. Определение потерь напора на участках водопроводной сети и увязка колец. Начальное потокораспределение.
курсовая работа, добавлен 27.03.2014
Природно-климатическая характеристика района расположения города Наровля. Определение расходов воды на хозяйственно-питьевые нужды населения. Распределение расхода воды населенного пункта по часам суток. Гидравлический расчет разводящей сети и водоводов.
курсовая работа, добавлен 28.01.2016
Схема объединенного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода поселка и промышленного предприятия. Определение расчетных расходов воды. Гидравлический расчет водопроводной сети. Выбор режима работы насосной станции. Расчет водонапорной башни.
курсовая работа, добавлен 09.05.2012
Определение объемов водопотребления населенного пункта, а также режима работы насосной станции. Расчет водопроводной сети данного города. Гидравлический и геодезический расчет канализационной сети. Выбор технологической схемы и оборудования очистки.
дипломная работа, добавлен 07.07.2015
Характеристика производительности хозяйственно-противопожарного водопровода населенных пунктов. Схема водоснабжения станции и расчет водопотребления. Подготовка магистральной водопроводной сети к гидравлическому расчету, определение напора насосов.
курсовая работа, добавлен 07.12.2013
Расчет объема резервуаров чистой воды на водозаборе. Определение затрат электроэнергии на работу насосов. Оценка причины неустойчивого водоснабжения города и разработка мероприятий по предотвращению перебоя подачи воды в час максимального водопотребления.
дипломная работа, добавлен 22.08.2013
Характеристика населенного пункта и его природно-климатические условия. Производительность очистных сооружений поверхностного и подземного источника. Обоснование выбора схемы водоснабжения и водоотведения населенного пункта в период чрезвычайной ситуации.
курсовая работа, добавлен 11.10.2013
Составление водного баланса населенного пункта, определение систем водоотведения. Выбор источников и разработка схемы водоснабжения. Выбор методов очистки сточных вод и расчет сооружений. Технико-экономическая и экологическая оценка разработанных схем.
курсовая работа, добавлен 06.01.2015
Водоснабжение населенного пункта — курсовая работа (Теория) по строительству
|
Тезисы:
- К курсовому проекту на тему «Водоснабжение населенного пункта».
- Коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте.
- Количество жителей населенного пункта определяется по формуле.
- Основные исходные данные необходимые для создания систем водоснабжения.
- Кафедра «Водоснабжение, водоотведение, охрана и рациональное использование водных ресурсов».
- Таким образом, системы водоснабжения тесно связаны с историческим процессом.
- Магистральные линии расположены равномерно по всей территории объекта водоснабжения.
- В таблице приведены узловые расходы только для населения.
- СНиП 2.04.02-97* Водоснабжение.
- Абрамов Н. Н. Водоснабжение.-М.:Стройздат, 1982.
Похожие работы:
70 Кб / 40 стр / 5782 слов / 34405 букв / 26 июл 2014
1 Мб / 41 стр / 5711 слов / 30845 букв / 20 авг 2013
481 Кб / 1 стр / 3235 слов / 19690 букв / 24 янв 2018
573 Кб / 27 стр / 2975 слов / 18033 букв / 19 мар 2015
287 Кб / 89 стр / 11287 слов / 74823 букв / 10 дек 2015
799 Кб / 80 стр / 11717 слов / 74620 букв / 26 янв 2016
51 Кб / 49 стр / 8081 слов / 49309 букв / 13 апр 2016
91 Кб / 23 стр / 3651 слов / 20732 букв / 19 июн 2016
37 Кб / 39 стр / 5066 слов / 31284 букв / 7 ноя 2016
1 Мб / 39 стр / 4624 слов / 27231 букв / 15 фев 2011
Курсовая работа: Расчет водоснабжения поселка и насосной установки
Название: Расчет водоснабжения поселка и насосной установки Раздел: Промышленность, производство Тип: курсовая работа Добавлен 15:14:03 14 мая 2010 Похожие работы Просмотров: 3222 Комментариев: 14 Оценило: 5 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Длины участков | Число жителей | Этажность | |||||||||
L 1-2 | L 2-3 | L 3-4 | L 4-5 | L 5-6 | L 6-7 | L 8-9 | L 4-10 | L 3-8 | L 8-5 | ||
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
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:
Где Qср. сут — расчетное (среднее за год) суточное водопотребление, м³/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:
тракторный парк расходует
Животные расходуют:
Расчетный расход в сутки наибольшего водопотребления:
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 тракторного парка:
Расчетный расход воды в час наибольшего водопотребления определяем по следующей формуле:
гдеKч. — коэффициент часовой неравномерности, который следует определять по формуле:
α — коэффициент, учитывающий степень благоустройства, изменяется в пределах от 1,2- 1,4; β — коэффициент, учитывающий число жителей.
:
Для автомобильного парка:
К=3
Для тракторного парка
Расчетное значение часового расхода переводим из м 3 /ч в л/с по формуле:
Общее
Определение расчетных суточных расходов воды
Водопотребитель | Число единиц | Норма (удельное водопотребление), q л/с | Средний суточный расход воды QСР. СУТ , м³/сут | Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления QСУТ. MAX , м³/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:
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:
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:
Где lуч — длина участка сети, м.
Расход воды в любом узле сети (без учета сосредоточенного), л/с:
Где åqпут. уч — сумма путевых расходов на участках сети, примыкающих к данному узлу, л/с.
При отсутствии сосредоточенного расхода в узле расчетный расход участка определяется из выражения:
где α — коэффициент, зависящий от характера отбора воды из линии.
Среднее значение коэффициента:
для кольцевой сети α = 0,5
для разомкнутой сети α = 1
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
,
,
Определение количества воды, поступающей в кольцо:
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 . Подсчитываем остаток:
2.3 Определение диаметров труб, скорости и потерь напора
Диаметр трубы определяется по следующей формуле:
где q- расчетный расход на рассматриваемом участке, м 3 /с;
— экономичная скорость движения воды в трубе, м/с.
Экономичная скорость — это скорость, при которой достигается минимальная стоимость сооружения трубопровода и его дальнейшая эксплуатация. Примем м/c.
Вычисленные диаметры приводим к большему стандартному значению диаметра:
Для выбранных диаметров определяем удельное сопротивление А (трубы стальные электросварные):
;
;
;
;
Уточняем действительную скорость:
l- длина участка, м.
После вычисления потерь напора на всех участках проводим увязку сети.
2.4 Увязка кольцевого участка сети
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:
м,
следовательно, кольцо увязано.
Делаем перерасчет диаметров труб при этом скорость выбираем из интервала 0,6-1,5 м/с.
Вычисленный по формуле диаметр приведём к большему стандартному значению диаметра. Для выбранного диаметра определяем удельное сопротивление А.
А=6,959,
А=6,959
А=6,959
Уточняем действительную скорость:
Т. к. vд. 3 /сут; a, b- максимальные разности ординат интегральных графиков подачи и потребления соответственно по избытку и недостатку,% от расчетного суточного расхода воды; Wн. п. з. — неприкосновенный противопожарный запас воды, м 3 .
Неприкосновенный 10-ти минутный противопожарный запас воды в баке водонапорной башни:
Где t- продолжительность тушения пожара из башни, мин, t = 10 мин;
qпож. — принятый при расчете сети расчетный расход воды на тушение пожара, м 3 /с.
Для определения a, b строим интегральный график водопотребления населенного пункта и график работы насосной станции.
Интегральный график строим на основании данных из таблицы 2 путем последовательного суммирования за каждый последующий час расходов различных видов потребителей. Необходимо определить какое количество воды за каждый час расходуется каждым из потребителей. Затем эти значения суммируем и находим процентное отношение полученной суммы к максимальному суточному расходу всех потребителей, (противопожарный расход не учитываем). Этот показатель наносим на график за каждый последующий час.
Таблица 2. Р аспределение хозяйственно-питьевых расходов воды в населенных пунктах и бытовых учреждениях по часам суток, % от суточного максимального водопотребления
Часы суток | Населенные пункты | Qсут. max., | ∑Qсут. max% |
1,7 | |||
0-1 | 1,96 | 33,573 | 1,96 |
1-2 | 0,96 | 16,444 | 2,92 |
2-3 | 0,83 | 14,17 | 3,75 |
3-4 | 1,96 | 33,573 | 5,71 |
4-5 | 1,12 | 19,184 | 6,83 |
5-6 | 2,31 | 39,568 | 9,14 |
6-7 | 5,28 | 90,441 | 14,42 |
7-8 | 5,55 | 95,066 | 19,97 |
8-9 | 7,12 | 121,958 | 27,09 |
9-10 | 6,86 | 117,5 | 33,95 |
10-11 | 5,82 | 99,69 | 39,77 |
11-12 | 5,41 | 92,66 | 45,18 |
12-13 | 3,58 | 61,322 | 48,76 |
13-14 | 3,27 | 56,01 | 52,03 |
14-15 | 2,96 | 50,70 | 54,99 |
15-16 | 3,87 | 66,289 | 58,86 |
16-17 | 4,45 | 76,224 | 63,31 |
17-18 | 4,17 | 71,428 | 67,48 |
18-19 | 4,73 | 81,02 | 72,21 |
19-20 | 6,09 | 104,316 | 78,3 |
20-21 | 6,61 | 113,223 | 84,91 |
21-22 | 7,10 | 121,159 | 92,01 |
22-23 | 6,35 | 108,769 | 98,06 |
23-24 | 2,64 | 45,22 | 100 |
Для определения a, b строим интегральный график водопотребления населенного пункта и график работы насосной станции.
4. Расчет насосной установки
1. Определение основных параметров насоса
Производительность насоса определяется по следующей формуле:
где Qmax . сут. — максимальный суточный расход воды потребителями поселка (исключая расход на противопожарные нужды), м 3 ;
Т — продолжительность работы насосной установки (берется с графика водопотребления), ч.
Напор насосной установки зависит от выбранной схемы подачи воды.
Рис.1. Схема насосной установки: 1 — колодец; 2 — приемный клапан с сеткой; 3 — колено; 4 — насос; 5 — обратный клапан; 6 — регулировочная задвижка; 7 — водонапорная башня
Поскольку вода в ВБ находится под атмосферным давлением, то напор определим по следующей зависимости:
где Н0 — геометрическая высота подъемы воды, м;
h- потери напора на линиях всасывания и нагнетания, м.
Геометрическая высота подъема определяется по формуле:
где Zк — геодезическая отметка уровня воды в колодце, м;
Zб — геодезическая отметка уровня ВБ, м.
Потери напора определяются как сумма потерь напора на линиях всасывания и нагнетания:
Поскольку на трубопроводе имеются местные сопротивления, то, согласно принципу наложения потерь, общие потери напора на нем являются алгебраической суммой потерь по длине и потерь напора в местных сопротивлениях и определяются по следующей зависимости:
гдеl — коэффициент гидравлического сопротивления трения; l- длина трубопровода, м; d- диаметр трубопровода, м; åzi — сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Выбираем скорость движения для всасывающих линий 1 м/с для диаметров труб от250 до 800 мм.
По выбранной скорости и расходу определяем диаметр трубопровода по формуле:
м А=2,187
Коэффициент гидравлического сопротивления трения определяем по следующей методике:
Находим число Рейнольдса по формуле:
n — коэффициент кинематической вязкости, м 2 /с., при
Т. к. Re > 2320 (режим турбулентный), определяем составной критерий:
Где D — абсолютная шероховатость, м
При = 10…500, коэффициент определяют по формуле Альтшуля (переходная зона):
Колено () — 0,8 м. Приемный клапан с сеткой — 39 м.
м
Потери напора на линии нагнетания:
По выбранной скорости и расходу определяем диаметр трубопровода по формуле:
м
м. А=6,959
м/с
Т.к. Re > 2320 (режим турбулентный), определяем составной критерий:
Где D — абсолютная шероховатость, м, (м.2, стр16, приложение 2)
При = 10…500, коэффициент определяют по формуле Альтшуля (переходная зона):
обратный клапан 32 м .
регулировочная задвижка на линии нагнетания: lэкв=0,6 м
м
Потери напора: м
Напор:
м
3. Выбор насоса для насосной установки
На сводный график полей насосов типа К и КМ (К — насос консольный, КМ — насос консольно-моноблочный) наносим координаты Q и H и находим точку их пересечения. Данная точка лежит в поле насоса К160/30 с частотой вращения n = 1450
К160/30, DК =168, DВ =50, n =1450 | |||
Q, м³/ч | H, м | N, кВт | η |
36 | 37,5 | 12 | 35 |
72 | 38 | 15 | 58 |
108 | 37,5 | 18 | 69 |
144 | 35 | 20 | 74 |
180 | 32 | 22 | 75 |
216 | 27 | 24 | 71 |
Для определения рабочей точки строим совместный график характеристики выбранного насоса и суммарной характеристики всасывающего и нагнетающего трубопроводов насосной станции. Характеристику насоса строим по данным насоса, а суммарную характеристику трубопроводов по следующей зависимости:
где АН — удельное сопротивление трубопроводов (характеристика) насосной станции, с 2 /м 5 ;
где На — напор в т. А, м;
Qа — расход в точке А, м 3 /с.
q, м³/ч | 14,4 | 28,8 | 43,2 | 57,6 | 72 | 86,4 | 100,8 |
Н, м | 17,9 | 18,2 | 18,7 | 19,5 | 20,4 | 21,5 | 22,9 |
Рабочая точка насоса очень редко совпадает с расчетной. Для того, чтобы обеспечить перевод работы насоса из т. Р в т. А существует несколько способов.
Изменение крутизны характеристики трубопроводов за счет дросселирования потока воды на выходе из насоса задвижкой. При закрытии задвижки кривая Нс пойдет круче.
Изменение заводской характеристики насоса:
а) изменение частоты вращения;
б) подрезание диаметра рабочего колеса
Первый способ наиболее простой, но менее эффективный, т.к снижается к. п. д. установки. Второй способ (а) применяется редко из-за сложности систем регулирования частоты вращения асинхронных электродвигателей, используемых для привода центробежных насосов. В случае 2 (б) сохраняется высокий к. п. д. установки при минимальных издержках на переоборудование установки, следовательно воспользуемся им.
Для расчета параметров насоса при обточке колеса воспользуемся теорией подобия. Если соотношение действительного диаметра к подрезанному обозначить через (коэффициент обточки), т.е.
то математическая зависимость между основными показателями насоса будет выглядеть следующим образом:
Из данной формулы следует, что с уменьшением диаметра колеса, характеристики насоса будут проходить ниже заводских. При определенном значении одна из характеристик пройдет через т.А. Задача сводится к нахождению значения
. Также следует учитывать, что чрезмерная обточка колеса не допускается из-за снижения к. п. д. Пределы обточки принимают в зависимости от коэффициента быстроходности насоса nS :
Где n- число оборотов рабочего колеса [2, с. 19]
Q- расход насоса, м 3 /с;
Н — напор насоса, м
Поскольку nS получилосьв пределе 120 … 200, то выбираем пределы обточки 11 … 15%.
Для определения значения коэффициента обточки задаемся максимальным значением коэффициента, равным 1,2. Определяем координаты т.2:
Соединим точку А и точку 2. Прямая пересекает заводскую характеристику в точке 1.
Значение Х можно определить через Н1 и Q1 :
Искомую величину коэффициента обточки получаем, как среднее арифметическое значений Х1 и Х2 :
6. Выбор электродвигателя
Мощность электродвигателя для привода насоса с подрезанным колесом определяется по формуле:
Где k- коэффициент запаса мощности, принимаемый равным 1,3;
r- плотность воды, кг/м³;
hпер — к. п. д. передачи от двигателя к насосу (0,98-1);
hоб — к. п. д. насоса с обточенным колесом, определяемый по формуле:
гдеhр — к. п. д. насоса с нормальным колесом в рабочей точке (Мет2 Приложение5).
Где hр — к. п. д. насоса с нормальным колесом в рабочей точке.
КВт
Значения Q, N и Н для насоса с обточенным колесом.
N, КВТ | 3,4 | 4 | 4,85 | 5,5 | 6 | 6,2 | 6,5 |
Nоб | 1.97 | 2.32 | 2.81 | 3.19 | 3.48 | 3.6 | 3.77 |
Q, м³/ч | 14,4 | 28,8 | 43,2 | 57,6 | 72 | 86,4 | 100,8 |
Qоб | 10.39 | 20.8 | 31.17 | 41.56 | 51.95 | 62.34 | 72.73 |
Н, м | 26,8 | 27,2 | 26,8 | 26,3 | 24 | 21,5 | 18,6 |
Ноб | 21.56 | 21.88 | 21.56 | 21.16 | 19.31 | 17.3 | 14.96 |
По мощности и частоте вращения из каталога подбираем асинхронный двигатель: АИР 100 S2 Nдв=4 кВт n = 3000 об/мин
Литература
1. Т.А. Кирсанова, Методические указания для студентов «Расчет водоснабжения поселка», КГСХА 2007
2. Т.А. Кирсанова, Методические указания для студентов «Расчет насосной установки», КГСХА, 2007
3. Ловкис З.В. «Гидравлика и гидравлические машины»