Гідравлічний розрахунок мережі внутрішнього холодного водопроводу

Ціль гідравлічного розрахунку - визначити економічні діаметри труб при забезпеченні розрахункових витрат води й необхідного напору для всіх споживачів у будинку.

Гідравлічний розрахунок виконують у наступному порядку.

1. На аксонометричній схемі внутрішнього водопроводу вибирають розрахункову гілку від найбільш віддаленого й високорозташованого водорозбірного пристрою (диктуючої точки) до місця вводу водопроводу в будинок. Вузлові точки, де відбувається зміна розрахункової витрати води, нумерують. У такий спосіб визначають розрахункові ділянки і їхні довжини на розрахунковій гілці аксонометричної схеми. Кожну ділянку нумерують цифрами 1-2; 2-3 і т.д.

2. Обчислюють розрахункові витрати води на ділянках згідно [1] по максимальній секундній витраті, л:

(1)

де q₀ -секундна витрата води водорозбірною арматурою (приладом), віднесена до одного приладу;

q - варто визначати:

окремим приладом - згідно прил.1 (1, дод. 2)

різними приладами, що обслуговують однакових водоспоживачів на ділянці тупикової мережі - згідно дод. 2 [1, дод.З];

- коефіцієнт, що знаходиться згідно дод. З. [1, дод.4] залежно від загального числа приладів N на розрахунковій ділянці мережі й імовірності їхньої дії Р.

Імовірність дії санітарно-технічних приладів на ділянках мережі

( 2)

де U - число жителів, що користуються N приладами; N - кількість приладів, що обслуговуються розрахунковою ділянкою мережі.

Число жителів визначається відношенням житлової площі в будинку до санітарної житлової площі на одну людину, чол.:

(3)

У курсовому проекті допускається приймати число жителів в однокімнатній квартирі - 2 чол., двокімнатній - 3 чол., трикімнатній - 4 чол.

В (1)-(2) при розрахунку водопроводу для окремого приладу секундна витрата холодної води приймається по дод. 1, л/с:

(4)

Для різних приладів, що обслуговують однакових споживачів, норми витрати води приймаються по дод. 2:

у житлових будинках, обладнаних водонагрівачами у квартирах:

; ; (5)

у житлових будинках із централізованим гарячим водопостачанням

; ; (6)

 

де q₀^tot - загальна витрата води санітарно-технічним приладом, л/с;

- загальна норма витрати води споживачем у годину найбільшого водоспоживання, л;

- норма витрати гарячої води споживачем у годину найбільшого водоспоживання, л.

3. По обчислених розрахункових витратах на ділянках і економічно вигідним швидкостям визначають діаметри труб ділянок мережі. Відповідно до [1] оптимальні швидкості руху води в трубах внутрішнього водопроводу v = 0,8...1,2 м/с.

При цьому зручно скористатися таблицями Ф. А. Шевельова [2], витримки з яких наведені в дод. 4.

3. Обчислюють втрати напору по довжині розрахункової ділянки, м:

(7)

де 1000 i - гідравлічний ухил збільшений в 1000 разів (питомі втрати напору виражені в міліметрах на метр); l - довжина розрахункової ділянки трубопроводу, м.

Втрати напору на тертя по довжині на розрахунковій гілці від точки, що диктує, до вводу в будинок одержують підсумовуванням втрат напору на всіх ділянках. Втрати напору на місцеві опори в з'єднаннях труб, фасонних частинах і арматурі для мереж внутрішнього водопроводу житлових і суспільних будинків приймають рівними 30 % втрат напору по довжині [1]:

(8).

Приклад 1. Виконати гідравлічний розрахунок внутрішнього водопроводу двоповерхового односекційного житлового будинку (див. рис. 2). Будинок має централізоване гаряче водопостачання, загальна норма витрати води на одного жителя в добу найбільшого водоспоживання

. '

Рішення. Визначаємо норму витрати води на одного жителя в годину найбільшого водоспоживання (дод. 2, гр. 7, 8):

Виходить, норма витрати холодної води

q^с_hz = 15,6 - 10 = 5,6 л.

Визначаємо витрату води окремим приладом - мийкою (N = I) на ділянці 1-2 аксонометричної схеми (див. рис. 3). Секундну витрату холодної води для мийки зі змішувачем приймаємо по дод.1 для (4):

Мийка встановлена в однокімнатній квартирі. Кількістьжителів приймаємо U = 2 чіл.

Імовірність дії приладу визначаємо по (2):

Коефіцієнт знаходимо по дод. 3:

при NP = 0,0346 = 0,246.

Максимальну секундну витрату на ділянці 1-2 визначаємо по (1):

q = 5•0,09•0,246 = 0,11 л/с.

По витраті й економічній швидкості руху води обчислюємо діаметр сталевої труби, фактичну швидкість і 1000i по дод. 4 інтерполяцією:

q = 0,11 л/с; d = 15 мм; υ = 0,65 м/с; 1000i = 126,2 мм/м.

Необхідно враховувати, що 15 мм - мінімальний діаметр труби на підводці до приладу, тому швидкість допускається нижче економічної.

Втрати напору по довжині на ділянці 1-2 довжиною 0,7 м (довжина взята з аксонометричної схеми):

На ділянці 2-3, що постачає водою два різних прилади N = 2 (ванна й мийка), секундний витрата води приймаємо по дод. 2, формула (6):

л.

Імовірність дії приладів

.

 

Добуток NР = 2 • 0,0078 = 0,0156.

При цьому = 0,203 (див. дод. З).

Максимальна секундна витрата води на ділянці 2-3 визначаємо по (I):

q = 5•0,2•0,203 = 0,203 л/с.

Для цієї витрати: d = 15 мм; υ =1,18 м/с; 1000i = 361 мм/м.

Довжина ділянки l = 0,55 м.

Тоді втрати напору

= 0,2 м.

Гідравлічний розрахунок мереж внутрішнього водопроводу зручно виконувати у формі табл. 1.

Підбір лічильника води

Лічильник води на вводі в будинок підбирають після визначення максимальної секундної витрати води на будинок. Для підбору типу й калібру водолічильника знаходиться середньогодинна експлуатаційна витрата води на будинок, що становить 4% максимальної добової витрати, м³/годину:

(9)

де q_u- норма витрати вода в добу найбільшого водоспоживання на людину (приймається по дод. 2), л:

для житлових будинків, з приготуванням гарячої води в будинку

(10)

для житлових будинків, що одержують гарячу води від центрального теплового пункту (ЦТП),

(11)

U – кількість жителів у будинку

Лічильник підбирають таким чином, щоб середньочасова експлуатаційна витрата води, допустима при тривалій експлуатації лічильника, становила більше 4% максимального добового водоспоживання. Дані для підбору лічильника води наведені в дод. 5.

Підібраний лічильник перевіряють на пропуск мінімальної розрахункової витрати й на втрати напору, що виникають при пропуску максимальної секундної витрати.

Мінімальна розрахункова витрата, м³/год.:

(12)

Дана витрата повинна бути більше порога чутливості лічильника води.

Втрати напору у водолічильнику визначають при пропуску максимальної секундної витрати води, м:

(13)

де S - гідравлічний опір лічильника води, м/(м³ /ч) ²,

q - максимальна секундна витрата води на будинок, виражена у кубічних метрах у годину.

Для переводу літрів у секунду (л/с) у кубічні метри в годину (м³/год.) необхідно значення максимальної секундної витрати помножити на 3600 і розділити на 1000.

											Таблиця 1
Гідравлічний розрахунок внутрішньої водопровідної мережі
Розрахункова ділянка	Кількість приладів, N	Секундна витрата води приладом q0, л/с	Кількість споживачів U	Ймовірність дії приладів Р	N*P	α	Розрахункова витрата q, л/с	Довжина ділянки l, м	Діаметр труби d, мм	Швидкість v, м/с	Втрати напору
1000і мм/м	На ділянці Hl=i*l, м
1-2		0,09		0,0346	0,0346	0,246	0,110	0,70		0,65	126,2	0,09
2-3		0,2		0,0078	0,0156	0,203	0,203	0,55		1,18	361,0	0,20
3-4		0,2		0,0052	0,0156	0,203	0,203	0,80		1,18	361,0	0,29
4-5		0,2		0,0039	0,0156	0,203	0,203	3,30		1,18	361,0	1,19
5-6		0,2		0,0039	0,0311	0,239	0,239	6,00		0,75	105,0	0,63
6-7		0,2		0,0049	0,078	0,315	0,315	3,40		0,99	171,5	0,58
7-8		0,2		0,0058	0,14	0,389	0,389	7,20		1,22	253,0	1,82
∑Hl =	4,80
Загальні втрати напору на розрахунковій гілці з урахуванням втрат на місцеві опори
				∑Hl, tot =1,3*4,8 = 6,24 м

 

 

Втрати напору в лічильнику води повинні бути:

для крильчатих лічильників - не більше 2,5;

для турбінних - не більше 1м.

Якщо обраний лічильник не задовольняє вимогам на пропуск мінімальної розрахункової витрати, необхідно прийняти лічильник меншого калібру.

Якщо втрати напору в лічильнику води більше припустимих, приймається лічильник більшого діаметра умовного проходу.

Приклад 2. Підібрати лічильник води для житлового будинку за умовами приклада 1, що одержує гарячу воду зі ЦТП.

Рішення. Визначаємо норму витрати води в добу найбільшого водоспоживання (див. дод. 2):

л; л;

Тоді q₀ = 300 - 120 = 180 л.

Средньогодинна експлуатаційна витрата води на будинок визначаємо по (9):

По дод. 5 вибираємо крильчатий лічильник ВСКМ діаметром 15 мм; S = 1,11 м/(м³/ч) ²; поріг чутливості 0,015 м³/ч.

Мінімальну розрахункову витрату визначаємо по (12):

= 0,15 • 0,13 = 0,02 м³/ч.

Значення. більше порога чутливості лічильника. Лічильник установлений на ділянці 7-8 з витратою води

q = 0,389 л/с = 0,389 • 3,6 = 1,4 м³/год.

Втрати напору в лічильнику води знаходимо по (13):

h = 1,11 • 1,4² = 2,18 м.

Значення h менше 2,5 м. Лічильник підібраний правильно.