Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Расчет разветвленных и кольцевых трубопроводов



 

Рассмотрим горизонтальный трубопровод с равномерной раздачей расхода на единицу его длины (удельным путевым расходом) q0(рис.7.7).

Полагаем, что к начальному сечению трубопровода подходит расход Q0, а на рассматриваемом участке отбирается путевой расход

 

Qn=q0 l,

l – длина участка.

Рисунок 7.7– Расчетная схема трубопровода с непрерывной раздачей

 

Часть расхода, оставшаяся после отбора и поступившая на следующий участок, называется транзитнымрасходом Qтр.

В практике расчета водопроводных сетей применяют формулу расхода на расчетном участке

 

Qp=Qтр+βQп=Qтр+βq0,

β – коэффициент, принимаемый равным 0,5.

 

Тупиковая (разветвленная) водопроводная сеть состоит из основной (главной) магистрали и ответвлений (ветвей) от нее.

Обычно при расчете бывают заданными длины участков сети, геодезические отметки z и свободные напоры Нсв в узлах (точках разветвления отдельных участков), отдача (потребление) на отдельных участках Q1-2, Q2-3, и в узлах Q1, Q2. Отдача в узле узловымрасходом. Расчетные расходы на отдельных участках сети называются линейнымирасходами и обозначаются

q1-2, q2-3 и т.д. (индексы указывают номера узлов в начале и в конце участка). В результате требуется определить диаметры всех участков и напоры в узловых точках.

Порядок расчета тупиковой сети следующий. Предварительно выбирают главную магистраль, соединяющую начальную точку сети 1 с той конечной точкой, вкоторую наиболее трудно подать воду с заданными расходом исвободным напором. Такой может быть, наиболее отдаленная от начала сети, с наиболее высокой отметкой z и наибольшим водопотреблением Q.

Рисунок 7.8 – Схема расчета тупиковой сети

 

Например, будем считать, что в точке 4 наибольшее потребление Q4 и наибольшая геодезическая отметка z4, однако точка 5 наиболее удалена от начальной точки 1. Установим линейные расходы для участков 3-4 и 3-5

 

q3-4=Q4;

q3-5=Q5+0,5(q0 l)3-5.

По линейным расходам определяем экономические диаметры для этих участков по формуле

 

Полученные значения диаметров округляем до стандартных и определяем для них удельные сопротивления S0. Находим необходимый напор в точке 3 для подачи воды в точку 4

 

Н3(4)4+h3-4=(z+Hcв)4 + (S0q2l)3-4

и необходимый напор в той же точке для подачи воды в точку 5

 

Н3(5)=(z+Hcв)5 + (S0q2l)3-5

Сравниваем два значения напора в точке 3 и выбираем больший.

Если в начале основной магистрали сооружается водонапорная башня, то ее расчетная высота должна равняться Нсв1. Если же в точке 1 установлен насос, то давление, создаваемое им

 

P1=ρg(H1 – z1).

Кольцевые водонапорные сети представляют собой систему замкнутых, смежных между собой контуров (рис7.8). Такие сети более надежны, чем тупиковые, так как в случае выхода из строя какого-нибудь участка подача воды в узловые точки может быть обеспечена по другим участкам.

Рисунок 7.9 – Схема расчета кольцевой сети

 

Заданы длины всех участков l, геодезические отметки узловых точек z, свободные напоры Нсв, удельные путевые расходы q0, сосредоточенные расходы в узлах Q', общий расход, поступающий в сеть

 

Q=Σq0 l+ ΣQ'.

 

Определяются путевые расходы для всех участков по формуле

 

Q1-2=q0 l1-2, Q2-3=q0 l2-3 и т.д.

 

Находятся узловые расходы в каждом узле; расчетный узловой расход складывается из сосредоточенного расхода в узле Q' и полусуммы путевых расходов на участках, примыкающих к данному узлу. Например, для узла 1

.

Предварительно назначают величины и направления линейных расходов q на каждом участке сети. При этом следует соблюдать принцип подачи воды по кратчайшему пути в наиболее отдаленные точки сети. Для каждого узла сумма приходящих к нему расходов равна сумме уходящих от него расходов, включая узловой. Называя условно приходящие расходы положительными, а уходящие отрицательными, будем считать для каждого узла.

 

Σq =0.

 

Например, для узла 1

 

Q – Q1 – q1-2 – q1-4 = 0.

 

Определяются диаметры участков с учетом намеченных линейных расходов и рекомендуемых предельных скоростей.

Производится гидравлический расчет (увязка) сети, состоящий из определения действительных линейных расходов на участках и пьезометрических напоров в узлах. Исходя из условий движения воды на параллельных участках трубопровода, можно установить, что в каждом кольце потери напора на участках с движением воды по часовой стрелке должны равняться потерям напора на участках с движением воды против часовой стрелки. Принимая условно первые положительными потерями напора, а вторые отрицательными, получим для каждого кольца

 

Σhl=0

 

или в частном случае, для кольца 1

 

h1-2 + h2-5 - h1-4 - h4-5=0.

Линейные расходы и диаметры назначаются субъективно, поэтому невязка в кольцах получается большой

 

Σhl = Δh<>0

Δh - невязка потерь напора на кольце.

 

Рассмотрим увязку сети по методу В.Г. Лобачева.

Суть его состоит в том, что если положительные потери в кольце оказались больше отрицательных потерь (Δh>0), то нужно уменьшить линейные расходы на участках с движением воды по часовой стрелке на величину поправочного расхода Δq. Для соблюдения баланса расхода в узлах, на участках с движением воды против часовой стрелки увеличить линейные расходы на ту же величину Δq. Это равносильно пропуску по всему кольцу поправочного расхода Δq против часовой стрелки

 

.

 

Δh – невязка в кольце;

S – сопротивление;

q – расход на участке.

 

Следует подчеркнуть, что при Δh >0 поправочный расход Δq следует направлять против часовой стрелки, а если Δh <0 по часовой стрелке. Так как водопроводная сеть состоит из нескольких колец, то расчет состоит из ряда последовательных приближений. На практике невязки потерь по отдельным кольцам доводят до 0,3-0,5м и, кроме того, проверяют невязку по всему контуру сети, которая не должна быть больше 1-1,5м.

 

 




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.