Расчет отводов

Выше было установлено, что в данном примере имеется отвод, состоящий из одного участка 1–3.

Определяем для него наибольшие допустимые потери напора (расчетный напор отвода), используя зависимость (3.43):

Данная величина почти в четыре раза превышает потери напора в трубопроводе, имеющем диаметр соответствующий экономичной скорости (100мм). Поэтому целесообразно проверить возможность применения трубопровода, имеющего меньший диаметр.

1. Для этого по формуле (3.44) находится наибольший допустимый средний уклон в отводе:

2. С помощью формулы (3.35) вычисляем наименьшее допустимое значение квадрата модуля расхода [К²] для участка отвода, приняв b = 1; (h/l) = [i].

отвод 1–3

3. В зависимости от выбранного материала труб и величины [К²] находим, приложение 9, ближайшее значение квадрата модуля расхода К² и соответствующий ему диаметр d, но не больше величины К² и d для экономических скоростей.

В нашем случае отвод состоит из одного участка, поэтому принимаем d = 75 мм; К² = 1204 (л/с)² < 1482 (л/с)².

4. Для участка отвода 1–3, на котором изменился диаметр трубопровода, определяем скорость движения воды с помощью формулы (3.28), коэффициент b принимаем по приложению 11 и вычисляем потери напора по формуле (3.35):

5. Находим действующий напор в узле по уравнению Бернулли (3.33). Известными величинами являются потери напора на участке и напор в начале отвода H_н. В процессе расчетов проверяем выполнение условия (3.39) в узле отвода:

Из расчетов видно, что для d = 75 мм условие H [H] не выполняется. Следовательно, уменьшить диаметр трубы в отводе в данном случае нельзя и его следует оставить равным 100 мм.

Из приложения 9 видим, что ближайший меньший диаметр для асбестоцементных труб равен 75 мм. Следовательно, уменьшить диаметр труб в отводе в данном случае нельзя и его следует оставить равным 100 мм. Соответственно остаются без изменения и потери напора в отводе h_1-3 = 1,8 м.

Вычисляются действующие напоры в узлах отвода. В данном примере имеется только один участка отвода 1–3. В узле 1 напор определяется главным направлением, т. е. Н₁ = 80,9 м.

В узле 3 напор находится с помощью уравнения Бернулли, примененного для сечений 1 и 3, Н₁ = Н₃ + h_1-3. Отсюда

Н₃ = Н₁ – h_1-3 = 80,9 м – 1,8 м=79,1 м.

[Н]₃=75 м.

Результаты расчетов целесообразно оформить в виде таблицы 3.17.

Таблица 3.17 —Результаты расчетов

Направ-ление

Уча- сток

l

Расходы

d

h

Узел

[Нсв]

[Н]

Н

l

Qт

Qп

Qр

м

л/с

л/с

л/с

мм

м

№

м

м

м

м

м

гл.н.

0-1

12,3

–

12,3

0,2

–

–

81,8

1-2

3,2

–

3,2

3,9

80,9

отв.

1-3

2,9

3,6

4,7

1,8

80,9

79,1

Расчетная высота башни НБ, = 17,8м

По данным таблицы 3.17 строятся: напорная линия H = f₁(L), линия необходимых напоров [H] = f₂(L), и геодезическая линия Δ = f₃(L), (L — расстояние от водонапорной башни рассматриваемого узла сети (рисунок 3.13)).

Рисунок 3.13 — График напоров:

H — действующий; [H] — необходимый; Δ — геодезический; ----- — главное направление; - - - — отвод 1–3; Н_Б — высота башни; О — диктующая точка (узел 2)