Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Расчет сборных сифонных и напорных водоводов⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 21 Сборные водоводы предназначены для транспортирования воды от подземных водозаборных сооружений до сборных емкостей или непосредственно до внутриплощадочных сетей водоснабжения. По гидравлическому режиму работы сборные водоводы разделяют на сифонные, напорные, самотечло-напорные и самотечные. Схемы сборных водоводов в плане бывают преимущественно тупиковыми или кольцевыми. Выбор схемы сборного водовода производится с учетом взаимного расположения водозаборов и сборной емкости, а также с учетом экономических соображений.
Сифонные сборные водоводы обычно применяются на водозаборах с уровнями подземных вод, залегающими на глубинах до 5-8 м. Движение воды от водозаборных сооружений до сборной емкости в сифонных сборных водоводах обеспечивается за счет разницы уровней, на которые воздействует атмосферное давление в начальной и конечной точках сифона. Схема продольного профиля сифонного сборного водовода приведена на рис. 10.20 Расчет сифонного сборного водовода сводится к определению по соответствующим расчетным таблицам и формулам потерь напора на входе, по длине, в фасонных частях и арматуре. Для уменьшения потерь напора принимают скорость движения воды в сифоне не более 0,5...0,7 м/с. По результатам расчета на продольном профиле водовода вычерчивают пьезометрическую линию и проверяют, не превосходит ли вакуум в наиболее высоких точках сифона допускаемого, равного 7-8 м. Величина вакуума в любом сечении сифона определятся по формуле (см. рис. 1.38): , м (1.74) где ∆z - высота расположения центра сечения над уровнем воды в сборной емкости или в наиболее удаленном водозаборе, м; νп - скорость движения воды в сечении, м/с; g - ускорение силы тяжести, м/с2; ∑hw - сумма потерь напора по длине сифона и местных сопротивлений, м. Разность уровней воды в сборной емкости и в наиболее удаленном водозаборе определяет действующий напор в сифоне: , м (1.75)
Рис. 10.20 Схема продольного профиля сифонного сборного водовода 1- скважины; 2 - сборная емкость; 3 - сифонный сборный водовод; 4 - пьезометрическая линия; 5 - вакуумный котел; 6 - вакуум-насос; 7 - насос; 8 - напорный водовод
Отметка верхнего уровня воды в сборной емкости определятся как разность: , м (1.76) где hвак - величина вакуума в месте расположения наиболее высокой точки сифона, м. Сифонный сборный водовод прокладывается с уклоном в сторону сборной емкости, равным 0,001. Для обеспечения устойчивой работы сифонного сборного водовода назначается , м (1.77)
где q - максимальная подача насоса, м3/с. Дно сборной емкости должно быть ниже приемного клапана насоса на расстоянии не менее Н2 0,5 м. Таким образом, глубина сборной емкости равна: , м (1.78) Для удаления воздуха из сифонного сборного водовода применяются различные устройства. Наиболее надежным является устройство в наиболее высокой точке сифонного сборного водовода вакуумного котла, к которому подключен вакуум-насос. Общее количество выделяющегося воздуха или других газов, которые необходимо удалить из водовода, рекомендуется принимать в пределах 0,3...0,4 л/с на каждые 1000 м3 воды. Из этих соображений, а также с учетом того, что продолжительность начальной зарядки сифонной системы не превышает 30 мин, подбирается производительность вакуум-насоса. Напорные сборные водоводы обычно применяют при относительно глубоком залегании подземных вод, когда каждое водозаборное сооружение оборудуется насосом. Гидравлический расчет такого водозабора сводится к определению потерь напора по длине водовода с учетом местных сопротивлений и к построению линии пьезометрических напоров. После выполнения гидравлического расчета, учитывая, что в водозаборах могут быть установлены насосы разных марок, необходимо проанализировать насколько правильно подобраны марки насосов и смогут ли они обеспечить стабильную работу группового водозабора. Для этого выполняются поверочные комплексные расчеты. Основной задачей такого расчета является определение истинных значений расходов водозаборов, понижений в них уровней воды, а также расходов и потерь напора в сборных водоводах и параметров работы водоподъемного оборудования. При отборе воды из скважины напор насоса Н затрачивается на преодоление геометрической высоты подъема воды zp, понижение уровня S и потерь напора в водоводе Ah от скважины до конечной точки подачи воды (рис. 10.21).
Рис. 10.21. Схема подачи воды от скважины: 1- насос; 2 - фильтр
Насос, установленный в скважине, развивает напор, равный: , м (1.79)
где - отметка уровня воды в резервуаре - отметка статического уровня подземных вод; S - понижение уровня в скважине; - потери напора в водоводе от скважины до резервуара, включая потери напора в водоподъемных трубах. Разность отметок ( - ) - это геометрическая высота подъема воды из скважины. Если эти отметки не изменяются, то ( - ) = const. При этом, насос развивает напор в соответствии с его рабочей характеристикой Q - Н, которая в диапазоне оптимальных значений КПД аппроксимируется уравнением: , м (1.80) где А и В - параметры характеристики Q – Н. Применительно к одиночной скважине уравнение (8.73) может быть решено графически (рис.1.42). Для этого координаты Q - Н располагают таким образом, чтобы точка Н = 0 находилась на отметке . Тогда кривая 1 определит характеристику скважины Q - S. Задаваясь гидравлическими сопротивлениями, строят характеристику водовода Q - (кривая 2). При сложении характеристик Q - S и Q - получается совмещенная характеристика скважины, водовода и резервуара (кривая 3), представляющая собой график зависимости полной высоты подъема воды от производительности скважины. Пересечение характеристики насоса Q - Hв с кривой 3 дает рабочую точку А насоса с координатами Qp - действительная производительность насоса и Нр - напор, развиваемый насосом при подаче Qp. Одновременно определяются также величины Sp в скважине и - водоводе. При изменении какой-либо из составляющих происходит смещение рабочей точки насоса по характеристике Q - Нв (например, при кольматации фильтра скважин). Время, Ts, в течение которого не происходит нарушения условия Qp ≥ Qm называется периодом устойчивой работы скважины.
Рис. 10.22. Графоаналитический метод расчета системы «скважина-насос-водовод-резервуар»
Если ряд скважин работает на один сборный водовод (рис. 10.22), напор, требуемый для подачи воды в количестве Qn из любой n-ой скважины на заданную отметку составляет: , м (1.75) где Sn - понижение уровня воды в любой скважине, определяемое с учетом действия остальных скважин; ∆ Нп - потери напора от n-ой скважины до точки сбора воды. , (1.81) для n=1, 2, 3…N, где ∆hn – невязка потерь напора.
Рис. 10.23. Схема подсоединения скважин к сборному водоводу
Нелинейная система уравнений решается методом последовательных приближений. В качестве первого приближения можно принять , м3/сут (1.82) где Q – проектная производительность водозабора. Подставив значение Qn в уравнение (1.75) проверяется условие: , (1.83) где ε – предельная (заданная) величина невязки потерь напора. В зависимости от величины для каждого n – ого уравнения определяется величина поправочного расхода ∆Qn, которая принимается со знаком «+» или «-», Система уравнений (1.75) считается решенной, когда в процессе последовательных приближений такие значения Qn, при которых выполняется условие (1.83). После этого для каждой скважины вычисляются величины Sn и определяются величины напоров насосов по формуле (1.74). Для каждой скважины по результатам поверочного расчета проверяются условия: , (1.84) , (1.85) где Qmin и Qmax - соответственно минимальный и максимальный расходы скважинных насосов. В тех скважинах, где эти условия не выполняются, необходимо произвести замену насосов, либо отрегулировать их работу на требуемые режимы эксплуатации.
|