3.4.2 Расчет наружной сети водопровода

Расчет наружной сети водопровода сводится к определению длины труб и потерь напора в них по схеме, соответствующей принятому в курсовом проекте (курсовой работе) генеральному плану фермы.

В общем случае расчет наружной водопроводной сети производится в следующем порядке:

1. Выбранная схема водопровода разбивается на отдельные участки (рис. 3.1).

2. По каждому участку определяется расчетный путевой секундный расход воды с учетом коэффициентов суточной и часовой неравномерности и количества потребителей воды на данном участке по формуле.

3. По секундному расходу выбираются диаметры труб на каждом участке.

4. Определяют потери напора по каждому участку для наиболее удаленной точки.

Рисунок 3.1 – Схема тупиковой сети

I-II, II-III, I-IV и т.д. – участки с расходом воды; L_1-2, L_2-4 и т.д. – длина участка; 1 – коровник; 2 – кормоцех; 3 – родильное отделение; 4 – телятник

Диаметр трубы d (м) определяется по формуле:

, (3.6)

где V - скорость воды в трубах, м/с.

При выборе d - диаметра труб наружного водопровода нужно помнить, что скорость воды в трубах должна быть в пределах V = 0,4…1,25 м/с. Скорость более 1,25 м/с нецелесообразна из-за быстрого износа стенок труб и опасности разрыва их при гидравлических ударах. Нижний предел скорости определяется условиями быстрого засорения труб механическими отложениями. Трубы наружного водопровода диаметром меньше 0,05 м, устанавливать не рекомендуется.

Полученное значение d по формуле 3.6, округляют до стандартного диаметра, в зависимости от материала труб (табл. 3.10).

Потери напора h (м) в наиболее удаленной точке водопровода делятся на потери по длине h_Д и потери в местных гидравлических сопротивлениях h_М. Потери напора по длине обусловлены трением воды о стенки труб, а потери в местных сопротивлениях - сопротивлением кранов, задвижек, поворотов и т.д.

Потери напора по длине определяют по формуле:

, (3.7)

где А - удельное сопротивление труб, зависящее от материала труб, (с/м³)², (табл. 3.10);

k - поправочный коэффициент, зависящий от скорости (табл. 3.11);

L - длина трубопровода на участке, м;

Q - максимальный секундный расход воды на участке, м³/с.

Таблица 3.10 – Стандартные диаметры и удельные сопротивления трубопроводов

Стальные		Чугунные		Пластмассовые		Асбестоцементные
d, м	А, (с/м^3)^2	d, м	А, (с/м^3)^2	d, м	А, (с/м^3)^2	d, м		А, (с/м^3)^2
0,050	3686,0	0,050	11540	0,050	19720	0,100		187,70
0,060	2292,0	0,080	953,40	0,063	5929	0,150		31,55
0,075	929,4	0,100	311,70	0,075	2390	0,200		6,89
0,080	454,3	0,125	96,72	0,090	926,80	0,250		2,23
0,100	172,9	0,150	37,11	0,110	323,90	0,300		0,914
0,125	76,36	0,200	8,09	0,125	166,70	0,350		0,434
0,150	30,65	0,250	2,53	0,140	91,62	0,400		0,217
0,175	20,79	0,300	0,95	0,160	45,91	0,500		0,070
0,200	6,96	0,350	0,44	0,180	24,76
0,250	2,19	0,400	0,22	0,200	14,26
0,300	0,85	0,450	0,12	0,225	7,715
0,350	0,37	0,500	0,068	0,250	4,454
0,400	0,19	0,600	0,026	0,280	2,459
0,450	0,099	0,700	0,012	0,315	0,876
0,500	0,058			0,355	0,466
0,600	0,022			0,400	0,250
				0,450	0,135

Таблица 3.11 – Значения поправочного коэффициента k

Материал труб	V- скорость воды в трубах, м/с
	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,8
Стальные	0,895	0,950	0,972	0,989	1,000	1,010	1,014	1,025
Чугунные	0,826	0,903	0,932	0,976	1,000	1,016	1,031	1,051
Пластмассовые	0,834	0,902	0,941	0,974	1,000	1,025	1,039	1,068
Асбестоцементные	0,879	0,929	0,961	0,983	1,000	1,014	1,024	1,037

Величина потерь в местных сопротивлениях составляет (5…10%) от потерь напора по длине наружных водопроводов, определяется по формуле:

. (3.8)

Сумма потерь напора в наиболее удаленной точке трубопровода определяются по формуле:

. (3.9)