Практична частина
Задача 1 Оцінка втрат води за даними замірів у житловому будинку за адресою Комсомольська 42 згідно з методикою К.Д. Памфілова.
Години доби |
Напір води на вводі,м |
Витрата води, м/год. |
|
Хол. |
Гар. |
||
0-1 |
33 |
1,4 |
|
1-2 |
38 |
1,3 |
|
2-3 |
39 |
0,9 |
|
3-4 |
35 |
1 |
|
4-5 |
30 |
0,9 |
|
5-6 |
29 |
1,7 |
|
6-7 |
40 |
3,6 |
|
7-8 |
31 |
3,4 |
|
8-9 |
22 |
1,9 |
|
9-10 |
18 |
2,5 |
|
10-11 |
19 |
1,4 |
|
11-12 |
18 |
1,1 |
|
12-13 |
17 |
1,6 |
|
13-14 |
19 |
1,3 |
|
14-15 |
17 |
0,9 |
|
15-16 |
16 |
0,8 |
|
16-17 |
14 |
1 |
|
17-18 |
15 |
1,7 |
|
18-19 |
28 |
2,9 |
|
19-20 |
30 |
2 |
|
20-21 |
23 |
1,9 |
|
21-22 |
17 |
2,2 |
|
22-23 |
26 |
1,7 |
|
23-24 |
32 |
1,2 |
|
|
175 |
5,5 |
|
|
606 |
34,8 |
|
- витрати холодної води
- напір води на вводі
Обчислені втрати води проведено методикою АКГ ім. К.Д.Памфілова
Втрати води в нічні години:
,
Де - середня витрата води в будинку
.
Втрати води в денні години:
,
Де - середній напір води на вводі в будинок з першої години ранку до п’ятої, м;
- середній напір води на вводі в будинок, м
;
;
.
Добові втрати води:
;
Добові втрати води у відсотках:
Задача 2 Проведене пневматичне випробування ділянки водопровідної мережі на міцність і герметичність у зимовий час. Визначте, чи витримав приймальне пневматичне випробування на герметичність чавуни трубопровід діаметром 500 мм і довжиною 700м, якщо у рідинному манометрі знаходився гас, різниця показів по рідинному манометру за час випробування (2 години) склала 90 мм, барометричний тиск на початку випробування – 765 мм рт. ст., в кінці – 763 мм рт. ст.
Схема пневматичного випробування.
Фактична величина зниження тиску в трубопроводі:
р=γ(Рп-Рк)+13,6( - ), мм вод. ст.
де Рп, Рк – початковий і кінцевий тиск повітря в трубопроводі;
γ – питома вага керосину, γ=0,87 г/см3;
, - початковий і кінцевий барометричний тиск, мм рт. ст.
р=0,87 90+13,6(765-753)=105,5 мм вод. ст.
допустиме зниження тиску згідно табл.7 СНиП 3.05.04-85 для чавунного трубопроводу, діаметром 500мм, довжиною 700м, не повинне перевищувати 0,7*70=49 мм вод. ст.
Висновок: трубопровід не витримав дане випробування.
Задача 3 Проведене гідравлічне випробування ділянки каналізаційної мережі на герметичність в сухих ґрунтах. Визначте, чи витримав випробування на герметичність залізобетонний трубопровід діаметром 1000мм і довжиною 90 м, якщо кількість добавленої води за час випробування (30 хвилин), склала 22 л.
Розв’язання :
Гідравлічне випробування ділянки каналізаційної мережі Ду=1000мм, довжина, L=90 м.
Величина допустимої кількості добавленої води для залізобетонного трубопроводу Ду=1000 мм на 10м довжини, СНиП 3.05.04-85 п.7,28:
q=0,83(Д+4)=0,83(10+4)=11,62 л
Допустима кількість добавленої води для трубопроводу довжиною 90м:
qдоп=11,62 9=104,58 л
Висновок: трубопровід витримав випробування.
Задача 4 Визначте, чи витримав гідравлічне випробування резервуар чистої води ємністю 5000 м3 (розмір в плані 30×36, висота шару води 4,84м), якщо рівень води в ньому за добу знизився на 8 мм. При зовнішньому огляді резервуара не спостерігалось зволоження ґрунту основи, в швах і через стіни не виявлено ознак витікання води.
Розв’язання :
3 м/м2 змоченої поверхні стінок і днища
Площа змоченої поверхні стінок і днища:
F=2(B+L) H+B L, м2
B, L – ширина і довжина резервуару;
H – висота шару води в резервуарі.
F=2(30+36) 4,84+30 36=1718,8 м2
Допустима витрата води в резервуарі:
Vдоп= 3F=3 1718,88=5156,64=5,16 м3
Фактична допустима витрата води в резервуарі:
Vфакт= B L h=30 36 0,008=8,64 м3
h – зниження рівня води в м.
Висновок: резервуар не витримав випробування.
Задача 5 Визначте мінімальну кількість хлорного вапна, яке містить 18% активного хлору, для хлорування ділянки трубопроводу діаметром 150 мм і довжиною 200 м з часом контакту хлорної води в трубопроводі 5-6 годин.
Необхідну кількість хлорного вапна знайдено за формулою (дод. 5 СНиП 3.05.04-85):
Т= , кг
Де Т – необхідна маса товарного продукту з урахуванням 5% на витрати;
Д і - діаметр і довжина трубопроводу, м;
- прийнята концентрація активного хлору;
Час контакту 5 - 6 годин.
А – вміст активного хлору в товарному продукті, %.
Т= =1,85 кг
Задача 6 Визначте мінімальну кількість хлорного вапна, яке містить 17% активного хлору, для дезінфекції резервуара чистої води ємністю 2000 м3 методом зрошення. Резервуар має розміри в плані 18×24 м, висоту (від днища до верху стін) – 5,04 м, сітка колон – 6×6 м, переріз колон – 400×400 мм.
Розв’язання :
Згідно СНиП 3.05.04-85, дод.5 дезінфекцію ЄМК. Споруд проводиться розчином хлорного вапна з концентрацією активного хлору 200 – 250 мг/л. Необхідна кількість розчину 0,3 – 0,5 л на 1 м2 внутрішньої поверхні резервуару.
Площа внутрішньої поверхні:
F=2(BL)+(2(B+L)H)+4bHn-2b2n, м2
Де B, L – ширина і довжина резервуару;
H – висота резервуару;
b – переріз колони;
n – кількість колон, в даному випадку n
F=2(18 24)+(2(18+24)5,04)+4 0,4 5,04 6-2 0,42 6=1337,66, м2
Необхідна кількість хлорного вапна при витраті 0,4 л/м2:
V=0,4 1337,66=535,07 л
Необхідна кількість хлорного вапна при концентрації активного хлору 200 мг/л з урахуванням 5% на втрати:
1,05, кг
де К – концентрація активного хлору, мг/л;
А – вміст активного хлору в товарному продукті.
1,05 = 0,661 кг.
Задача 7 Відомо, що для хлорування ділянки трубопроводу знадобилося 44,0 кг хлорного вапна, яке містить 17% активного хлору. Визначте необхідну кількість гіпосульфіта натрію для дехлорування води після закінчення дезінфекції трубопроводу.
Розв’язання :
Згідно додатка 7, п.10 СНиП для дехлорування води необхідно додати 3,5 кг гіпосульфіту натрію на 1 кг активного хлору в розчині.
Кількість активного хлору, що використовувався при дезінфекції:
де Т – кількість хлорного вапна, кг;
А – вміст активного хлору в вапні, %.
Необхідна кількість гіпосульфіту натрію:
7,48∙3,5 = 26,18 кг
Задача 8 В управління водопровідно-каналізаційного господарства надійшли скарги від жителів 9-ти поверхового 72 квартирного будинку на відсутність води на верхніх поверхах будинку в ранкові і вечірні години. Прийнято рішення встановити насоси для підвищення напору води. Необхідно підібрати тип і марку насосів при умовах, що втрати напору у внутрішній мережі від вводу до диктуючого споживача становлять 6 м, висота поверхів – 3 м, висота цоколю будинку – 0,8 м, в квартирах встановлено бойлери для підігріву гарячої води, гарантійний напір води на вводі в будинок – 16 м. При розрахунках прийняти, що в кожній квартирі в середньому проживає 3 людини.
Розв’язання :
Необхідний напір на вводі в будинок:
НХ = НГ + Нf + ∑h, м
де НГ – геометрична висота диктуючого приладу, м;
НГ = hц + (n – 1)∙ hпов + hпр, м
Нf – нормальний напір для водорозподільчого приладу (для змішувача ванни Нf=3м);
∑h – втрати напору у внутрішній мережі будинку, м;
НГ = 0,8 + (9 – 1)∙3 + 1 = 25,8 м.
НХ = 25,8 + 3 + 6 = 34,8 м.
Необхідний напір підвищувальних насосів:
Н = НХ − НГАР = 34,8 – 16 = 18,8 м,
де НГАР – гарантований напір на вводі, м.
Оскільки в квартирах встановлено бойлери для підігріву гарячої води, то
Прийнято, що в кожній квартирі встановлено 4 прилади, диктуючий прилад – ванна, q0=0,3 л/с.
Імовірність одночасної дії приладів:
де − кількість приладів;
=72 кв.×4 = 288 прилади;
N – кількість жителів;
N =72 кв.×3 = 216 чол.
При N∙P = 216∙0,013 = 2,808 за додатком 4 СНиП 2.04.01-85 α=1,766.
Розрахункова витрата води в будинку:
q = 5∙ q0∙α = 5∙0,3∙1,766= 2,65 л/с.
Отже, за каталогом Wilo згідно розрахункових даних q = 2,65 л/с та Н=18,8 м підбираємо насос для підвищення напору води.
Висновок: необхідно встановити насос типу Wilo – СО – 1 марки МVІ 802.
Задача 9 Призначте межі другого поясу зон санітарної охорони водозабірної споруди руслового типу роздільного компонування. Водозабірна споруда розташована на лівому березі річки. Річка не судноплавна, береги річки пологі, у місці розташування водозабірної споруди при 97% забезпеченості має ширину більшу 100 м, середня швидкість руху води у річці – 0,3 м/с.
Розв’язання :
Межі першого поясу:
- вверх за течією – не менше 200 м;
- вниз за течією – не менше 100 м;
- по прилеглому до водозабору берегу – 100 м від урізу води при найвищому її рівні.
- в напрямку до протилежного берега при ширині водотоку більше 100 м – полоса акваторії шириною не менше 100 м.
Межі другого поясу:
- вверх за течією виходячи з того, що вода від межі поясу протікає до водозабору за 3-5 діб;
L = 3∙ϑсер∙24∙3600 = 3∙0,3∙24∙3600 = 77760 м = 77,76 км.
- вниз за течією – 250 м;
- бокові межі другого поясу – до першого водорозділу, а при при плоскому рельєфі 500 м від урізу води.
Задача 10. У свердловині з робочою колоною обсадних труб діаметром 200 мм передбачене встановлення занурювального насоса Wilo-TWU 8r 12501 – 12510. При спорудженні свердловини проведені три дослідних відкачування води. Дебіт свердловини при першому зниженні статичного рівня склав Q1 = 65 м3/г; зниження рівня S1 = 12,5 м; при другому зниженні Q2 = 105 м3/г; S2=20,5 м; при третьому – Q3 = 130 м3/г; S3=28,0 м. Діаметр водопідіймального трубопроводу в свердловині – 200 мм. Вода надходить у водонапірну башту по поліетиленовому трубопроводі діаметром 225 мм, довжиною 500 м. Позначка вустя свердловини – 100,0 м; статичного рівня води – 50 м; верху подавального трубопроводу в резервуарах чистої води – 114,0 м. Необхідно виконати розрахунки і дати висновки відносно типорозміру насоса, який необхідно встановити в свердловині.
Розв’язання :
Знаходимо необхідний напір насоса при подачі Q=129 м3/год=35,83 л/с.
геометрична висота підняття води, м;
втрата напору у водоприймальному трубопроводі свердловини, м;
Довжина водопідіймального трубопроводу:
глибина занурення насосу під динамічний рівень, ;
втрати в щілині між НА і обсадною трубою, ;
втрати напору в водогоні, м;
страти напору на вилив води, ;
Будуємо характеристику мережі. Загальний опір трубопроводів:
Для знаходження проміжних точок на характеристиці трубопроводу складаємо таблицю:
Q |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
SQ2 |
1,96 |
2,56 |
3,24 |
4 |
4,84 |
5,76 |
6,76 |
7,84 |
9 |
Будуємо характеристику трубопроводу.
Крива бере початок з позначки 114 м.
Висновок: Отже з графіка видно, що крива характеристика насосу WILO-TWU 8s-12508, максимально підходить для даної характеристики трубопроводу, але перетинає її у точці Q=151 м3/год і Н=107 м, що перевищують необхідне значення (Q=129 м3/год і Н=98,62 м), тому можна використати цей насос з застосуванням частотного регулювання. Або можна встановити інший насос, що більше підходитиме для заданої робочої точки.