Контрольная работа по водоснабжению и водоотведению

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

по дисциплине: «Водоснабжение и водоотведение»

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 4 курса

          Ф.И.О. Гаркалин С.Г.

          Шифр: 0812-п/ПГС-1019

                    Преподаватель: Сидоров В.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Калуга 2012

Задача №1

 

Рассчитать сеть внутреннего водопровода жилого здания, квартиры которого оборудованы умывальниками, мойками, ваннами с душами и унитазами со смывными бачками (схема водопровода показана на рис. 1).

Здание оборудовано централизованной системой горячего водоснабжения с приготовлением горячей воды в водонагревателе, расположенном в подвале.

 

Исходные данные:

Количество этажей nэт=5;

Средняя заселенность квартир U=3,4чел./кв.;

Нормы потребления воды:

общая (холодная и горячая), в сутки наибольшего водопотребления  
qutot =230 л/сут;

общая, в час наибольшего водопотребления qhr.u = 12,5 л/ч;

Холодная qhr.u = 4,6 л/ч;

Расход воды прибором:

общий qо= 0,2 л/с;

qо,hr.= 100 л/ч;

холодной; qо= 0,14 л/с;

Высота этажа (от пола до потолка) 3,2 м;

 

Длины участков:

 

В-1=2,0м;

1-2=0,7м;

2-3=1,5м;

3-4=0,6м;

a-b=4,6м;

b-c=8,2м;

c-d=8,2м;

d-e=9,4м;

e-f=9,4м;

f-g=7,3м;

Ввод=22м;

 

 

Решение:

Для определения расходов на каждом расчетном участке рассчитаем вероятность действия приборов. Для участков холодного водопровода вероятность действия приборов:

где норма расхода холодной воды потребителями в час наибольшего водопотребления;

U – число водопотребителей:

U=unквnэт,      

здесь u-средняя заселенность квартир, чел./кв;

nкв – число квартир на этаже, равное числу стояков;

q0с – нормативный расход холодной воды диктующим водоразборным устройством;

Из выражения  получим:

U = 3,6∙8∙7 = 201,6 ≈ 202 чел;

N – число водоразборных приборов в здании:

N=nквnпрnэт,

здесь nпр – количество водоразборных приборов в одной квартире.

N=8∙4∙7=224.

Тогда из выражения получим:

Для общих участков величина рtot определяют по формуле:

      

где   общая норма расхода воды, л/с;

         общий нормативный расход воды одним прибором, л/с.

 

Определяем расход воды на каждом участке по формуле:

;

где q0 – нормативный расход воды прибором;

α – безразмерный коэффициент, зависящий от количества водоразбор-  
ных приборов на данном участке и вероятности их действия,

Пользуясь приложением 1. определяем величину α для каждого расчетного участка по произведению NP и соответствующий ей максимальный расход воды qc или qtot.

Участок B-1:

N=1; NР=1∙0,007=0,007  =>α=0,200;

qB-1= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,200=0,300 л/с;

Участок 1-2:

N=2; NР=2∙0,007=0,014  =>α=0,200;

q1-2= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,200=0,300 л/с;

Участок 2-3:

N=3; NР=3∙0,007=0,021  =>α=0,217;

q2-3= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,217=0,325 л/с;

Участок 3-4:

N=4; NР=4∙0,007=0,028  =>α=0,233;

q3-4= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,233=0,350 л/с;

Участок 4-5:

N=4; NР=4∙0,007=0,028  =>α=0,233;

q4-5= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,233=0,350 л/с;

Участок 5-6:

N=8; NР=8∙0,007=0,056  =>α=0,283;

q5-6= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,283=0,4245 л/с;

Участок 6-7:

N=12; NР=12∙0,007=0,084  =>α=0,323;

q6-7= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,323=0,4845 л/с;

Участок 7-8:

N=16; NР=16∙0,007=0,112  =>α=0,345;

q7-8= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,345=0,5175 л/с;

Участок 8-9:

N=20; NР=20∙0,007=0,140  =>α=0,386;

q8-9= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,386=0,579 л/с;

Участок 9-10:

N=24; NР=24∙0,007=0,168  =>α=0,417;

q9-10= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,417=0,6255 л/с;

Участок 10-11:

N=28; NР=28∙0,007=0,196  =>α=0,447;

q10-11= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,447=0,6705 л/с;

Участок 11-12:

N=56; NР=56∙0,007=0,392  =>α=0,604;

q11-12= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,604=0,906 л/с;

Участок 12-13:

N=112; NР=112∙0,007=0,784  =>α=0,883;

q12-13= 5q0с∙α=5∙0,3∙0,883=1,3245 л/с;

Участок 13-14:

N=168; NР=168∙0,007=1,176  =>α=1,059;

q13-14= 5q0с∙α=5∙0,3∙1,059=1,5885 л/с;

Участок 14-15:

N=224; NР=224∙0,013=2,912  =>α=1,806;

q14-15= 5q0с∙α=5∙0,3∙1,806=2,709 л/с;

Участок 15-16:

N=224; NР=224∙0,013=2,912  =>α=1,806;

q15-16= 5q0с∙α=5∙0,3∙1,806=2,709 л/с;

Участок ввода:

N=224; NР=224∙0,013=2,912  =>α=1,806;

qввода= 5q0с∙α=5∙0,3∙1,806=2,709 л/с;

 

Определим потери напора по длине каждого расчетного участка по формуле:

где l – длина расчетного участка.

hB-1=154,9∙2/1000=0,31м;

h1-2=154,9∙1/1000=0,155м;

h2-3=206,4∙1,2/1000=0,248м;

h3-4=206,4∙0,7/1000=0,144м;

h4-5=206,4∙3/1000=0,619м;

h5-6=91,3∙3/1000=0,274м;

h6-7=110,9∙3/1000=0,333м

h7-8=155,8∙3/1000=0,467м;

h8-9=155,8∙3/1000=0,467м;

h9-10=209,6∙3/1000=0,629м;

h10-11=209,6∙4,7+1,4+1/1000=1,488м;

h11-12=85,1∙7,4/1000=0,630;

h12-13=88,2∙10,5/1000=0,926;

h13-14=50,3∙7,4/1000=0,372м;

h14-15=25,0∙10,5/1000=0,263м;

h15-16=25,0∙8/1000=0,2м;

hвв=25,0∙23/1000=0,575м.

Весь расчет внутреннего водопровода сводят в расчетную таблицу 1.

 

Таблица 1 - Гидравлический расчет внутреннего водопровода
Но-мер участка	Число приборов на участке	Вероят-ность действия прибора	NP	Коэф-фицент	Расход воды на участке	Расход воды прибором	Диа-метр условного прохода	Ско-рость	Дли-на участка	Потери напора
										удельные
											по длине
							d	u	l	i
					л/с	л/с	мм	м/с	м		м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
В-1	1	0,007	0,007	0,2	0,3	0,3	20	0,94	2	154,9	0,31
1-2	2	0,007	0,014	0,2	0,3		20	0,94	1	154,9	0,155
2-3	3	0,007	0,021	0,217	0,3255		20	1,09	1,2	206,4	0,248
3-4	4	0,007	0,028	0,233	0,3495		20	1,09	0,7	206,4	0,144
4-5	4	0,007	0,028	0,233	0,3495		20	1,09	3	206,4	0,619
5-6	8	0,007	0,056	0,283	0,4245		20	0,84	3	91,3	0,274
6-7	12	0,007	0,084	0,323	0,4845		20	0,93	3	110,9	0,333
7-8	16	0,007	0,112	0,345	0,5175		25	1,12	3	155,8	0,467
8-9	20	0,007	0,14	0,386	0,579		25	1,12	3	155,8	0,467
9-10	24	0,007	0,168	0,417	0,6255		25	1,31	3	209,6	0,629
10-11	28	0,007	0,196	0,447	0,6705		32	1,31	7,1	209,6	1,488
11-12	56	0,007	0,392	0,604	0,906		32	0,99	7,4	85,1	0,63
12-13	112	0,007	0,784	0,883	1,3245		32	1,11	10,5	88,2	0,926
13-14	168	0,007	1,176	1,059	1,5885		50	0,99	7,4	50,3	0,372
14-15	224	0,013	2,912	1,806	2,709		70	0,82	10,5	25	0,263
15-16	224	0,013	2,912	1,806	2,709		70	0,82	8	25	0,2
Сумма потерь напора по длине											7,525
Ввод	224	0,013	2,912	1,806	2,709	0,3	70	0,82	23	25	0,575

 

Максимальный суточный расход воды (м3/сут) на нужды холодного и горячего водоснабжения определяют по формуле:

где qutоt - общая норма расхода воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л;

       U – число водопотребителей.

     

 

Средний часовой расход воды , м3/ч, за сутки максимального водопотребления:

 

Максимальный часовой расход воды , м3/ч, на нужды холодного и горячего водоснабжения:

где - общий расход воды, л/ч, санитарно-техническим прибором;

        - коэффициент, определяемый по прил. 1 в зависимости от значения произведения NPhr (N – общее число санитарно – технических приборов, обслуживаемых проектируемой системой , Phr – вероятность их использования).

 

Вероятность использования санитарно – технических приборов для системы в целом определяют по формуле:

  

NPhr=224∙0,0468=10,4832;

αhr=4,361;

По приложению 4 выбираем скоростной водомер с диаметром условного прохода 25мм (гидравлическое сопротивление счетчика s=2,64 ).

После выбора водомера следует определить потерю напора в нем. Потерю напора в водомере hвод, м, определяют по формуле:

hвод=sq2=2,64∙2,762=20,11м,       

где q – расход воды протекающей через водомер, л.

 

Определяем величину напора, требуемого для подачи нормативного расхода воды к диктующему водоразборному устройству при наибольшем хозяйственно-питьевом водопотреблении с учетом потерь напора на преодоление сопротивлений по пути движения воды.

где Нг – геометрическая высота подачи воды от точки присоединения ввода к наружной сети до диктующего водоразборного устройства:

где Нэт – высота этажа;

      nэт – количество этажей;

      lв-1 – длина первого расчетного участка (высота расположения диктующей расчетной точки над уровнем пола);

     hвв – потеря напора во вводе;

    hвод - потеря напора в водомере;

   - сумма потерь напора по длине расчетных участков;

   1,3 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях, которые для сетей хозяйственно-питьевого водопровода жилых и общественных зданий берутся в размере 30% от потерь напора по длине;

   Нр – рабочий нормативный напор у диктующего водоразборного устройства (для ванны со смесителем Нр=3 м).

Нг=3(7-1)+1,4+2=21,4 м;

Нтр=21,4+0,575+20,11+1,3∙7,25+3=54,51 м.

Нтр=54,51 м > Нг=21,4 м, следовательно, требуется установка повысительной насосной установки.

 

 

 

 

Задача № 2

 

Определить максимальный расчетный расход холодной воды , л/с, в системе хозяйственно-питьевого водопровода промышленного предприятия, в едином блоке, которого имеются:

а) цех с тепловыделениями менее 84 кДж на 1 м3/ч;

б) бытовые помещения с групповыми душевыми;

в) столовая с полным циклом приготовления блюд.

В здании имеется централизованная система горячего водоснабжения.

Исходные данные:

Число рабочих в наибольшую смену	230
Число административного персонала в смену	60
Число душевых сеток в бытовых помещениях	65
Среднее количество блюд, приготавливаемых за 1 ч в столовой	160
Число санитарных приборов, установленных в здании	82
Число специальных приборов, установленных в столовой	21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение:

Определим вероятности действия приборов в каждой группе водопотребителей: РсI, PcII, PcIII. Для II группы потребителей (сетки душевые) примем PcII=1 , т. к. все душевые установки могут быть включены одновременно после окончания смены в цехе. Величины РсI и PcIII определяем по формуле:

где - норма расхода воды в час наибольшего водопотребления потребителем группы i ;

        Ui - количество потребителей в группе i (исходные данные);

        - секундный расход холодной воды, л/с,, водоразборной арматурой для каждой группы водопотребителей;

       Ni – количество водоразборных приборов, обслуживающих группу водопотребителей.

;

 

Определим средневзвешенное значение секундного расхода холодной воды водоразборной арматурой, отнесенного к одному прибору, определяемое по формуле: