Tính toán thủy lực của hệ thống cấp nước - một tập hợp các tính toán được thực hiện ở giai đoạn thiết kế của một tòa nhà (tòa nhà nhiều tầng, nhà nhỏ). Vai trò của loại công việc này là rất quan trọng - một hệ thống cấp nước được thiết kế không chính xác sẽ không hoạt động bình thường. Điều này có thể được thể hiện ở việc áp lực nước yếu ở các tầng trên của các tòa nhà cao tầng và trong các trường hợp liên lạc tầng hầm thường xuyên đột phá do áp suất đầu vào cao.
Mục tiêu thực hiện tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước
- tính toán lượng nước tiêu thụ lớn nhất trong các bộ phận riêng lẻ của hệ thống cấp nước;
- xác định tốc độ chuyển động của nước trong ống;
- tính toán đường kính trong của ống để lắp đặt các đoạn khác nhau của mạng lưới cấp nước;
- tính toán tổn thất áp lực nước khi cấp từ đường ống chính đến độ cao nhất định;
- xác định công suất của thiết bị bơm và tính khả thi của việc sử dụng nó, có tính đến các tính toán được thực hiện.
Tính toán được thực hiện trên cơ sở dữ liệu và phương pháp SNiP 2.04.01-85 "Cấp thoát nước bên trong các tòa nhà".
Các phương án tính toán thủy lực của mạng lưới cấp nước
Tùy thuộc vào mục tiêu, người ta phân biệt hai loại tính toán thủy lực của mạng lưới cấp nước - thiết kế và hiệu chuẩn (vận hành thử).
Dự án
Loại tính toán thủy lực này được thực hiện khi thiết kế hệ thống cấp nước của một tòa nhà. Với sự trợ giúp của nó, loại đường ống được xác định cho các phần khác nhau của mạng, tốc độ dòng chảy trong đó.
Ngoài các tính toán, loại tính toán này bao gồm một sơ đồ sắp xếp các phần tử của hệ thống cấp nước bên trong - nút đầu vào, thông tin liên lạc tầng hầm, ống nâng, nút lấy nước.
xác minh
Mục tiêu chính của loại tính toán thủy lực này là xác định sự phân bố các dòng chảy trong hệ thống cấp nước, tính toán áp lực của các nguồn có đường kính trong của ống được tính toán trước và rút nước tại các điểm nút.
Kết quả của phép tính xác minh là:
- tiêu thụ nước và tổn thất đầu nguồn trong tất cả các bộ phận của hệ thống cấp nước;
- khối lượng cấp nước từ nguồn (cấp nước chính, thủy đài hoặc hồ chứa đối lưu);
- piezometric đứng đầu tại các điểm rút ra khác nhau.
Tất cả các giá trị thu được là kết quả của phép tính này được sử dụng để thiết kế vị trí của các điểm rút - ống dẫn nước - bên trong tòa nhà dự kiến.
Có thể thực hiện tính toán vận hành chính xác và khá nhanh của mạng lưới cấp nước với nhiều cấu hình khác nhau (từ hệ thống cấp nước cụt đơn giản đến hệ thống vòng phức tạp hơn) bằng cách sử dụng các chương trình: "HydroModel", "Smart Water", "WaterSupply", "Tính toán thủy lực của đường ống".
Quy trình tính toán thủy lực
- Xác định số lượng các điểm rút ra - đối với điều này, theo kế hoạch xây dựng tiêu chuẩn, số lượng chậu rửa, bồn tắm và bồn cầu trong tòa nhà được xác định.
- Vẽ một hình ảnh giản đồ (sơ đồ axonometric) của mạng lưới cấp nước bên trong - thủ công hoặc sử dụng phần mềm đặc biệt, một sơ đồ vị trí của các đường ống cấp nước và các thiết bị ống nước được kết nối với chúng được vẽ lên. Đồng thời, để thuận tiện cho công việc sau này, mỗi đường ống cấp nước nóng và lạnh đều được đánh dấu bằng các màu khác nhau (tương ứng là đỏ và xanh).
- Chia mạng lưới cấp nước thành các phần ngang và dọc được tính toán riêng biệt, bao gồm các đường ống và các đơn vị gấp nước. Ranh giới của mỗi phần là van và đồ đạc hệ thống ống nước.
- Tính xác suất bật đồng thời của tất cả các đơn vị gấp nước của phần được tính toán (P) - việc tính giá trị của giá trị này được thực hiện theo công thức sau:
P = Q tối đa. Đầu vào × U / Qapp. × N × 3600;
Ở đâuQ nước tối đa –Nước tiêu thụ trong nhiều giờ với lượng nước tiêu thụ tối đa, l / h trên 1 người dân;
U - số lượng cư dân được cung cấp nước cho thông tin liên lạc và các đơn vị gấp nước của khu vực định cư, người dân;
Qapp. - tốc độ dòng chảy tiêu chuẩn qua bộ phận lấy nước trung bình 0,18 l / s;
N - số lượng nút rút nước (thiết bị cố định ống nước) có trong diện tích tính toán, chiếc;
3600 Là hệ số được sử dụng để chuyển đổi lít trên giờ sang lít trên giây.
- Xác định lượng nước tiêu thụ lớn nhất thứ hai của đường ống và đơn vị lấy nước của khu vực tính toán theo công thức:
Q max.flow in = 5 × Q in.prib × a; l / s
Ở đâu Q c.prib - tổng lưu lượng tiêu chuẩn qua các nút lấy nước của khu vực;
a - đại lượng không thứ nguyên. Giá trị của nó được tìm thấy theo các bảng đặc biệt trong SNiP 2.04.01-85.
- Lựa chọn đường kính trong tối ưu của đường ống - được lựa chọn có tính đến các khuyến nghị sử dụng và tính khả thi kinh tế của việc sử dụng trong các điều kiện này.
- Tính toán tốc độ nước - được tính toán theo sổ tay phương pháp đặc biệt, dựa trên đường kính trong của đường ống đã chọn.
- Tính toán tổn thất đầu (Hl) theo công thức:
Hl = L × i × (1 + Kl); m cột nước,
Ở đâu L - chiều dài của mặt cắt tính toán, m;
Tôi - tổn thất áp suất riêng trong quá trình ma sát của nước với thành trong của đường ống, giá trị này được đo bằng milimét cột nước / mét của đường ống;
Kl - Hệ số hiệu chỉnh, khi thiết kế nhà chung cư và nhà nhỏ kiểu nông thôn, giá trị của nó là 0,3.
- Đối với nhà từ 2 tầng trở lên, việc tính toán thủy lực áp suất cần thiết (Htr) của cấp nước tại nơi đấu nối với đường ống chính bên ngoài được thực hiện theo công thức sau:
Htr = 10 + (n-1) × 4,
Ở đâu n - Số tầng;
4 - đầu cần nâng nước đối với mỗi tầng nằm trên tầng thứ nhất, m.
- Đầu yêu cầu thực tế tại điểm tiêm (Nf) được tìm thấy bằng cách tính tổng đầu vào được tính toán (Htr) với tổn thất đầu trong các phần được tính toán (Hl):
Нф = Htr + Нl calc. Unit 1 + Нl calc. Unit 2 + Нl calc. Unit 3 + Нl calc. Unit 4 + Нl calc. Unit n
Kết quả của phép tính này được ghi lại trong một bảng tổng hợp.
Đầu của 10m nước bằng áp suất trong đường ống nước bằng 1 khí quyển (1 Bar).
Ví dụ về tính toán cấp nước lạnh
Dữ liệu ban đầu:
Công trình là công trình 2 tầng, 1 tầng hầm, 1 giếng thang thẳng đứng từ tầng hầm lên đỉnh -6 m, 5 điểm lấy nước (bồn rửa mặt, bồn tắm và chậu rửa, bồn cầu, - tại tầng 1; bồn cầu và bồn tắm vòi sen trộn - trên tầng 2). Một gia đình 6 người sống trong ngôi nhà.
Trình tự tính toán:
- Hệ thống cấp nước nội bộ dự kiến được chia thành 2 khu vực được tính toán - tầng 1 và tầng 2. Chiều dài của thông tin liên lạc của phần đầu tiên là 5 m, của thông tin liên lạc theo chiều dọc và thông tin liên lạc ngang của phần thứ hai - 5,5 m.
- Sử dụng dữ liệu bảng SNiP, xác suất bao gồm đồng thời tất cả các đơn vị gấp nước cho phần được tính toán thứ nhất và thứ hai được tính:
P1 = 15,6 × 6 / (0,1 + 0,18 + 1,4) × 3600 = 0,015;
P2 = 15,6 × 6 / (1,4 + 0,18) × 3600 = 0,016.
- Mức tiêu thụ tối đa của các phần này, có tính đến các giá trị tương ứng của hệ số được tìm thấy từ các bảng a sẽ bằng:
Q nước chảy tối đa1 = 5 × Q v.prib × a = 5 × 0,18 × 0,265 = 0,24 l / s;
Dòng chảy Qmax2 = 5 × Qw.app. × a = 5 × 0,18 × 0,241 = 0,22 l / s
- Có tính đến các giá trị thu được của lượng nước tiêu thụ, hệ thống cấp nước bên trong được thiết kế từ một ống polypropylene đơn giản với đường kính 25 mm (các nhánh ngang từ ống nâng) và 32 mm (ống nâng dọc).
- Dựa trên giá trị chiều dài của phần được tính toán thứ nhất và thứ hai, giá trị của hệ số Tôi và Kl (đối với các điều kiện như vậy, chúng lần lượt bằng 0,083 và 0,3) tổn thất áp suất trong phần tính toán thứ nhất và thứ hai sẽ bằng:
Diện tích areal 1 = L1 × i × (1 + Kl) = 5 × 0,083 × 1,3 = 0,54 m.w. trụ cột;
Нl diện tích 2 = L1 × i × (1 + Kl) = 5,5 × 0,083 × 1,3 = 0,59 m. Nước. trụ cột.
Tổng tổn thất đầu trong hai khu vực được tính toán sẽ bằng 1,14 cột nước hoặc 0,114 khí quyển.
- Đầu bắt buộc tại điểm vào của một tòa nhà như vậy sẽ bằng:
Htr = 10 + (2-1) × 4 = 14 mét cột nước hoặc 1,4 atm
- Đầu yêu cầu thực tế tại điểm vào cho ngôi nhà này sẽ là:
Нф = Нтр + Нl calc. Unit 1 + Нl calc. Unit 2 = 14 + 1.14 = 15.14 mét cột nước hoặc 1,5 bầu khí quyển
Nhờ tính toán được thực hiện, chủ sở hữu ngôi nhà ở giai đoạn thiết kế, có tính đến áp lực của đường ống dẫn nước chính của khu định cư của mình, có thể lập sơ đồ nhất định của mạng lưới cấp nước bên trong.
