Контрольная работа по дисциплине: «Водоснабжение и водоотведение»

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

 

 

 

Факультет: « Транспортные сооружения и здания »

 

Специальность: « Промышленное и гражданское строительство»

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

по дисциплине: «Водоснабжение и водоотведение»

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 4 курса

          Ф.И.О. Ичанская Е.И.

Шифр: 1012-пПГС-1156

    Преподаватель:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Калуга 2013

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 n_эт=4;

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

Нормы потребления воды:

общая (холодная и горячая), в сутки  наибольшего водопотребления  
q_u^tot =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) 2,9 м;

 

Длины участков:

В-1=2,1м;

1-2=0,6м;

2-3=1,2м;

3-4=0,5м;

a-b=4,8м;

b-c=6м;

c-d=9,2м;

d-e=6м;

e-f=9,2м;

f-g=7,2м;

Ввод=19м;

 

Разность отметок пола первого  этажа и уровня земли в месте присоединения ввода к уличной водопроводной сети ( ) =0,8 м;

Гарантийный напор в городском водопроводе Н=26 м в. ст.

 

 

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=un_квn_эт,      

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

n_кв – число квартир на этаже, равное числу стояков;

q₀^с – нормативный расход холодной воды диктующим водоразборным устройством;

Из выражения  получим:

U=3,3∙4∙6=79 чел;

N – число водоразборных приборов в здании:

N=n_квn_прn_эт,     

здесь n_пр – количество водоразборных приборов в одной квартире.

N=4∙3∙6=72.

Тогда из выражения получим:

Pс = 5,1∙79/0,2∙72∙3600= 0,008

Для общих участков величина р^tot определяют по формуле

      

где   общая норма расхода воды, л/с;

         общий нормативный расход воды одним прибором, л/с.

 

Рtot = 14,3∙79/0,3∙72∙3600= 0,014

Определяем расход воды на каждом участке по формуле:

q=5q₀α,      

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 q^c или q^tot.

 

Участок В-1:

N=1; NР=1∙0,008=0,008  =>α=0,200;

Q_в-1= 5q₀^с∙α=5 0,3∙0,200= 0,300 л/с;

Участок 1-2:

N=2; NР=2∙0,008=0,016 =>α=0,205;

q_1-2= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙0,205=0,30752 л/с;

Участок 2-3:

N=3; NР=3∙0,008=0,024 =>α=0,224;

Q_2-3= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙0,2245=0,336 л/с;

Участок 3-4:

N=4; NР=4∙0,008=0,032 =>α=0,241;

Q_3-4= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙0,241=0,3615 л/с;

Участок 4-5:

N=4; NР=4∙0,008=0,032 =>α=0,241;

Q_4-5= 5q₀^с∙α=5 ∙0,3∙0,241=0,3615 л/с;

Участок 5-6:

N=8; NР=8∙0,008=0,064 =>α=0,295;

Q_5-6= 5q₀^с∙α=5 ∙0,3∙0,295=0,4425 л/с;

Участок 6-7:

N=12; NР=12∙0,008=0,096 =>α=0,338;

Q_6-7= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙0,338=0,507 л/с;

Участок 7-8:

N=16; NР=16∙0,008=0,128 =>α=0,374;

q_7-8= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙0,374=0,561 л/с;

Участок 8-9:

N=20; NР=20∙0,008=0,16 =>α=0,410;

Q_8-9= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙0,410=0,615 л/с;

Участок 9-10:

N=24; NР=24∙0,008=0,192 =>α=0,432;

Q_9-10= q_3-4 =5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙0,432=0,648 л/с;

Участок 10-11:

N=28; NР=28∙0,008=0,224 =>α=0,473;

Q_10-11= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙0,473=0,7095 л/с;

Участок 11-12:

N=56; NР=56∙0,008=0,448 =>α=0,641;

q_11-12= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙0,641=0,9615 л/с;

Участок 12-13:

N=112; NР=112∙0,008=0,896 =>α=0,898;

q_12-13= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙0,898=1,347 л/с;

Участок 13-14:

N=168; NР=168∙0,008=1,344 =>α=1,137;

q_13-14= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙1,137=1,7055 л/с;

Участок 14-15:

N=224; NР=224∙0,008=3,136 =>α=1,856;

q_14-15= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙1,856=2,784 л/с;

Участок 15-16:

N=224; NР=224∙0,008=3,136 =>α=1,856;

q_15-16= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙1,856=2,784 л/с;

Участок В-1:

N=224; NР=224∙0,008=3,136 =>α=1,856;

q_В-1= 5q₀^с∙α=5∙ 0,3∙1,856=2,784 л/с;

 

Определим потери напора по длине каждого расчетного участка по формуле:

      

где l – длина расчетного участка.

h_B-1=154,9∙2,2/1000=0,341м;

h_1-2=154,9∙0,9/1000=0,139м;

h_2-3=206,4∙0,9/1000=0,186м;

h_3-4=206,4∙0,4/1000=0,083м;

h_4-5=206,4∙3/1000=0,619м;

h_5-6=91,3∙3/1000=0,274м;

h_6-7=110,9∙3/1000=0,333м

h_7-8=155,8∙3/1000=0,467м;

h_8-9=155,8∙3/1000=0,467м;

h_9-10=209,6∙3/1000=0,629м;

h_10-11=209,6∙3,6+1,4+1/1000=1,258м;

h_11-12=85,1∙8,5/1000=0,723;

h_12-13=88,2∙8,7/1000=0,767;

h_13-14=50,3∙8,5/1000=0,428м;

h_14-15=25,0∙8,7/1000=0,218м;

h_15-16=25,0∙9,2/1000=0,23м;

h_вв=25,0∙20/1000=0,5м.

Весь расчет внутреннего водопровода  сводят в расчетную таблицу 

 

Гидравлический расчет внутреннего водопровода

 

Номер расчетного  участка	Количество водоразборных приборов на данном участке, N, шт.	NP	α	Расчетный расход на участке q, л/с	Диаметр трубопровода d, мм	Длина расчетного участка l, мм	Скорость движения воды V, м/с	Гидравлический уклон i	Потеря напора по длине участка hl, м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
В-1	1	0,008	0,008	0,3	20	2,2	0,94	154,9	0,341
1-2	2	0,008	0,016	0,3	20	0,9	0,94	154,9	0,139
2-3	3	0,008	0,024	0,3255	20	0,9	1,09	206,4	0,186
3-4	4	0,008	0,032	0,3495	20	0,4	1,09	206,4	0,083
4-5	4	0,008	0,032	0,3495	20	3	1,09	206,4	0,619
5-6	8	0,008	0,064	0,4245	20	3	0,84	91,3	0,274
6-7	12	0,008	0,096	0,4845	20	3	0,93	110,9	0,333
7-8	16	0,008	0,128	0,5175	25	3	1,12	155,8	0,467
8-9	20	0,008	0,16	0,579	25	3	1,12	155,8	0,467
9-10	24	0,008	0,192	0,6255	25	3	1,31	209,6	0,629
10-11	28	0,008	0,224	0,6705	32	6	1,31	209,6	1,258
11-12	56	0,008	0,448	0,906	32	8,5	0,99	85,1	0,723
12-13	112	0,008	0,896	1,3245	32	8,7	1,11	88,2	0,767
13-14	168	0,008	1,344	1,5885	50	8,5	0,99	50,3	0,428
14-15	224	0,013	3,136	2,709	70	8,7	0,82	25	0,218
15-16	224	0,013	3,136	2,709	70	9,2	0,82	25	0,23
Сумма потерь напора по длине									7,162
Ввод             224		0,013	3,136	2,709	70	20	0,82	25	0,5

 

 

После определения расчетных  расходов следует выбрать водомер. Для этого необходимо посчитать расчетные расходы воды: максимальный суточный, средний часовой и максимальный часовой.

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

      

где q_u^tоt - общая норма расхода воды потребителем в сутки наибольшего водопотребления, л;

U – число водопотребителей.

Qр.сут. = 0,001∙275∙79 = 21,73 м3/сут

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

      

qт = 21,73/24 = 0,905 м3/ч

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 NP_hr( N – общее число санитарно – технических приборов, обслуживаемых проектируемой системой , P_hr – вероятность их использования).

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

 

Рhr = 3600∙0,014∙0,3/300 = 0,0504

NP_hr=224∙0,0504=11,290;

По приложению 1 α_hr=4,483;

 

qhr = 0,005∙300∙4,483 = 6,725 м3/ч.

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

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

h_вод=sq²=2,64∙2,76²=20,11 м,       

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

   

где Н_эт – высота этажа;

n_эт – количество этажей;

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

h_вв – потеря напора во вводе;

h_вод - 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;

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

Н_г=2,8(6-1)+1,1+2,2=17,3 м;

Н_тр=17,3+0,5+20,11+1,3∙7,162+3= 50,22 м.

Н_тр= 50,22 м > Н_г=36 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.

Нормы расхода холодной воды различными потребителями приведены в табл.2.

 

Исходные данные:

Число рабочих в наименьшую смену – 250

Число административного персонала в смену – 60

Число душевых стоков в бытовых помещениях – 70

Среднее количество блюд, приготавливаемых за 1 ч в столовой – 170

Число санитарных приборов, установленных в здании – 88

Число специальных приборов, установленных в столовой – 21

 

Решение:

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

     

где - норма расхода воды в час наибольшего водопотребления потребителем группы i (принять по табл. 2);

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

- секундный расход холодной  воды, л/с,, водоразборной арматурой  для каждой группы водопотребителей (принять по табл. 2);

N_i – количество водоразборных приборов, обслуживающих группу водопотребителей.

;

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