ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.12.2019
Просмотров: 1398
Скачиваний: 1
Для металевих труб при швидкості руху води ^ 1,2 м/с коефіцієнт 6= 1 (див. таблиці. 3.8). В цьому випадку втрати натиску рівні h = sq2. (3.11) Ця формула використовується для опису гідравлічної характеристики водоводов при побудові графіків спільної роботи насосів і системи трубопроводів. Ще частіше в практиці інженерних розрахунків використовують таблиці Ф. А. Шевельова (див. Додаток 4 ), в яких залежно від матеріалу водопровідних труб для фіксованих значень розрахункової витрати q, i л/с, даны значення гідравлічного ухилу 1000/ і швидкості руху води v, м/с. В цьому випадку втрати натиску на ділянці Л, м, визначають по формулі /1=1000;/, (3.12) де 1000/ — гідравлічний ухил (втрати натиску, м на 1 км. довжини трубопроводу); / — довжина ділянки трубопроводу, км. У Додатку 4 дана вибірка з таблиць Ф. А. Шевельова для сталевих і чавунних труб. У таблиці. 3.11 даний приклад розрахунку водоводов, що примикають до водопровідної мережі, характерні випадки роботи якої представлені на мал. 3.5. Труби прийняті сталеві, економічний чинник Э = 0,75. Розрахунок втрат натиску виконаний за допомогою таблиць Ф. А. Шевельова. Так, для розрахункової витрати qp = 272,5 л/с
10.5. Гідравлічна ув'язка водопровідної мережі
Розрізняють внутрішню і зовнішню ув'язку водопровідної мережі. Метою внутрішньої ув'язки мережі є визначення дійсних витрат води на ділянках мережі при фіксованих значеннях подач води в мережу і відборів з неї. Метою зовнішньої ув'язки мережі є визначення дійсних параметрів (Q, Н) водоживильників, значень нефіксованих відборів і витрат води на ділянках мережі. .Для інженерних розрахунків, що забезпечують проектування водопровідної мережі, як правило, достатньо внутрішньої ув'язки мережі. Зовнішню ув'язку виконують для детальнішого аналізу роботи системи подачі і розподілу води, і їй повинна передувати внутрішня ув'язка, за наслідками якої підбирають необхідні характеристики водоживильників (насосів). Для виконання внутрішньої ув'язки необхідно знати конфігурацію мережі, місця і фіксовані значення подач води в мережу і відборів з неї, довжини, діаметри і матеріал труб ділянок. Ув'язку мережі (як внутрішню, так і зовнішню) виконують ітеративним способом шляхом послідовного коректування початкового потокораспределения при збереженні балансу витрат води у вузлах. Формальною ознакою пов'язаної мережі є рівність нулю суми алгебри втрат натиску (нев'язності) у всіх елементарних кільцях і по зовнішньому контуру. При ручному рахунку нев'язність в кільцях, як правило, не повинна перевищувати ±0,5 м, по зовнішньому контуру — ±1,5 м. При розрахунку на ЕОМ допустиму нев'язність в кільцях доцільно приймати в межах ±0,1 м. Існують різні методи ув'язки кільцевих водопровідних мереж. Найбільш широкого поширення набув метод Лобачева—кросса. Цей метод може бути використаний як при ручному рахунку, так і при розрахунку на ЕОМ. Суть методу Лобачева— Кросу полягає в тому, що поправочні витрати одночасно вносяться до всіх елементарних кілець на кожному ступені ітераційного процесу, а їх значення визначають залежно від величин нев'язності в кільцях, тобто \д,^-Ак,/[21(зд)], (3-13) де Д<7/ — поправочна витрата води в /-м елементарному кільці, л/с; ТАК, — сума алгебри (з урахуванням знаків) втрат натиску (нев'язність) в /'-м кільці, м; "L(sq) j — сума творів опору s на витрату q ділянок, створюючих дане елементарне кільце /. При ручному рахунку ув'язку мережі виконують в табличній формі. Порядок проведення розрахунків наступний (приклад розрахунку див. в таблиці. 3.12).
1. У таблицю заносять дані, що характеризують структуру мережі (№ кілець № ділянок, довжини і діаметри ділянок) і витрати води на ділянках мережі, відповідні початковому потокораспределению.
2. Для кожної ділянки мережі визначають швидкість руху води v = Aq/nd2, м/с, по таблиці. 3.6...3.9 — значення питомих опорів so, по таблиці. ЗЛО — значення поправочних коефіцієнтів би, визначають опори ділянок s = so/, твори sq і втрати натиску до — sq2. Втратам натиску привласнюють знаки «+», якщо для даного кільця рух води на ділянці здійснюється за годинниковою стрілкою; «—» — проти годинникової стрілки.
3. Для кожного кільця визначають суми Ssq і нев'язність
-
A/i/=2/i/ = 2(S(72) /'.
4. Аналізують значення нев'язності в кільцях. Якщо вся нев'язність по абсолютному значенню менше або рівні 0,5 м, а по зовнішньому контуру менше 1,5 м, мережа вважається за пов'язану. Інакше для кілець, де |АА| >0,5 м, по формулі (3.13) визначають поправочні витрати. Вводять їх з урахуванням знаків («+» — за годинниковою стрілкою, «—»— проти годинникової стрілки) у всі ділянки кільця, тим самим не порушуючи балансу витрат у вузлах, і набувають нових, скоректованих значень витрат води на ділянках. При цьому слід пам'ятати, що знак при поправочній витраті указує напрям внесення поправки в замкнутий контур. Якщо напрям поправочної витрати збігається з напрямом руху води на ділянці, то їх підсумовують, якщо не збігається, то поправку віднімають. Якщо значення поправочної витрати більше значення витрати води на ділянці і напряму їх не збігаються, то потік «перевертається», тобто прямує в інший бік, що необхідно відобразити на розрахунковій схемі. Особливу увагу необхідно приділяти ділянкам, одночасно належним двом кільцям, підсумкова поправочна витрата яких складається з поправочних витрат цих кілець.Метод Лобачева — Кросу володіє достатньо високим ступенем збіжності. Проте на практиці зустрічаються випадки, коли ітераційний процес не сходиться (мережа не ув'язується після великого числа виправлень). У такому разі найбільш простим способом подолання даної ситуації є виконання нового початкового потокораспределения і повторення розрахунків.
Лекція №11
Т11.Техніко-економічне обгрунтування будівництва систем водопостачання
Головнім чинником підвищення ефективності капітальних вкладень є економічно обгрунтований вибір проектних рішень. Для економічного порівняння приймають проекти, що є технічно здійсненими і які забезпечують виробництво запланованого об’єму продукції необхідної якості, задовольняють санітарно-технічним вимогам і покращують умови праці і побуту населення. При проектуванні систем водопостачання технічно і економічному порівнянню підлягають наступні проектні рішення:
-
Вібір системи водопостачання (централізована, децентралізована, комбінована).
-
Вібір схеми живлення мережі (з контррезервуаром, з прохідним резервуаром, комбінована).
-
Вібір матеріалу труб мережі(чавунні, азбестоцементні, пластмасові та інші).
-
Візначення режиму роботи насосної станції, що живити ятір водою.
-
Вібір місця зберігання протипожежного запасу води(підземний резервуар, бак водонапірної башти).
-
Вібір джерела водопостачання(існуючі водоводи, поверхневі води, підземні води).
-
Доцільність впровадження нової техніки( автоматизація, комп’ютеризація та інше)
До економічних показників відносяться насамперед витрати на будівництво – капітальні, експлуатацію – експлуатаційні, приведені витрати, собівартість 1м3 поданої водоспоживачу води і рядків окупності.
Порівняльна оцінка економічної ефективності технічно-можливих варіантів у відповідності з нормативними документами [3] визначається за приведеними витратами і собівартістю 1м3 води поданої споживачам. Капітальні вкладення визначають при складанні кошторисів на будівництво і експлуатацію системи водопостачання згідно [3].
Продуктівність капітальних вкладень
Ц
Прк = – ;
Ксум
де : Ц – вартість води, що подана споживачеві за рік, грн.
Ц = ц Wсумр
де: ц – вартість 1 м3 води, яка подається споживачеві, грн.
Wсумр – загальний об’єм води, яка подається споживачам за рік, м3
Wсумр = 365 Qдоб.сер
Qдоб.сер - середньодобова витрата води, визначена для найбільш напруженого
сезону долі за середньодобовими нормами водоспоживання, м3/доб.
Ксум – сумарні капітальні вкладення в будівництво системи водопостачання, грн.
Пріведені витрати:
Е1 = Сісум + Кісум Ен
де: Сісум – сумарні щорічні витрати на експлуатацію системи водопостачання за
одним варіантом, грн.
Кісум – сумарні капітальні вкладення в будівництво системи водопостачання
за одним варіантом, грн.
Ен – нормативний коефіцієнт ефективності, приймають Ен = 0,14.
Оптімальній варіант системи водопостачання приймають за мінімальними приведеними витратами.
Собівартість (грн.) 1м3 води, що подається системою водопостачання:
Ссум
З = –––––– ;
Wсумр
де Ссум – сумарні щорічні витрати на експлуатацію системи водопостачання, грн.
Ссум = А + Ап.р + ЗП + Це + Сп-м + Ср + Сін.
де А – сумарні щорічні амортизаційні відрахування по усім спорудам системи водопостачання. Візначають окремо для шкіряного типу споруди за формулою (грн.):
а Пв
А = –––––– ;
100
а – норма амортизаційних відрахувань % початкової вартості;
Пв – початкова вартість споруди, грн.
А п.р – сумарні щорічні відрахування на потічний ремонт усіх споруд системи
водопостачання, грн.
а п.р Пв
А п.р = – ;
100
а п.р – норма відрахувань на потічний ремонт %
ЗП – заробітна плата обслуговуючого персоналу, грн.
Це – вартість електроенергії, грн.
Це = Це Е
Це – вартість 1 квт. рік. електроенергії, грн
Е – кількість електроенергії, потрібна для підйому і подачі води з джерела в систему водопостачання, кВт.год.
Е = Nн.с Т t
Nн.с – потужність насосної станції, кВт
Т – кількість діб роботи насосної станції в рік
t – кількість годин роботи насосної станції за добу
З п-м – вартість паливо-мастильних матеріалів, грн.
Ср – вартість реагентів для знезаражування води хлорним вапном, грн.
Ср = Цх.в Wх.в
де : Цх.в – вартість 1 т хлорного вапна, грн.
Wх.в – кількість 20%-ного хлорного вапна, яка потрібна для знезаражування води на протязі долі;
Сін. – решта витрат на адміністративно-господарчі споживи і інше, грн.
Річні витрати на амортизацію і капітальний ремонт визначають за нормативними документами і вартістю окремих споруд за об’єктовим і звідним кошторисом на будівництво. Вітраті на поточний ремонт складають 1-4% від їх будівельної вартості.
Річні витрати на утримання обслуговуючого персоналу обчислюють за штатним розкладом і денними ставками, що встановлені відповідними директивними органами.
Вітраті на електроенергію визначають за витратами води для кожної одиниці обладнання з урахуванням її характеристики і режиму роботи, а вартість 1 кВт. рік - за встановленим в регіоні тарифом.
Вітраті на реагенти і матеріали визначають за їх вартістю з урахуванням вартості доставки до місця споживання. Норму витрати реагентів і матеріалів приймають за [ 1,2] з урахуванням зміни якості води джерела.
Адміністратівно-господарчі та інші витрати складають 3,5% сумарних експлуатаційних витрат.
Прібуток (грн.), який отримується при експлуатації системи за рік
Псум = Ц – Ссум
Рівень рентабельності (%)
100 Псум
Ур = -----– ;
Ссум
Коєфіцієнт загальної економічної ефективності
Псум
Теньк = – ;
Ксум
Величина Теньк повина бути більше 0,14 інакше запроектовані інженерні рішення не ефективні.
Основній рядків окупності капітальних вкладень:
Ксум
t оснок = – 7 років
Псум
Лекція №12
Т12. Системи і схеми водовідведення
Каналізація: зовнішні мережі і споруди
Каналізація це система підземних трубопроводів(Каналізація самопливно видаляє стічні води за межі території, з подальшою їх очищенням і скиданням у водоймище. В умовах плоского рівнинного рельєфу (як в Павлограді) додатково споруджують насосні станції перекачування і напірні колектори-трубопроводи. Склад залишкових забруднень в очищених стічних водах при скиданні у водоймище не повинен перевищувати гранично-допустимих концентрацій (ГДК).
Міську каналізацію зазвичай влаштовують двох типів:
1) К1+К3, тобто об'єднану, призначену для транспортування побутових (господарсько-фекальних) і промислових стоків за межу міста на очисні споруди.
2) К2, тобто дощову (зливову), районні колектори якої скидають умовно-чисті стоки у водоймище в межі міста, а при необхідності будують додаткові очисні споруди, в основному механічного очищення.
Каналізацію міст, населених пунктів і промплощадок влаштовують в нашій країні по вимогах будівельних норм і правил:
Сніп 2.04.03-85 (з изм.). Каналізація. Зовнішні мережі і споруди.
Каналізаційні мережі і споруди на них
Зовнішні мережі каналізації проектують згідно вимогам Сніп 2.04.03-85 «Каналізація: зовнішні мережі і споруди».
Каналізаційні мережі міста влаштовують за ієрархічним принципом: дрібні мережі під'єднують до мереж крупнішого діаметру (колекторам). При цьому прокладку каналізаційних мереж по можливості прагнуть влаштовувати так, щоб труби працювали самоплив, використовуючи рельєф місцевості. Це стає проблематично в умови рівнинного, плоского рельєфу. Тоді додатково будують каналізаційні насосні станції перекачування.
Ієрархія міських каналізаційних мереж наступна:
150- дворові і внутрішньоквартальні мережі діаметром (200 мм, які будують на території забудови в межах червоних ліній, тобто не виходячи на територію вулиць:
250- вуличні колектори діаметром (400 мм, які будують, навпаки, за червоними лініями забудови, тобто по території вулиць (можуть мати насосні станції перекачування);
500- районні колектори діаметром (1000 мм, які будують для району каналування (можуть мати насосні станції перекачування);
1000- міський колектор діаметром (5000 мм, який будують уздовж міста по найбільш зниженій його частині (має насосні станції перекачування).
На каналізаційних мережах споруджують оглядові колодязі із залізобетонних кілець діаметром 1 метр (завглибшки до 6 метрів) і 1,5 метра (завглибшки до 6 метрів). Крок колодязів приймають по Сніп 2.04.03-85. Наприклад, для дворових каналізаційних мереж 150-(діаметром 200 мм крок між сусідніми колодязями має бути не більш:
35 метрів (при діаметрі 150 мм;
50 метрів (при діаметрі 150 мм.
Для переходу стічних вод через річки (влаштовують дюкери труби під дном водоймища на глибині не менше 0,5 метрів до шелюги (верху труби).
На околиці міста, куди стічні води поступають по міському каналізаційному колектору, знаходиться головна насосна станція перекачування, яке по напірному заміському колектору перекачує стоки на очисні споруди каналізації.