Методика визначення подачі води водоживлювачами у випадку їх довільного розташування на мережі
Рудницький Є.А., Цимашко К.Л.- студенти 5 курсу ГМФ
Данч М. А. - студент 4 курсу ГМФ
Нежлукченко В.М. - доцент, к.т.н.
Для розв’язання задачі по створенню інженерних систем водопостачання, які задовольняють потребам надійності та економічності (нових або таких, що реконструюються), працюють в умовах нерегульованого безперервного зростання водоспоживання і супроводжуються циклічними змінами, необхідно гарантувати забезпечення користувачів водою при можливих пікових навантаженнях і при будь-яких відмовах елементів системи, а також забезпечення економічно доцільної роботи системи при малих навантаженнях.
Метою роботи є розробка методу раціонального розміщення водоживлювачів. Ця проблема стає актуальною з розростанням населених пунктів і підвищенням санітарних умов проживання населення, у зв’язку з чим збільшується водоспоживання і навантаження на водопровідні мережі.
Результати досліджень. Розробленою методикою у системах з декількома насосними станціями і напірно-регулюючими спорудами (рис.1) точки раціонального розміщення водоживлювачів передбачається визначати згідно встановленої послідовності:
-на генплані попередньо визначаються можливі точки розташування водоживлювачів, виходячи не тільки з гідравлічних міркувань, але й з міркувань планування і конфігурації населеного пункту, розташування зон санітарної охорони;
-на схемі мережі між визначеними точками (вузлами) добудовуються фіктивні кільця;
-для отриманої схеми визначаються розрахункові режими роботи мережі, основним розрахунковим випадком для визначення діаметрів приймається випадок найбільшого транзиту (подача в башти);
-проводяться гідравлічні розрахунки з застосуванням програмного блоку RVS-3;
-аналізуються результати гідравлічних розрахунків;
-робиться висновок щодо раціонального підключення водоживлювача до обраної точки;
-проаналізовані результати розрахунків є вихідними даними для проектування водоживлювачів.
Рис. 1
Якщо відмітки башт передбачаються різними, це слід врахувати при призначенні скидань води до них. Операції щодо визначення економічно найкорисніших діаметрів транзитних магістралей і конструктивні міркування для призначення діаметрів перемичок ті ж, що й при інших типах систем.
Перевірочні розрахунки даної системи для визначення дійсних значень подач і нефіксованих відборів, а також дійсних витрат на ділянках мережі здійснюються шляхом спільного проведення внутрішньої і зовнішньої ув'язки системи за програмою RVS-3. Вихідні дані й результати гідравлічного розрахунку наведені в табл.1 і 2.
Таблиця 1 - Вихідні дані для гідравлічного розрахунку мережі і водоводів
Кільце |
Ділянка трубопроводу |
||||
Код |
Довжина, |
Код |
Напрямок |
Витрата, |
|
1 |
1 |
120 |
1 |
+ |
5,00 |
|
2 |
200 |
1 |
+ |
4,40 |
|
7 |
120 |
1 |
- |
1,60 |
|
6 |
200 |
1 |
- |
3,50 |
2 |
7 |
120 |
1 |
+ |
1,60 |
|
3 |
250 |
1 |
- |
5,00 |
|
4 |
120 |
1 |
- |
5,30 |
|
5 |
250 |
1 |
- |
1,00 |
3 |
8 |
50 |
1 |
+ |
9,00 |
|
6 |
200 |
1 |
+ |
3,50 |
|
5 |
250 |
1 |
+ |
1,00 |
|
10 |
50 |
1 |
- |
5,00 |
Таблиця 2 – Оптимальні розрахункові витрати на ділянках мережі і водоводів
Кільце |
Ділянка |
vдоп=1,6 |
|||||||
№ |
неув'язка |
код |
довжина, |
матеріал |
діаметр, |
витрата, |
напря- |
втрата |
швидкість, |
1 |
0,0008 |
1 |
120 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
3,87 |
+ |
0,34 |
0,49 |
|
|
2 |
200 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
3,27 |
+ |
0,40 |
0,42 |
|
|
7 |
120 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
4,49 |
- |
0,45 |
0,57 |
|
|
6 |
200 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
2,76 |
- |
0,29 |
0,35 |
2 |
0,0008 |
7 |
120 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
4,49 |
+ |
0,45 |
0,57 |
|
|
3 |
250 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
3,24 |
- |
0,49 |
0,41 |
|
|
4 |
120 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
3,54 |
- |
0,28 |
0,45 |
|
|
5 |
250 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
2,62 |
+ |
0,32 |
0,33 |
3 |
0,0009 |
8 |
50 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
7,14 |
+ |
0,48 |
0,91 |
|
|
6 |
200 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
2,76 |
+ |
0,29 |
0,35 |
|
|
5 |
250 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
2,62 |
- |
0,32 |
0,33 |
|
|
10 |
50 |
Асб. ВТ-6, ВТ-9 |
100 |
6,86 |
- |
0,44 |
0,87 |
Результати гідравлічного розрахунку наочно показують, що на ділянках водоводів 8 і 10 витрати води змінилися порівняно з початковим розподілом потоків, тобто система стала збалансованою відносно втрат напору як на ділянках мережі,так і на ділянках водоводів між насосними станціями і точками мережі.
В процесі гідравлічної ув'язки мережі можлива заміна попередньо намічених марок насосів, зміна об'ємів (а іноді й відміток) напірних регулюючих місткостей. Після цього процес ув'язки повторюється. У загальному випадку процедура розрахунку систем з будь-яким числом насосних станцій і регулюючих місткостей аналогічна викладеним; росте лише число фіктивних кілець, що вводяться до системи, і, отже, число рівнянь зовнішньої ув'язки. Зрозуміло, в таких складних системах ще важче попередньо призначити нефіксовані подачі і відбори, що може призвести до необхідності (в процесі розрахунку) неодноразової зміни параметрів водоживюлювачів і місткостей.
Таким чином, рекомендована методика раціонального розміщення водоживлювачів забезпечує можливість визначити дійсні витрати на ділянках водоводів з урахуванням конфігурації мережі і можливого відбору води з неї.