Problemy z obliczeniami hydraulicznymi rur drenażowych pojawiają się zarówno podczas projektowania, jak i podczas budowy i eksploatacji sieci odwadniających. Główne przypadki obliczania sieci odwadniającej z równomiernym, stałym przepływem ścieków są następujące:

a) określono średnicę, nachylenie i wypełnienie rur; konieczne jest określenie natężenia przepływu (przepustowości) i prędkości przepływu ścieków;

b) określa się średnicę i wypełnienie rur oraz prędkość przepływu ścieków; konieczne jest określenie natężenia przepływu (przepustowości) i nachylenia rur;

c) określono natężenie przepływu i należy określić średnicę i nachylenie rur przy przepływie i napełnieniu spełniającym wymagania TKP 45-4.01-56–2012.

Ostatnia opcja obliczeń hydraulicznych jest najczęstsza w praktyce projektowej, ale wymaga porównania kosztów rur i ich instalacji, ponieważ wraz ze zmniejszeniem średnic zwiększa się objętość prac wykopaliskowych, ponieważ w celu utrzymania przepustowości konieczne jest aby zwiększyć prędkość, a tym samym nachylenie rur. Następnie na podstawie zadanego natężenia przepływu ustala się napełnienie i prędkość przepływu ścieków. Jeżeli wypełnienie jest równe lub zbliżone do wymaganej wartości zgodnie z TKP 45-4.01-56–2012, wówczas średnicę przekroju można uznać za akceptowalną. Jeżeli wypełnienie odbiega znacznie od wartości maksymalnych dopuszczalnych, to średnica przy niedopełnieniu jest duża, a przy przepełnieniu mała. Jeśli rury są przepełnione, możesz albo zwiększyć nachylenie, zachowując średnicę, albo zwiększyć średnicę, przeprowadzając techniczne i ekonomiczne porównanie opcji tego rozwiązania projektowego. Jednocześnie sprawdzana jest zgodność wartości prędkości z warunkami niezamulania rur.

Należy pamiętać, że zwiększenie nachylenia zmniejsza napełnianie rur przy stałym natężeniu przepływu, ale zwiększa prędkość, a zmniejszanie nachylenia zwiększa napełnianie, ale zmniejsza prędkość. We wszystkich przypadkach wypełnienie rur powinno być możliwie najbliższe wartości dopuszczalnej zgodnie z TKP 45-4.01-56-2012, a przyjęte spadki powinny zapewniać minimalną możliwą głębokość rur, minimalną możliwą liczbę przepompowań i nie -prędkości zamulania.

Przydomowa sieć kanalizacyjna przeznaczona jest do niepełnego napełniania rur. Odbywa się to w celu zapewnienia transportu substancji pływających, usunięcia szkodliwych i wybuchowych gazów z sieci, a także uzyskania pewnej rezerwy w przekroju rury, zaprojektowanej dla nierównomiernego przepływu ścieków. Stosunek wysokości warstwy wody (h) do średnicy rury (d) nazywa się jej wypełnieniem. Częściowe napełnienie odpowiadające brakowi obliczonego natężenia przepływu nazywa się obliczonym. Napełnianie rur w trybie grawitacyjnym normuje TKP 45-4.01-56–2012.

Obliczone wypełnienie rurociągów, w zależności od średnic rur, należy przyjąć nie więcej niż:

Jeżeli wypełnienie rur o średnicy 150–200 mm jest mniejsze niż obliczone, wówczas nie oblicza się odcinków takich rurociągów i nie określa się prędkości przepływu w nich ścieków.

Obliczone wypełnienie rurociągów i kanałów o dowolnym kształcie przekroju nie powinno przekraczać 0,7 wysokości, a kanałów o przekroju prostokątnym nie więcej niż 0,75 wysokości. W przypadku rurociągów sieci deszczowej i kolektorów pełnostopowych systemu drenażu półoddzielnego należy przyjąć pełne wypełnienie projektowe.

Sieć odwadniająca jest obliczana na podstawie średniej prędkości. Średnią prędkość przepływu oblicza się jako iloraz natężenia przepływu (q) podzielonego przez otwartą powierzchnię przekroju poprzecznego (w). Przez prędkość samooczyszczania przy maksymalnym projektowym przepływie mamy na myśli takie minimum Średnia prędkość przepływ, w którym zawieszone cząstki nie wypadają ze strumienia. Przy obliczaniu sieci odwadniającej przypisuje się natężenie przepływu, które przy projektowym napełnieniu będzie nie mniejsze niż minimalne samooczyszczanie. Przy obliczaniu wypełnienia rur należy przyjąć następujące prędkości przepływu (m/s) dla rur o średnicy:

W przypadku ścieków bytowych o wielkości cząstek zawieszonych 1 mm minimalną dopuszczalną prędkość przepływu, przy której rury nie zamulają, można określić za pomocą wzoru zaproponowanego przez N. F. Fedorowa:

gdzie ν min – prędkość niezamulająca, m/s;

R – promień hydrauliczny, m;

n = 0,35 + 0,5R – wykładnik pierwiastkowy.

Najniższa projektowa prędkość przepływu oczyszczonych lub biologicznie oczyszczonych ścieków w otwartych tacach i rurociągach grawitacyjnych może wynosić 0,4 m/s.

Maksymalna projektowa prędkość przepływu ścieków nie powinna zagrażać wytrzymałości mechanicznej rur, którymi wraz ze ściekami transportowane są substancje stałe (kamyki, piasek, fragmenty metali itp.). Zgodnie z wymaganiami TKP 45-4.01-56–2012 maksymalna prędkość obliczeniowa ścieków w rurach metalowych nie powinna przekraczać 8 m/s, a w rurach niemetalowych – 4 m/s. Dla sieci deszczowej odpowiednio 10 i 7 m/s.

Przy projektowaniu wypełnień wszystkich systemów odwadniających zgodnie z TKP 45-4.01-56–2012 zaleca się przyjęcie następujących minimalnych spadków:

W zależności od warunków lokalnych, przy niesprzyjającym terenie, dopuszcza się spadek o wartości 0,005 dla poszczególnych kolektorów i odcinków sieci ulicznej dla rur o średnicy 200 mm.

Najmniejsze nachylenia rur domowej sieci kanalizacyjnej akceptowane są dla rur o średnicy: 150 mm - 0,008; 200 mm – 0,005; 250 mm i więcej - ustalane na podstawie obliczeń hydraulicznych w zależności od dopuszczalnych prędkości minimalnych.

Nachylenie mniejsze niż 0,0005 jest niedopuszczalne ze względu na zwiększone zanieczyszczenie sieci i w konsekwencji wzrost kosztów ich eksploatacji, a także ze względu na trudności w utrzymaniu takiego nachylenia podczas budowy sieci.

Najniższe nachylenie zwane nachyleniem, które zapewnia prędkość niezamuloną podczas obliczonego napełniania. Jeżeli wypełnienie rur o średnicy 150 i 200 mm na niektórych odcinkach ułożonych ze standardowym nachyleniem jest mniejsze niż obliczone, wówczas takie odcinki uważa się za niezaprojektowane i nie określa się w nich prędkości przepływu i przyjmuje się, że stoki wynosić odpowiednio 0,008 i 0,005. Aby przybliżyć minimalne nachylenie, czasami stosuje się wzór

(4.5)

Najważniejszym etapem projektowania sieci kanalizacyjnej są obliczenia hydrauliczne, których ostatecznym efektem jest zbudowanie profilu podłużnego kolektorów. Profil podłużny to przekrój pionowy - układ wierzchniej warstwy ziemi z zaprojektowanym rurociągiem w kierunku przepływu wody. Obliczenia hydrauliczne rozpoczynają się od wyznaczenia punktów - początkowych, nisko położonych i najbardziej odległych punktów schematu odwadniania. Podczas konstruowania profilu podłużnego z wyznaczonych punktów głębokość rurociągu jest największa. Dzięki temu zapewnione jest grawitacyjne połączenie innych, korzystniej położonych bocznych odgałęzień rurociągów z projektowanym kolektorem. Odcinek od punktu dyktowania do kolektora nazywany jest zwykle gałęzią dyktowania. Podczas konstruowania profilu podłużnego rurociągu rozwiązuje się problem łączenia rur na wysokości. W praktyce inżynierskiej stosuje się dwie metody łączenia rur w punkcie projektowym: „szelyga do shelyga” i „wzdłuż poziomów wody”. Doświadczenie eksploatacyjne pokazuje, że w przypadku obiektów odwadniających o płaskim terenie i słabo określonym terenie zaleca się łączenie rur o tej samej średnicy „w zależności od poziomu wody” i rur o różnych średnicach – „shelyg do shelyg”.

Do rurociągów bezciśnieniowych (grawitacyjnych) zalicza się rury kanalizacyjne, kanały odwadniające (kanały burzowe), grawitacyjne rury olejowe i wodociągowe itp.

Najczęściej spotykane kształty przekrojów rurociągów bezciśnieniowych to: okrągły (rys. 5), jajowaty (rys. 5) i rynnowy (rys. 5). Sekcje te charakteryzują się ciekawą cechą hydrauliczną: największe natężenie przepływu i największa prędkość występują w nich nie przy całkowitym, ale tylko przy częściowym napełnieniu.

Wyjaśnia to fakt, że po wypełnieniu górnej części takich sekcji zwilżany obwód rośnie szybciej niż powierzchnia, a zatem promień hydrauliczny zaczyna się zmniejszać, co jednocześnie prowadzi do zmniejszenia prędkości i natężenia przepływu.

Obliczenia hydrauliczne rurociągów o swobodnym przepływie przeprowadza się podobnie do obliczeń kanałów otwartych, co jest naturalne, ponieważ rurociąg o swobodnym przepływie jest zasadniczo taki sam otwarty kanał; Jedyną różnicą pomiędzy rurociągami a kanałami w sensie hydraulicznym jest wspomniane już zmniejszenie promienia hydraulicznego rurociągu przy wypełnieniu jego górnej części, natomiast promień hydrauliczny kanału zwiększa się wraz ze wzrostem wypełnienia.

Ryc.6 Ryc.7

Aby uprościć obliczenia, dla określonych kształtów przekroju poprzecznego można wcześniej obliczyć wartości charakterystyk rurociągu (powierzchnię przekroju, promień hydrauliczny oraz wartości zależne od głębokości napełnienia).

Jeśli oznaczymy przez W 0 i wartości modułu prędkości i modułu przepływu przy pełnym napełnieniu godz. 0 rurociąg i te same litery bez indeksu - ich znaczenie przy pewnym częściowym wypełnieniu H, można obliczyć wartości współczynników

w zależności od ; otrzymane zależności dla rurociągów o przekroju okrągłym, jajowatym i nieckowym przedstawiono w postaci wykresów na rys. 6, 7, 8. Wykorzystując te wykresy wartości prędkości i natężenie przepływu Q przy częściowym napełnieniu można znaleźć za pomocą wzorów

8,5. Ruch bezciśnieniowy w trybie laminarnym

W praktyce, na przykład, podczas spuszczania bardzo lepkich olejów i produktów naftowych oraz ich przepływu w otwartych zsypach i rurach grawitacyjnych, przy rozwiązywaniu niektórych problemów z zakresu inżynierii chemicznej i rafinerii, czasami można spotkać się z laminarnym swobodnym przepływem płynu.

Można w tym przypadku teoretycznie wyznaczyć stratę ciśnienia (podobnie jak w przypadku przepływu laminarnego w rurach ciśnieniowych) i uzyskać obliczone zależności na natężenie przepływu. Nie przedstawiając tutaj odpowiednich rozwiązań, które są zwykle bardzo złożone matematycznie i uciążliwe, ograniczymy się jedynie do podsumowania niektórych wzorów obliczeniowych dla kanałów o najczęściej stosowanych kształtach przekrojów. Według I.A. Charnego dla kanału o przekroju prostokątnym na głębokości przepływu H i szerokość B przepływ płynu można obliczyć za pomocą wzoru

Gdzie I–nachylenie dna kanału; G- przyśpieszenie grawitacyjne; v jest lepkością kinematyczną cieczy.

Jeżeli głębokość przepływu jest bardzo mała w porównaniu z szerokością, wówczas

Dla kanału trapezowego najkorzystniejszy hydraulicznie przekrój poprzeczny z kątem

Do kanału półkolistego

Średnice rurociągów grawitacyjnych i ssących określa się na podstawie obliczonego natężenia przepływu w normalnych warunkach pracy ujęcia wody, a prędkość przepływu wody w rurach określa wzór (16):

Gdzie
- szacunkowe natężenie przepływu jednej sekcji;

- dopuszczalna prędkość projektowa w rurociągu (1 tabela 2.2, 2.3).

Należy sprawdzić prędkości w rurach grawitacyjnych:

a) na niezamuleniu drobnych osadów transportowanych rurą o średnicy D (m) w ilości  (kg/m 3), o średniej ważonej wielkości hydraulicznej  (m/s). (Tabela 9):

, m/s, (17)

Gdzie
;

c jest współczynnikiem Chezy'ego.

Prędkość bez zamulania
można również wyznaczyć wzorem (18):

(18)

Gdzie = 8g/c 2 - współczynnik tarcia hydraulicznego.

Dla cząstek zawieszonych o wielkości cząstek d = 1 mm przy wielkości hydraulicznej

= 0,094 m/s wartości są następujące:

, SM

b) na ruchliwość osadów grawitacyjnych wchodzących do przewodu mm:

, m/s (19)

1.7 Wybór metody i obliczenia układu mycia elementów

Chociaż prędkość w rurociągach wody z przepływem grawitacyjnym jest ustawiona na wyższą niż bez zamulania, niemożliwe jest całkowite wyeliminowanie sedymentacji zawiesiny, dlatego zapewnione jest płukanie rurociągów.

Aby zapewnić wymaganą prędkość płukania
wymagane wydatki (
), przekraczającą normalną pracę linii grawitacyjnej. Do zardzewiałych wlotów wody do filtra
do filtrów z poborem wody od dołu do góry
do otworów usytuowanych w płaszczyźnie pionowej i ogrodzonych kratami zatrzymującymi gruz
do kaset filtracyjnych dla ryb instalowanych w płaszczyźnie pionowej
Płukanie linii grawitacyjnej może być bezpośrednie – z ruchem wody spłukującej od końcówki do studni, odwrotne – ruchem wody płuczącej od studni do końcówki oraz pulsacyjne.

W przypadku spłukiwania bezpośredniego konieczne jest zwiększenie prędkości przepływu wody w rurach płuczących poprzez zmniejszenie liczby działających linii grawitacyjnych podczas płukania. Kiedy wyłączysz jedną z dwóch linii i pobierzesz taką samą ilość wody, jaką pobrano przed płukaniem, ale przez 1 linię grawitacyjną, prędkość płukania w rurze wzrasta 2 razy; po wyłączeniu jednej z trzech rur grawitacyjnych prędkość w dwóch rurociągach płuczących wzrasta 1,5-krotnie. Kiedy następuje spłukiwanie bezpośrednie, gdy jedna z linii pomiędzy źródłem wody a studnią brzegową jest zamknięta, powstaje pewna różnica poziomów wody. Następnie zawór tej linii szybko się otwiera, a przepływająca przez niego woda wpada z większą prędkością do studni przybrzeżnej, usuwając z niej wszelkie osady, które następnie usuwane są przez windę hydrauliczną. Ta metoda mycia jest przeprowadzana przy wysokim poziomie źródła wody.

Podczas płukania wstecznego linie grawitacyjne przyłącza się przewodami płuczącymi do rurociągów ciśnieniowych NS I. Linie 350 ÷ 600 mm i powyżej 600 mm myte metodą wodno-powietrzną lub pulsacyjną. W tym celu w studni na wylocie linii grawitacyjnej instaluje się hermetycznie zamknięty zawór. Przed nim do przewodu podłącza się kolumnę ciśnieniową o wysokości 6 ÷ 8 m i średnicy 1,5 ÷ 3-krotności średnicy przewodu spłukującego. Na górze kolumny podłączona jest pompa próżniowa za pomocą rury, aby wytworzyć w niej podciśnienie. Jeśli na czas płukania zamkniesz zawór w linii grawitacyjnej i wytworzysz podciśnienie w kolumnie ciśnieniowej, woda będzie się w niej podnosić zgodnie ze stopniem poziomu podciśnienia. Kiedy próżnia w kolumnie zostanie przerwana, znajdująca się w niej woda wpada do linii grawitacyjnej, a powstały prąd wypłukuje dziury w głowicy. Płukanie powtarza się kilkukrotnie i przeprowadza w okresach niskiego poziomu wody w źródle. Gdy zużycie wody do płukania przekracza 5%
stosować odwrotne płukanie wodą i powietrzem lub pulsacyjne sprężone powietrze.

O właściwościach hydraulicznych kolektorów decyduje ich największa przepustowość przy danym nachyleniu i otwartej powierzchni przepływu. Do projektowania domowych sieci kanalizacyjnych przyjmuje się tryb swobodnego przepływu płynu z częściowym (0,5-0,8) wypełnieniem rur. Należy pamiętać, że w sieciach przeznaczonych do transportu wód opadowych szacunkowe natężenia przepływu obserwuje się nie częściej niż raz na kilka lat. W rezultacie sieci odwadniające działają w trybie swobodnego przepływu, gdy są częściowo wypełnione. Ten tryb ma wiele zalet w porównaniu z trybem ciśnieniowym. W sieciach domowych i przemysłowych konieczne jest zapewnienie rezerwy przekroju rurociągu pod napięciem. Rozgałęziona sieć drenażowa jest wentylowana poprzez pozbawioną wody górną część odcinka rury. Jednocześnie gazy powstające w wodzie są w sposób ciągły usuwane z rurociągu, co powoduje korozję rurociągów i znajdujących się na nich konstrukcji, komplikuje działanie sieci odwadniających itp.

W ścieki zawiera także nierozpuszczone zanieczyszczenia pochodzenia organicznego i mineralnego. Te pierwsze mają niską gęstość i są dobrze transportowane przez przepływ wody. Te ostatnie (piasek, potłuczone szkło, żużel itp.) Mają znaczną gęstość i są transportowane tylko przy pewnych prędkościach turbulentnego reżimu ruchu płynu. Dlatego najważniejszym warunkiem projektowania sieci odwadniających jest zapewnienie, że rurociągi przy obliczonych natężeniach przepływu mają wymagane prędkości przepływu, wykluczając tworzenie się gęstych, nieusuwalnych osadów. Do przeprowadzenia obliczeń hydraulicznych rur falistych dwuwarstwowych KORSIS można stosować wzory hydrauliczne, nomogramy i tabele zgodnie z wymaganiami SNiP 2.04.03-85 „Kanalizacja. Sieci i konstrukcje zewnętrzne” oraz SP 40-102-2000 „Projektowanie i montaż rurociągów wodociągowych i kanalizacyjnych z materiałów polimerowych. Ogólne wymagania". Obliczenia rurociągów grawitacyjnych polegają na określeniu ich średnicy, nachylenia oraz parametrów eksploatacyjnych – napełnienia i prędkości. Zazwyczaj punktem wyjścia do obliczeń jest natężenie przepływu, które jest określane jako pierwsze.

Gdzie Q- szacunkowe zużycie; ; - powierzchnia przekroju czynnego; w- prędkość; Z- współczynnik Chezy'ego; ; - promień hydrauliczny; ; - zwilżony obwód; ja = hl/l- nachylenie tacy; hl- spadek tacy na całej długości L.

We wzorze Chezy’ego zakłada się, że spadek hydrauliczny L równy nachyleniu tacy I, ponieważ ruch wody jest równomierny.
Aby określić współczynnik Chezy'ego, zaleca się wzór N.N. Pawłowskiego (przy 0,1

Gdzie y- wykładnik określony wzorem:

Gdzie N- współczynnik chropowatości w zależności od stanu ścianek rurociągu.

Do przybliżonych obliczeń N. N. Pawłowski zalecił następujące wzory:

Na y = 1/6 wzór na C (współczynnik Chezy’ego) jest znany jako wzór Manninga i obowiązuje dla turbulentnych warunków płynu.

Wiadomo, że maksymalny przepływ wody w rurach obserwuje się przy napełnieniu h/d = 0,95, dlatego nie zaleca się przyjmowania napełnienia większego niż ta wartość. Zaleca się przyjmowanie obliczonych wypełnień nawet mniejszych niż ta wartość z następujących powodów. Po pierwsze, przy ustalaniu szacunkowych wielkości przepływu nie uwzględnia się wahań wartości w ciągu godziny doby, w której można zaobserwować maksymalny przepływ. Wahania te mogą być mniejsze lub większe. Po drugie, ze względu na nierównomierny przepływ wody, wypełnienie poszczególnych odcinków rurociągu może być większe niż obliczone. Aby uniknąć zalania w warunkach projektowych, zaleca się wypełnienie rurociągów domowej sieci kanalizacyjnej nie większe niż 0,8. Zalecane maksymalne poziomy napełnienia podano w tabeli.

W rurociągach kanalizacji deszczowej i drenach kompletnych oddzielnych systemów odwadniających, a także w rurociągach całkowicie stopowych w warunkach projektowych zaleca się przyjmować wypełnienie równe 1, tj. pełny. Wyjaśnia to fakt, że warunki projektowe w tych rurociągach są obserwowane bardzo rzadko. W związku z tym rurociągi te przez większość czasu będą eksploatowane przy częściowym napełnieniu. Przepływ ścieków w sieciach odwadniających różni się znacznie od pewnego minimum do znanego maksimum, które przyjmuje się jako obliczone. Nie jest możliwe zapewnienie możliwości transportu wszystkich zanieczyszczeń przepływem w całym zakresie prędkości przepływu, w tym co najmniej, gdyż wiązałoby się to z koniecznością układania rurociągów o dużych spadkach, a to prowadziłoby do ich znacznych głębokości.

Obecnie obliczenia rurociągów przeprowadza się pod warunkiem utrzymania rur w czystości przy maksymalnym projektowym natężeniu przepływu. Zatem przy minimalnych natężeniach przepływu w rurociągach mogą osadzać się osady, ale po osiągnięciu projektowego natężenia przepływu rurociągi muszą się samooczyścić. W tym miejscu wprowadzono pojęcie prędkości samooczyszczania - minimalnej prędkości, którą należy zapewnić w sieciach kanalizacyjnych przy projektowym natężeniu przepływu.

Podstawiając prędkość minimalną do wzoru Chezy’ego, można otrzymać minimalne nachylenie, przy którym rurociąg się oczyszcza. Minimalne średnice i nachylenia sieci odwadniającej podano w tabeli.

Piasek i inne zanieczyszczenia mineralne zawarte w ściekach to materiały ścierne, które niszczą ścianki rurociągów. W tym przypadku intensywność ścierania jest proporcjonalna do prędkości przepływu. Dlatego też na podstawie wieloletnich doświadczeń w eksploatacji sieci kanalizacyjnych ustalono, że maksymalne dopuszczalne prędkości wynoszą 4 m/s dla rur niemetalowych i 8 m/s dla rur metalowych.

Aby określić minimalne nachylenie, możesz skorzystać z następującego wzoru:

Gdzie D- średnica rurociągu, mm; - współczynnik równy:

1 przy d = 500 mm,
1,1 przy d = 600-800 mm,
1,3 przy d = 1000-1200 mm.

Obliczanie rurociągów za pomocą wzorów jest niezwykle złożone. Metody rozwiązywania różnych problemów w obliczaniu rurociągów są określone w literaturze specjalistycznej.Przy projektowaniu sieci odwadniających konieczne jest wykonanie obliczeń dużej liczby poszczególnych odcinków rurociągów o różnych warunkach projektowych. Do ich obliczeń stosuje się pewne techniki upraszczające, w których wykorzystuje się opracowane tabele, wykresy i diagramy.

Na rysunku przedstawiono krzywe zmian prędkości v i natężenia przepływu q w rurach okrągłych w zależności od stopnia ich wypełnienia. Oś rzędnych przedstawia stopień napełnienia h/d, a oś odciętych przedstawia prędkości v i natężenia przepływu q odpowiadające tym napełnieniom, wyrażone jako ułamki prędkości i natężenia przepływu przy pełnym napełnieniu. Średnicę rurociągu grawitacyjnego można wyznaczyć za pomocą nomogramu w zależności od natężenia przepływu cieczy, nachylenia rurociągu oraz wartości obliczonego natężenia przepływu ścieków. Nomogramy stanowią graficzną reprezentację wzoru Colebrooka-White'a. Pod warunkiem, że temperatura wody wynosi 10°C, a chropowatość rurociągu wynosi -0,00025 m. Wypełnienie rury to stosunek poziomu wody (H) do wewnętrznej średnicy rury (Di).

Wyznaczanie średnic rurociągów grawitacyjnych

Woda z głowicy transportowana jest dwiema liniami grawitacyjnymi. Średnica linii grawitacyjnych powinna być taka, aby prędkość przepływu wody wzdłuż nich była nie mniejsza niż prędkość przepływu wody w rzece, aby zminimalizować osadzanie się mułu. W tym celu podczas powodzi o zwiększonym zmętnieniu przepuszczamy cały przepływ przez jedną linię grawitacyjną, z prędkością Vfav = 1,31 m/s.

Średnicę rurociągu grawitacyjnego określa się ze wzoru:

dс.tr.=v(4*Qр/рV)=??4*0,4/3,14*1,31?=0,62m

przyjmujemy rury stalowe o średnicy dс.tr = 700 mm, z prędkością V = 0567 m/s, zgodnie z tabelą Sheveleva, w okresach niżówek całe natężenie przepływu 0,22 m/s będzie przepuszczane przez dwie linie grawitacyjne , z prędkością V = 0,283 m/s, według SNIP.

Stratę ciśnienia podczas przemieszczania się wody w liniach grawitacyjnych określa wzór:

??=i*?+?(zh*VI)/2g+?р, gdzie

i - spadek hydrauliczny lub strata ciśnienia na jednostkę długości rurociągu (określana według tabeli Sheveleva),

Szacunkowa długość rurociągu grawitacyjnego, m,

g - współczynnik oporu, przyjmowany w zależności od lokalnej przeszkody (określony na podstawie podręcznika A.N. Kurganowa i N.F. Fedorowa „Podręcznik obliczeń hydraulicznych systemów zaopatrzenia w wodę”).

Na wypadek wyłączenia jednej linii w celu naprawy lub płukania.

Dla przypadku pracy na dwóch liniach.

W wyniku obliczeń strat ciśnienia wyznaczamy znaki poziomu wody w studni. Użyjmy następujących wartości:

Dla przejścia zwężającego się - w=0,25

Dla dwóch kolanek spawanych o kącie 45° - w = 0,45

Dla trójnika w kierunku do przodu rury - w=0,1

Dla zaworu - w=50

Wyjście z rury (wylewki) do komory poboru wody - w=1

Zatem - f=51,8

W ten sposób obliczamy stratę ciśnienia, gdy woda porusza się wzdłuż jednej linii grawitacji:

Wzdłuż długości i*?

Oznacza to, że strata ciśnienia na całej długości będzie równa:

0,00061 *120 m = 0,0732

Strata ciśnienia na siatkach?p=0,1 i suma? Jest:

H=0,0732*51,8*(0,8І/2*9,81) +0,1=0,227

Stwierdziliśmy straty ciśnienia, gdy cały przepływ wody porusza się wzdłuż jednej linii grawitacji.

Wyznaczamy utratę ciśnienia wody podczas przepływu przez dwie linie grawitacyjne.

2) Na długości i*?

Według tabel Shevelev’a dla natężenia przepływu 800 m3/h.

Na podstawie tego natężenia przepływu określamy je za pomocą tabeli Sheveleva:

d=700 mm zatem і=0,00061 (1000 і=0,61), przy prędkości V=0,567 m/s.

Według spożycia:

Zgodnie z tym natężeniem przepływu, które przepuszczamy przez dwie rury stalowe o średnicy 700 mm zgodnie z tabelą Sheveleva, 1000 i = 0,178 zatem i = 0,000178 przy prędkości V = 0,286 m/s, co oznacza straty wzdłuż długość:

??= i*?=0,00061 *120m=0,0732

Kwota?f=51,8

H=51,8*0,4І/2*9,81+0,0732+0,1=0,596

Straty ciśnienia uzyskujemy poprzez dwa rurociągi grawitacyjne.

Automatyzacja instalacji do przygotowania syropu

Średnicę rurociągów można określić na podstawie przepływu produktu: D =, m, (5) gdzie Qп - przepływ produktu, m3/s; W - prędkość produktu (cieczy), m/s; D - średnica wewnętrzna rurociągu, m...

Analiza wyników badań gazowo-hydrodynamicznych odwiertów przyłączonych do GPP-14 złoża ropy i kondensatu gazowego Orenburg

Aby znaleźć optymalną średnicę rurociągu naftowego zgodnie z tabelą 3 dla przepustowości 4,5 mln ton/rok, wybieramy trzy konkurencyjne średnice, przez które możliwe jest przepompowanie danej objętości ropy: D1 = 377 mm, D2 = 426 mm, D3 = 529 mm.. .

Napęd hydrauliczny manipulatora

W tym celu ustalamy prędkości przepływu cieczy: w rurociągu ciśnieniowym – 3,8 m/s; w rurociągu spustowym - 1,5 m/s; w rurociągu ssawnym - 1 m/s. , m gdzie, to wielkość przepływu płynu przez rurę, [m3/s]; - prędkość przepływu płynu, [m/s]...

Obliczenia hydrauliczne objętościowego napędu hydraulicznego mechanizmu posuwu piły tarczowej

Średnicę wewnętrzną rurociągu określa się ze wzoru, gdzie Q jest największym natężeniem przepływu w projektowanym odcinku przewodu hydraulicznego, m3/s; V to dopuszczalna prędkość ruchu płynu, m/s. Dla przewodu ciśnieniowego przyjąć dn-p = 16 mm. Dla przewodu wykonawczego...

Siłownik hydrauliczny z tłoczyskiem jednokierunkowym

Przyjmujemy prędkości w przewodach: dla rurociągu ssawnego = 1,6 m/s; dla rurociągu spustowego =2 m/s; dla rurociągu ciśnieniowego =3,2 m/s (na str<6,3 МПа). Зная расход Q (расход жидкости во всасывающей, напорной и сливной линиях)...

Projekt instalacji odparowującej

Określ średnicę złączki dla wlotu surowego roztworu. Określ średnicę kształtki d1, m d1 = gdzie V to objętościowe natężenie przepływu roztworu surowego, m/s; w to prędkość ruchu surowego roztworu, w = 1 m/s. d1 = V = gdzie G0 jest ilością rozwiązania początkowego...

Jednostka pompująca

Podany schemat technologiczny zawiera kontenery usytuowane na różnych wysokościach...

Wyznaczanie parametrów projektowych zespołów parowników

Przyjmijmy następujące wartości prędkości przepływu: · prędkość ruchu pary grzewczej šgp = 20 m/s; · prędkość kondensatu schk=0...

Projekt budowy kotłowni o mocy 4 MW

Gdzie Gset to natężenie przepływu wody sieciowej, kg/s; v - objętość właściwa wody, v = 0,001m3/kg; Vв - prędkość wody w rurociągu, przyjmujemy 1 m/s · Średnica wodociągu sieciowego Akceptujemy rurę o standardowej średnicy 200 mm. · Średnica bezpośredniego rurociągu wodnego...

Kotłownia przemysłowa z kotłami parowymi

Do głównych rurociągów ciepłowni parowej należą rurociągi pary nasyconej w kotłowni oraz rurociągi wody zasilającej. Średnicę rurociągów oblicza się ze wzoru: , m (1,36) gdzie...

Obliczanie napędu hydraulicznego ciągnika LT-154

Średnicę rurociągu określa się ze wzoru: gdzie QС to natężenie przepływu w układzie hydraulicznym, m3/s; VZh to prędkość ruchu płynu w rurociągu, m/s; Zgodnie z zaleceniami przyjmujemy natężenia przepływu cieczy: - dla przewodu hydraulicznego ssącego VВ = 0,5...2 m/s...

Obliczanie hydraulicznego napędu obrotowego

Do łączenia elementów układu hydraulicznego stosuje się rurociągi, których średnicę wewnętrzną określa średnica gwintu łączącego urządzeń hydraulicznych lub podejście warunkowe, tj....

Obliczanie i projektowanie konstrukcji ujęcia wody ze źródła wody powierzchniowej (rzeka)

2=2Dр - co najmniej dwie średnice kielicha; Dр =1,3 - 2 d - rura ssawna; Dр =1,5*0,6=0,9m, ?2=2Dр=2*0,9=1,8; ?1=0,8D - nie mniej niż 0,5 m; ?1=0,8*(0,9)=0,72 Wszystkie parametry uznawane są za zalecane minimum. Średnica rury ssącej...

Schemat funkcjonalny automatyki

Średnicę rurociągów można określić na podstawie przepływu produktu: D =, m, (5) ustawialny parametr technologiczny automatyki gdzie Qο - przepływ produktu, m3/s; W - prędkość produktu (cieczy), m/s; D - średnica wewnętrzna rurociągu, m...

Koparka łańcuchowa ETC-250

Obliczmy średnice rurociągów z warunku zapewnienia dopuszczalnych prędkości roboczych: - ssanie - spust - tłok. W oparciu o obliczone średnice wybieramy najbliższą im średnicę certyfikowaną stali...