Контрольная работа по "Водоснабжению и водоотведению"

1. ЗАДАЧА  №1

Определить секундный  и часовой расходы воды для  жилого дома с централизованным горячим  водоснабжением с числом квартир n_кв = 700 и средней заселённостью V_o, = 4,2 чел/кв. В каждой квартире установлены следующие санитарно-технические приборы: ванны, длиной 1700 мм, оборудованные душами, умывальник, унитаз, кухонная мойка.

Определить расход сточных вод.

РЕШЕНИЕ

 

1. Устанавливаем число  водоразборных приборов в здании

N^tot = N^c= 4∙700 = 2800; N^h= 3∙700 = 2100.

2. В соответствии с  прил. 3 СНиП 2.04.01-85* нормы расхода воды на одного потребителя в час наибольшего водопотребления составляет:

q^tot_hr,u = 15,6 л/ч;    - общий

q^h_hr,u = 10 л/ч;    - горячей воды

q^c_hr,u = 15,6 – 10 = 5,6 л/ч.  - холодной воды

3. По той же таблице норма  расхода воды санитарно-техническим прибором:

q^tot_o = 0,3 л/с (q^tot_o,hr =300 л/ч);   - общий

q^h_o = 0,2 л/с  (q^h_o,hr = 200 л/ч).   - горячей воды

4. Определяем секундную вероятность  действия приборов по формуле:

Число потребителей U = V_o×n_кв = 4,2×700 = 2940 чел

5. Находим значение  произведения NP и по приложению 4 СНиП 2.04.01-85* значения коэффициентов α. Промежуточные значения α находить точной интерполяцией.

N^totP^tot = 2800∙0,15 = 42; α^tot = 12,41;

N^cP^c = 2800∙0,008 = 22,4; α^c =7,521;

N^hP^h = 2100∙0,019 = 39,9; α^h = 11,896.

6. Определяем расчётные секундные расходы:

q^tot = 5∙q^tot_o× α^tot =5×0,3×12,41 =18,615 л/с;

q^c = 5∙q^c_o× α^c =5×0,2×7,521 = 7,521 л/с;

q^h = 5∙q^h_o× α^h =5×0,2×11,896 =11,896 л/с.

7. Определим часовую вероятность действия приборов по формулам:

8. Находим значение произведения NP_hr и по приложению 4 СНиП 2.04.01-85* значения коэффициентов α_hr. Промежуточные значения α_hr находить точной интерполяцией.

N^totP^tot_hr = 2800∙0,054 = 151,2; α^tot_hr = 37,48;

N^cP^c_hr = 2800∙0,0288 = 80,64; α^c_hr = 21,247;

N^hP^h_hr = 2100∙0,0684 = 143,64; α^h_hr = 35,329.

9. Определяем расчётные часовые  расходы.

q^tot_hr = 5∙q^tot_o,hr× α^tot_hr =5×300×37,48 = 56220 л/ч;

q^с_hr = 5∙q^с_o,hr× α^с_hr =5×200×21,247 = 21247 л/ч;

q^h_hr = 5∙q^h_o,hr× α^h_hr =5×200×35,329 = 35329 л/ч.

10. Определяем расход сточных  вод согласно п. 3.5 СНиП 2.04.01-85*.

Так как q^tot > 8 л/с, то q^s_o = q^tot

 q^s_o =18,615 л/с.

Ответ: q^s_o =18,615 л/с

 

 

 

 

 

2. ЗАДАЧА  №2

 

Подобрать водомеры для  холодной и горячей воды для поквартирных подводок и для всего здания в  целом для жилого дома с централизованным горячим водоснабжением с числом квартир n_кв = 700 и средней заселённостью V_o, = 4,2 чел/кВ, определить потери напора в них . В каждой квартире установлены следующие санитарно-технические приборы: ванны, длиной 1700 мм, оборудованные душами, умывальник, унитаз, кухонная мойка.

РЕШЕНИЕ

Методика подбора счётчиков  воды описана в п. 11.2-11.4 СНиП  2.04.01-85*. Подберём водомер для холодной воды, устанавливаемый на всё здание.

1. Устанавливаем среднечасовой  расход холодной воды на всё  здание по формуле

,

где - норма расхода холодной воды в сутки наибольшего водопотребления, которая определяется как

,

где - соответственно нормы общего расхода и горячей воды в сутки наибольшего водопотребления, которые определяется по прил. 3 СНиП  2.04.01-85*.

2. Согласно п. 11.2-11.4 подбираем водомер с диаметром условного прохода 50 мм и проверяем его на пропуск максимального секундного расхода холодной воды (из задачи 1), определяя потери напора в нём и сравнивая их с максимально допустимыми (п. 11.3*а).

Из задачи 1: q^c = 7,521 л/с

h_dy50= Sq²=0,143∙7,521²=8,09 м,

что больше допустимых 5 м.

Увеличиваем калибр счётчика.

h_dy65= 810×10^-5 ·7,521²=0,5 м

Принимаем для холодной воды турбинный счётчик с D_y = 65 мм.

3. Подбираем водомер  с Dy = 65 мм для горячей воды (табл. 4* СНиП 2.04.01-85*), определим потери напора в нём и сравнивним их с максимально допустимыми:

q^c = 11,896 л/с (по задаче 1)

h_dy65= 810×10^-5 ·11,896²=1,15 м,

что меньше допустимого  значения.

Следовательно, принимаем для горячей воды турбинный счётчик с D_y = 65 мм.

           4. Подберем водомеры для холодной и горячей воды для поквартирных подводок.

Определяем секундную  вероятность действия приборов:

N^cP^c = 4∙0,008 = 0,032; α^c =0,241;

N^hP^h = 3∙0,019 = 0,057; α^h = 0,285.

q^c = 5∙q^c_o× α^c =5×0,2×0,241= 0,241 л/с;

q^h = 5∙q^h_o× α^h =5×0,2×0,285=0,285 л/с.

Определим часовую вероятность  действия приборов:

Находим значение произведения NP_hr и по приложению 4 СНиП 2.04.01-85* значения коэффициентов α_hr. Промежуточные значения α_hr находить точной интерполяцией.

N^cP^c_hr = 4∙0,029 = 0,112; α^c_hr = 0,358;

N^hP^h_hr =3∙0,068 = 0,204; α^h_hr = 0,453.

Определяем расчётные  часовые расходы.

q^с_hr = 5∙q^с_o,hr× α^с_hr =5×0,2×0,358= 0,358 л/ч;

q^h_hr = 5∙q^h_o,hr× α^h_hr =5×0,2×0,453= 0,453 л/ч.

Для холодной и горячей  воды для поквартирных подводок принимаем  крыльчатые счетчики с Dy=15 мм.

               5. Определим потери напора в  поквартирных счетчиках холодной  и горячей воды:

h= Sq²

h^с = 14,5·0,241²=0,84 м

h^h = 14,5·0,285²=1,18 м

Потери менее допустимых 5 м, следовательно, принимаем к установке  счетчики с Dy = 15 мм.

Ответ: Для холодной и  горячей воды для здания в целом  принять к установке турбинные счетчики с Dy = 65 мм; h =1,15 м. Для поквартирных подводок горячей и холодной воды принять крыльчатые счетчики с   Dy = 15 мм; h^с=0,84м, h^h=1,18м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ЗАДАЧА  №3

 

Определить рабочий  напор перед внутренним пожарным краном диаметром d =50 мм при подаче через него воды в количестве q = 2,5 л/с, длине пожарного рукава l_р = 15 м, диаметре спрыска d_спр = 13 мм и требуемой высоте компактной струи h = 10 м.

 РЕШЕНИЕ

По таблице 3 СНиП 2.04.01 - 85* исходя из условия задачи для  обеспечения требуемой производительности пожарной струи 2.5 л/с необходимо принять 1 пожарный кран производительностью 2,6 л/с. Отсюда получаем напор перед внутренним пожарным краном 20,6 м при диаметре спрыска 13 мм и длине рукава 15 м.

Ответ: Н = 20,6 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ЗАДАЧА  №4

Определить потери напора в трубопроводе с условным проходом d=40 мм, длиной l=40 м при расчётном расходе q=2,6 л/с.

Расчёт произвести для  труб:

1. стальных водогазопроводных (ГОСТ 3262-75*);
2. стальных электросварных (ГОСТ 10704-76, ГОСТ 8696-74);
3. чугунных (ГОСТ 9583-75);
4. асбестоцементных (ГОСТ 539-80);
5. полиэтиленовых (ГОСТ 18599-83).

Произвести вычисления для четырёх видов трубопроводов:

а) хозяйственно-питьевой;

б) хозяйственно-противопожарный;

в) противопожарный;

г) производственно-противопожарный.

РЕШЕНИЕ

1) Из таблицы Шевелева (для труб водогазопроводных) находим искомые значения удельных потерь напора 1000i.

1000i = 300,2 мм вод. ст./м.

Потери напора составят:

h = 1000i∙l/1000 = 300,2∙40/1000 = 0,6664 м

Используя следующие  коэффициенты произведем расчет для  конкретного вида трубопровода:

Вид трубопровода	Коэффициент
Хозяйственно-питьевой	1,3
Хозяйственно-противопожарный	1,2
Противопожарный	1,1
Производственно-противопожарный	1,15

 

Получаем:

h · 1,3 = 12,008 · 1,3 = 15,61 м – потери напора для хозяйственно-питьевого трубопровода

h · 1,2 = 12,008 · 1,2 = 14,41 м – потери напора для хозяйственно-противопожарного трубопровода

h · 1,1 = 12,008 · 1,1 = 13,209 м – потери напора для противопожарного трубопровода

h · 1,15 = 12,008 · 1,15 = 13,809 м – потери напора для производственно-противопожарного трубопровода

2) Для стальных электросварных труб по ГОСТ 10704 – 76 сортамент труб не предусматривает заданного диаметра, следовательно, берем ближайший d=50мм

1000i = 26,4 мм вод. ст./м.

Потери напора составят:

h = 1000i∙l/1000 = 26,4∙40/1000 = 1,056 м

Используем коэффициенты и находим потери:

h · 1,3 = 1,056 · 1,3 = 1,373 м – потери напора для хозяйственно-питьевого трубопровода

h · 1,2 = 1,056 · 1,2 = 1,267 м – потери напора для хозяйственно-противопожарного трубопровода

h · 1,1 = 1,056 · 1,1 = 1,162 м – потери напора для противопожарного трубопровода

h · 1,15 = 1,056 · 1,15 = 1,214 м – потери напора для производственно-противопожарного трубопровода

 

3) Для чугунных труб по ГОСТ 9583 – 75 сортамент труб не предусматривает  заданного диаметра, следовательно,  берем ближайший d = 65 мм

1000i = 21,7 мм вод. ст./м.

Потери напора составят:

h = 1000i∙l/1000 = 21,7∙40/1000 = 0,868 м

Используем коэффициенты и находим  потери:

h · 1,3 = 0,868 · 1,3 = 1,128 м – потери напора для хозяйственно-питьевого трубопровода

h · 1,2 = 0,868 · 1,2 = 1,042 м – потери напора для хозяйственно-противопожарного трубопровода

h · 1,1 = 0,868 · 1,1 = 0,955 м – потери напора для противопожарного трубопровода

h · 1,15 = 0,868 · 1,15 = 0,998 м – потери напора для производственно-противопожарного трубопровода

 

4) Для асбестоцементных  труб по ГОСТ 539 – 80 сортамент  труб не предусматривает заданного  диаметра, следовательно, берем ближайший  d = 100 мм

1000i = 1,73 мм вод. ст./м.

Потери напора составят:

h = 1000i∙l/1000 = 1,73∙40/1000 = 0,069 м

Используем коэффициенты и находим потери:

h · 1,3 = 0,069 · 1,3 = 0,09 м – потери напора для хозяйственно-питьевого трубопровода

h · 1,2 = 0,069 · 1,2 = 0,083 м – потери напора для хозяйственно-противопожарного трубопровода

h · 1,1 = 0,069 · 1,1 = 0,076 м – потери напора для противопожарного трубопровода

h · 1,15 = 0,069 · 1,15 = 0,079 м – потери напора для производственно-противопожарного трубопровода

 

5) Для полиэтиленовых  труб по ГОСТ 18599 – 83

1000i = 332 мм вод. ст./м.

Потери напора составят:

h = 1000i∙l/1000 = 332∙40/1000 = 13,28 м

Используем коэффициенты и находим  потери:

h · 1,3 = 13,28 · 1,3 = 17,264 м – потери напора для хозяйственно-питьевого трубопровода

h · 1,2 = 13,28 · 1,2 = 15,936 м – потери напора для хозяйственно-противопожарного трубопровода

h · 1,1 = 13,28 · 1,1 = 14,608 м – потери напора для противопожарного трубопровода

h · 1,15 = 13,28 · 1,15 = 15,272 м – потери напора для производственно-противопожарного трубопровода

 

Результаты расчёта:

Вид трубопровода	ГОСТ труб
	3262-75*	10704-76	9583-75	539-80	18599-83
Удельные потери 1000i, мм вод. ст./м.	300,2	26,4	21,7	1,73	332
Потери напора h, м	12,008	1,056	0,868	0,069	13,28
Хозяйственно-питьевой	15,61	1,373	1,128	0,09	17,264
Хозяйственно-противопожарный	14,41	1,267	1,042	0,083	15,936
Противопожарный	13,209	1,162	0,955	0,076	14,608
Производственно-противопожарный	13,809	1,214	0,998	0,079	15,272