5.3. Схемы и конструкции счетчиков расхода воды 37

5.3. Схемы и конструкции счетчиков расхода воды

Диаметр счетчика обычно меньше диаметра трубопровода, однако при обосновании гидравлическим расчетом устанавливают счетчики диаметром, равным диаметру трубопровода.

Крыльчатые счетчики присоединяют к трубопроводам на фланцах (рис. 5.1,а) или муфтах (рис. 5.1,6). При соединении муфтами у водомера должен быть предусмотрен сгон для быстрого снятия его без повреждения трубопровода. Крыльчатые водомеры необходимо устанавливать только горизонтально.

Турбинные счетчики для воды присоединяют к трубопроводам на фланцах. Турбинные

водомеры можно устанавливать как в горизонтальном, так и в наклонном положении, а также вертикально при условии движения воды снизу вверх. С каждой стороны водомера должны быть Уэщюлбжены запорные вентили или задвижкиМежду водомером и вторым по движению воды запорным вентилем или задвижкой размещают контрольный кран для проверки точности показаний водомера. Для крыльчатых водомеров диаметр контрольного крана соответствует 15 мм, для турбинных (до 100 мм)-20 мм.

Для турбинных водомеров диаметром 150 мм и более вместо контрольных кранов следует на ответвлении устанавливать тройники и вентили. Типовые чертежи водомерных узлов приведены в серии 5.901-1.

ГЛАВА 6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ ХОЛОДНОЙ ВОДЫ

Гидравлический расчет сетей внутренних водопроводов производится по наибольшему расчетному секундному расходу воды.

Хозяйственно-питьевые и производственные водопроводные сети, предназначенные также для пожаротушения, рассчитывают на подачу расчетного пожарного расхода воды при наибольшем расчетном секундном расходе воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

Водопроводные сети, питаемые несколькими вводами, рассчитывают с учетом выключения одного из них.

Диаметры труб внутренних водопроводных сетей назначают из расчета наибольшего использования гарантийного напора в наружной водопроводной сети.

Скорости движения воды в стальных трубах внутренних водопроводных сетей диаметром до 400 мм при хозяйственно-питьевом водоразборе не должны превышать: в магистралях, стояках и подводках к водоразборным точкам-3 м/с, в спринклерных и дренчерных системах-10 м/с.

Расчет системы выполняют в такой последовательности:

по аксонометрической схеме и генплану намечают расчетную точку и расчетное направление движения воды от ввода до расчетной точки;

расчетное направление разбивают на расчетные участки;

определяют расчетные расходы воды, поступающей к потребителям в расчетных точках;

по расчетному расходу подбирают диаметр трубопровода, учитывая рекомендуемые скорости в трубопроводах;

по расчетному расходу и диаметру определяют потери напора во всех элементах систем;

сравнивают потери напора с давлением, имеющимся в наружной сети, и определяют необходимость установки повысительных насосов.

Гидравлический расчет стальных водопроводных труб в соответствии со СНиП 2.04.02 84 приводится по формулам ВНИИ ВОДГЕО. По этим формулам составлены соответствующие расчетные таблицы*. В дополнение к ним в прил. П1 приведены таблицы для гидравлического расчета стальных труб тех наружных диаметров и толщин стенок, которые вошли в сортамент, рекомендуемый «Пособием по применению стальных труб для внутренних санитарно-технических систем». Значения принятых расчетных диаметров при-

* Ф. Л. Шевелев, Л. Ф. Шевелев. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб.-М.: Стройиздат, 1984.

РАСЧЕТНЫЕ ДИАМЕТРЫ И ТОЛЩИНА СТЕНКИ, мм, ПРИНЯТЫЕ ПРИ СОСТАВЛЕНИИ ТАБЛИЦ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА СТАЛЬНЫХ ВОДОПРОВОДНЫХ ТРУБ

Трубы стальные водогазонроводные по ГОСТ 3262 75 с изм. Трубы стальные электросварные прямогповные по ГОСТ

10704-76 с изм.

ведены в табл. 6.1. Отклонения значений внутренних диаметров от нормированных предусмотрены ГОСТами со знаками «плюс» и «минус» и при достаточной длине трубопроводов они будут взаимно компенсироваться, поэтому эти отклонения при определении расчетных диаметров не учтены. При составлении таблиц принято уменьшение расчетных диаметров на 1 мм вследствие коррозионных отложений и обрастаний.

Таблицы составлены для расчета неновых стальных труб ио следующим формулам:

при и < 1,2 м/с

0,867 о 3

/ = 0,000912-(1 +--) • :

при и 1,2 м/с

/ = 0,00107

(6.1)

(6.2)

где /-гидравлический уклон; у-средняя скорое гь движения воды, м/с; - расчетный вну1 ранний диаметр трубы, м.

К неновым стальным трубам отнесены такие, естественная шероховатость которых по гидравлическому сопротивлению эквивалентна искусственной шероховатости, образуемой нанесением на стенки новых стальных труб песка с зернами крупностью 1 мм, и может быть принята как нормальная.

В расчетных таблицах для определенных значений диаметра условного прохода d даны значения 1000/, соответствующие потере напора в миллиметрах на I м или в метрах на 1 км длины трубопровода, и значения v, м/с, при различных расходах Q, л/с.

Потери напора могут быть подсчитаны также по удельному сопротивлению трубопро-

вода, которое в соответствии с формулой (6.2) определяется выражением:

А = ijQ = 0,001735/JV. (6.3)

В табл. 6.2 даны значения А для неновых стальных труб, подсчитанные по формуле (6.3) для расчетных внутренних диаметров этих труб, приведенных в табл. 6.1.

Формула (6.3) справедлива при средней скорости и 1,2 м/с, поэтому при меньших скоростях движения воды удельные сопротивления А по табл. 6.2 необходимо принимать с поправкой на нсквадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды.

ТАБЛИЦА 6.2

РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ А ДЛЯ НЕНОВЫХ СТАЛЬНЫХ ТРУБ

Трубы стальные водо! аюировод- Трубы стальные элекфо-пые но ГОСТ 3262 75 с изм. сварные нрямошовные по

ГОСТ 10704 76 с изм.

В соответствии с формулами (6.1) и (6.2) значения поправочного коэффшщента К, учитывающего нсквадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды, определяются выражением

= 0,852(1 -Ь 0,867/и)-, (6.4)

Глава 6. Гидравшческий расчет водопроводных сетей 39

Значения поправочных коэффициентов к расчетным значениям А для неновых стальных труб, подсчитанные по формуле (6.4), приведены ниже:

V, м/с 0,2 0,25 0,3 0 35 0,4 0,45 0,50 0,55 0,6

К, 1,41 1,33 1,28 1,24 1,20 1,175 1,15 1,13 1,115

и, м/с 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 1,0 1,10 1,20

К, 1,10 1,085 1,07 1,06 1,05 1,04 1,03 1,015 1,0

В тех случаях, когда внутренняя поверхность стенок труб подвергается интенсивной коррозии или когда идет процесс значительно-то их зарастания, к приводимым значениям ЮООг и А вводится повышаюхций поправочный коэффициент, численное значение которого должно быть установлено по результатам натурных замеров потерь напора в уже уложенных трубопроводах данной системы водоснабжения или другой системы с аналогичными условиями работы трубопроводов.

Однако при этом следует учесть, что превышение фактических потерь напора над теми, которые приняты по расчетной таблице, свидетельствует о недопустимом снижении пропускной способности по предотвращению коррозионных процессов и их зарастания.

Расчетными данными для неновых труб не следует пользоваться при проверке условий работы только что проложенных водопроводных линий из новых труб или когда при укладке труб и последующей эксплуатации осуществлены мероприятия по защите внутренней поверхности труб от коррозии и обрастаний (противокоррозионная обработка воды, покрытия на основе цемента, лакокрасочные и другие неметаллические покрытия).

Потери напора в новых стальных трубах могут быть определены по удельному сопротивлению:

0,684\, ,

I 0,001344

V J

(6.5)

Для проведения гидравлического расчета новых стальных труб следует принимать то значение удельного сопротивления, которое соответствует скорости движения воды v - 1 м/с, с ведением при других значениях скоростей поправки на неквадратичность зависимости потерь напора от расхода. При скорости движения воды V = 1 м/с формула (6.5) принимает вид

= 0,001478/!" (6 6)

Значения А, подсчитанные по формуле (6.6), даны в табл. (6.3).

ТАБЛИЦА 6.3

РАСЧЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ А ПРИ V= 1 м/с ДЛЯ НОВЫХ СТАЛЬНЫХ ТРУБ

Трубы егальные водогазопровод- Трубы стальные элекгро-ные по гост 3262 72 с изм сварные прямошовные по

ГОСТ 10704 76 с изм

Поправочный коэффициент Xj, на который при V ф 1 м/с следует умножать значения А, определяется по выражению:

Хг = 0,889(1 + 0,684/i;)°-"6 . (6 7)

Пример 6.1. Определить потери напора в стальном трубопроводе с условным проходом J - 40 мм (ГОСТ 3262-75 с изм.) длиной 200 м при расходе q = l л/с.

По табл. 1.5 находим, что при этом расходе ЮООг 156,1; v = 1,51 м/с. Потеря напора на 200 м будет

h = il= 156,1-200/1000 = 31,22 м.

Потеря напора может быть определена также по удельному сопротивлению По табл. 6.2 имеем А = 0,03902 (для q, л/с). Так как средняя скорость движения воды более 1,2 м/с, поправочный коэффициент Xj к значению А вводить не требуется. Тогда потеря напора будет

h = AlQ = 0,03902-200-22 = 31,22 м.

Пример 6.2. Определить потери напора в новом С1 альном трубопроводе с условным проходом (/=100 мм (ГОСТ 10704-76 с изм) длиной 100 м при расходе = 12 л/с, что соответствует средней скорости движения воды V = 1,46 м/с.

Расчет проводится по удельному сопротивлению По табл. 6.4. имеем А = 219,7 (для Q, м/с). Поскольку средняя скорость движения воды V ф 1 м/с, необходимо вводить поправку Xj. Поправочный коэффициент Xj зависит от скорости V следующим образом