Єдина Країна! Единая Страна!
Полипластик
RU   UA
     
Забыли пароль? -->
Вход         Регистрация
Прайс-листы Акции Продукция Документация Филиалы О нас

Популярные статьи

Особенности гидравлического расчета полимерных трубопроводов КОРСИС (журнал: Полимерные трубы - Украина)

25 Мая 2007г.
проф., д.т.н. Ю.В. Воронов, проф., к.т.н. Е.А.Пугачев (МГСУ)

 

Отведение бытовых и ливневых стоков в подавляющем большинстве случаев реализуется с помощью трубопроводов круглого сечения. Другие формы живого сечения потоков сточных вод применяются значительно реже. Например, прямоугольные, трапецеидальные и лотковые формы можно использовать в качестве распределительных и сборных коммуникаций на очистных сооружениях.

Наиболее индустриальная круглая форма трубопроводов имеет к тому же лучшую гидравлическую характеристику, поэтому проектирование водоотводящих сетей выполняется круглыми трубопроводами. Применение новых материалов и технологий прокладки водоотводящих коммуникаций с использованием современных термопластичных полимерных материалов при строительстве и реновации имеет большое экономическое и техническое значение. Важными моментами в новой технологии являются оценка и разработка методических основ гидравлического расчета водоотводящих трубопроводов.

Гидравлические характеристики коллекторов определяются их максимальной пропускной способностью при заданном уклоне и площади живого сечения потока. Для проектирования бытовых водоотводящих сетей принимается безнапорный режим движения жидкости с частичным наполнением труб (0,5-0,8). Следует иметь в виду, что в сетях, предназначенных для транспортировки дождевых вод, расчетные расходы наблюдаются не чаще одного раза в несколько лет. Следовательно, водоотводящие сети работают в безнапорном режиме при частичном заполнении. Этот режим обладает рядом преимуществ в сравнении с напорным. В бытовых и производственно-бытовых сетях необходимо обеспечивать некоторый резерв живого сечения трубопровода. Через свободную от воды верхнюю часть сечения трубы вентилируется разветвленная водоотводящая сеть.При этом из трубопровода непрерывно удаляются образующиеся в воде газы, которые осложняют его эксплуатацию.

В сточных водах также содержатся нерастворенные примеси органического и минерального происхождения. Первые имеют небольшую плотность и хорошо транспортируются потоком воды. Вторые (песок, бой стекла, шлаки и др.) имеют значительную плотность и транспортируются лишь при определенных скоростях турбулентного режима движения жидкости. Поэтому важнейшим условием проектирования водоотводящих сетей является обеспечение в трубопроводах при расчетных расходах необходимых скоростей движения жидкости, исключающих образование плотных несмываемых отложений.

Для проведения гидравлических расчетов гофрированных двухслойных труб КОРСИС можно использовать гидравлические формулы, номограммы и таблицы в соответствии с требованиями СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

Расчет самотечных трубопроводов заключается в определении их диаметра, уклона и параметров работы – наполнения и скорости. Обычно исходным для расчета является расход, который определяется в первую очередь. Для расчета рекомендуются формулы постоянства расхода

 

Изображение

 

При y = 1/6 формула (3) известна как формула Маннинга, справедливая для турбулентного режима жидкости.

Степень наполнения трубы – это соотношение уровня воды h к внутреннему диаметру трубы d. Известно, что максимальный расход воды в трубах наблюдается при cтепени наполнении трубопровода h/d = 0,95, поэтому наполнение больше этого значения принимать нецелесообразно. Расчетные наполнения рекомендуется принимать даже меньше этого значения по следующим причинам. Во-первых, при определении расчетных расходов не учитывается колебание значений в пределах времени суток, когда может наблюдаться максимальный расход, а это колебание может быть и в меньшую, и в большую сторону. Во-вторых, вследствие неравномерности движения воды наполнение отдельных участков трубопровода может быть больше расчетного. Для исключения подтоп ления при расчетных условиях наполнение в трубопроводах бытовой водоотводящей сети рекомендуется принимать не более 0,8. Рекомендуемые максимальные значения степени наполнения приведены в табл. 1.

В трубопроводах ливневой канализации и водостоках полных раздельных систем водоотведения, а также в общесплавных трубопроводах при расчетных условиях наполнение рекомендуется принимать равным 1, т.е. полным.Это объясняется тем, что расчетные условия в этих трубопроводах наблюдаются весьма редко, т.е. значительную часть времени эти трубопроводы будут работать при частичном наполнении.

 

Изображение

 

Изображение

 

Расход сточных вод в водоотводящих сетях изменяется в широких пределах от определенного минимального до известного максимального, который принимается за расчетный. Обеспечить возможность транспортирования всех примесей потоком во всем диапазоне расходов, в том числе и при минимальном, не представляется возможным, так как это потребовало бы прокладки трубопроводов с большими уклонами, а это привело бы к их значительным заглублениям. В настоящее время расчет трубопроводов производится на условии поддержания труб в чистом состоянии при максимальном расчетном расходе. Таким образом, при минимальных расходах в трубопроводах допускаются отложения, но при достижении расчетного расхода трубопроводы должны самоочищаться.

Здесь вводится понятие скорости самоочистки – минимальной скорости, которая должна обеспечиваться в водоотводящих сетях при расчетном расходе. Результатом расчетов на основе предшествующих исследований являются значения минимальных скоростей, представленные в табл.1.

Если в формулу Шези (2) подставить минимальную скорость, то можно получить минимальный

Содержащиеся в сточных водах песок и другие минеральные примеси являются абразивными материалами, истирающими стенки трубопроводов. При этом интенсивность истирания пропорциональна скорости потока. Поэтому на основании многолетнего опыта эксплуатации водоотводящих сетей установлены максимально допустимые скорости, равные для металлических труб 8 м/с и для неметаллических – 4 м/с. Для определения минимального уклона можно использовать следующую формулу:

 

Изображение

 

Расчет трубопроводов по формулам чрезвычайно сложен. Методы решения различных задач по расчету трубопроводов изложены в специальной литературе. При проектировании водоотводящих сетей требуется выполнять расчеты большого числа отдельных участков трубопроводов с различными условиями проектирования. Их расчет производится с применением различных упрощающих приемов, при которых используются разработанные таблицы, графики, диаграммы и т.д. (табл. 3, 4).

На рис.1 приведены кривые изменения скорости v и расходов q в трубах круглого сечения в зависимости от степени их наполнения. По оси ординат отложены степени наполнения h/d, а по оси абсцисс – соответствующие этим наполнениям скорости v и расходы q, выраженные в долях от скорости и расхода при степени наполнения, равной 1.

 

Изображение

 

Изображение

 

Диаметр самотечного трубопровода можно определить по номограмме в зависимости от скорости течения жидкости, уклона трубопровода и величины расчетного расхода стоков (рис. 2). Номограммы представляют собой графическое отображение формулы Колбрука – Уайта при условии, что температура воды составляет 10 °С, а шероховатость трубопровода – 0,025 мм.

 

Изображение


Нашли ошибку? Выделите мышкой текст, и нажмите Ctrl + Enter.
Нашли ошибку?
Выделите мышкой текст, и нажмите Ctrl + Enter
Выделенный текст
Комментарий