Kan ciś Projekt Przykład 1

Politechnika Wrocławska Rok akademicki 2011/2012

Wydział Inżynierii Środowiska

Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska

Zespół Dydaktyczny Zaopatrzenia w Wodę

i Usuwania Ścieków

Ćwiczenie projektowe
z Kanalizacji

Projekt koncepcyjny systemu kanalizacji ciśnieniowej,
bytowo-gospodarczej dla jednostki osadniczej, wg schematu nr 8

Wstęp

Przedmiot opracowania

Przedmiotem opracowania jest ćwiczenie projektowe z przedmiotu Kanalizacja. Dotyczy ono systemu kanalizacji ciśnieniowej, bytowo-gospodarczej dla jednostki osadniczej.

Zakres opracowania

W pracy zawarto część opisowo-obliczeniową, tj. schematy obliczeniowe sieci kanalizacyjnej, obliczenia hydrauliczne sieci kanalizacyjnej oraz opis techniczny. Część rysunkowa to plan sytuacyjno-wysokościowy sieci kanalizacyjnej oraz profil podłużny głównego kolektora
z liniami ciśnień.

Podstawa opracowania

Podstawą opracowania jest temat ćwiczenia projektowego wraz z dołączonym schematem sytuacyjno wysokościowym sieci.

Wykorzystane materiały

[1] Niemiecki zbiór reguł ATV, Ścieki – Odpady, Wytyczna ATV-A 116P – Specjalne systemy kanalizacji, Kanalizacja podciśnieniowa, Kanalizacja ciśnieniowa

[2] Własne notatki z wykładu i ćwiczenia projektowego

Dane wyjściowe do projektu

Zgodnie z tematem ćwiczenia, danymi wyjściowymi są:

Prowadzący zaleca stosowanie rur PE80 SDR11 PN10. Niektóre średnice dostępnych rur pokazano w tabelki poniższej:

Tabela 1. Charakterystyka, zalecany przez Prowadzącego, rur.

Średnica nominalna (zewnętrzna) Średnica wewnętrzna
110 90,0
125 102,2
140 114,6
160 130,8
180 147,2
200 163,6
225 184,0
250 204,6
280 229,2
315 257,8

Procentowy rozkład ludności, w zależności od odcinka, pokazano w poniższej Tabela 2.:

Tabela 2. Rozkład ludności na poszczególne odcinki sieci.

Odcinek Procent ludności Liczba ludności
SP-1 0 0
1-2 14 206
2-3 13 191
3-4 10 147
2-4 11 162
2-6 9 132
4-6 9 132
2-5 12 176
5-6 8 118
6-7 14 206
7-OŚ 0 0
SUMA 100 1470

Obliczenia hydrauliczne sieci

  1. Dobór średnic

    1. Warianty

Na podstawie planu sytuacyjno-wysokościowego dobrano następujące warianty kolektora:

Schemat 1. Warianty kolektora.

Podwarianty

Sposób obliczeń doboru średnic rur oparty jest na poniższych wzorach:

Q = q•Mkm $\mathrm{\text{Mk}}_{\mathrm{m}} = \frac{\mathrm{\text{Mk}}_{\mathrm{p}} + \mathrm{\text{Mk}}_{k}}{2}$

Qs=1, 5 • Q $\mathrm{d}_{\mathrm{\text{th}}}\mathrm{=}\sqrt{\frac{\mathrm{4 \bullet}\mathrm{Q}_{\mathrm{m}}}{\mathrm{\pi}\mathrm{\bullet}\mathrm{v}_{\mathrm{\min}}}}$

gdzie:

Q – strumień objętościowy przepływających ścieków, $\frac{\mathrm{\text{dm}}^{\mathrm{3}}}{\mathrm{s}}$,

Qs - szczytowy strumień objętościowy przepływających ścieków, $\frac{\mathrm{\text{dm}}^{\mathrm{3}}}{\mathrm{s}}$,

q – jednostkowy odpływ ścieków, $\mathrm{q = 0,005}\frac{\mathrm{\text{dm}}^{\mathrm{3}}}{\left( \mathrm{Mk \bullet s} \right)}$,

Mkm - miarodajna liczba mieszkańców, -,

Mkp - liczba mieszkańców na początku rurociągu,-,

Mkk - liczba mieszkańców na końcu rurociągu,-,

dth - teoretyczna średnica wewnętrzna rurociągu, mm,

vmin - minimalna prędkość przepływu ścieków, $\mathrm{v}_{\mathrm{\min}}\mathrm{= 0,60\ }\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}}$.

Wstępnie pokazano możliwe rozwiązania układu sieci kanałów zbiorczych w poszczególnych wariantach, a następnie zestawiono wszelkie obliczenia.

Schemat 2. Podwarianty.

Tabela 3. Zestawienie obliczeń doboru rur dla poszczególnych wariantów.

Podwariant Ia

Odcinek

[-]

1-2
2-5
5-6
6-7
7-OŚ
Podwariant IIa

Odcinek

[-]

1-2
2-6
6-7
7-OŚ
Podwariant IIIa

Odcinek

[-]

1-2
2-4
4-6
6-7
7-OŚ
Podwariant IVa

Odcinek

[-]

1-2
2-3
3-4
4-6
6-7
7-OŚ

Zestawienie wyników obliczeń doboru średnicy rur

Tabela 4. Zestawienie doboru średnicy rur.

Odcinek Ia IIa IIIa IVa

dmax

[mm]

1-2 90,0 90,0 90,0 90,0 90,0
2-3 - - - 90,0 90,0
3-4 - - - 90,0 90,0
2-4 - - 90,0 - 90,0
4-6 - - 102,2 102,2 102,2
2-6 - 90,0 - - 90,0
2-5 90,0 - - - 90,0
5-6 90,0 - - - 90,0
6-7 147,2 147,2 147,2 147,2 147,2
7-OŚ 147,2 147,2 147,2 147,2 147,2

Straty hydrauliczne

Dla wszystkich podwariantów obliczono straty hydrauliczne ze wzorów:

$\mathrm{v =}\frac{\mathrm{4 \bullet}\mathrm{Q}_{\mathrm{s}}}{\mathrm{\pi}\mathrm{\bullet}\mathrm{d}_{\mathrm{\max}}^{\mathrm{2}}}$, m/s

$\mathrm{h}_{\mathrm{l}}\mathrm{=}\mathrm{\lambda}\mathrm{\bullet}\frac{\mathrm{L \bullet}\mathrm{v}^{\mathrm{2}}}{\mathrm{d}_{\mathrm{\max}}\mathrm{\bullet 2 \bullet g}}$, m


$$\frac{\mathrm{1}}{\sqrt{\mathrm{\lambda}}}\mathrm{= - 2 \bullet}\log{\mathrm{(}\frac{\mathrm{2,51}}{\mathrm{Re \bullet}\sqrt{\mathrm{\lambda}}}\mathrm{+}\frac{\mathrm{k}}{\mathrm{3,71 \bullet}\mathrm{d}_{\mathrm{\max}}}\mathrm{)}}$$


$$\mathrm{Re =}\frac{\mathrm{v \bullet}\mathrm{d}_{\mathrm{\max}}}{\mathrm{\upsilon}}$$

gdzie:

v - prędkość przepływu ścieków, m/s,

Re – liczba Reynoldsa, -,

λ - współczynnik oporów liniowych, -,

hl - wysokość liniowych oporów hydraulicznych, m,

Qs - szczytowy strumień objętościowy przepływających ścieków, $\frac{m^{3}}{s}$,

dmax - maksymalna średnica dla danego odcinka obliczona z analizy podwariantów, m,

υ - współczynnik kinematyczny lepkości, $\upsilon = 1,31 \bullet 10^{- 6}\frac{m^{2}}{s}$,

k – współczynnik chropowatości rury, k=0,40mm,

L - długość odcinka, m,

g - przyspieszenie ziemskie, $g = 9,81\frac{m}{s^{2}}$.

Ponadto w tabelach podano oznaczenia:

hl - suma strat liniowych licząc od oczyszczalni ścieków do początku odcinka obliczeniowego, m,

hg – różnica geometryczna między początkiem odcinka obliczeniowego a oczyszczalnią ścieków, m.

Hm – suma strat z kolumny hl i hg, m.

Tabela 5. Zestawienie obliczeń strat hydraulicznych dla poszczególnych wariantów

Podwariant Ia

Odcinek

[-]

1-2
2-5
5-6
6-7
7-OŚ
Podwariant IIa

Odcinek

[-]

1-2
2-6
6-7
7-OŚ
Podwariant IIIa

Odcinek

[-]

1-2
2-4
4-6
6-7
7-OŚ
Podwariant IVa

Odcinek

[-]

1-2
2-3
3-4
4-6
6-7
7-OŚ

Największe straty hydrauliczne wystąpiły w podwariancie IVa.

Płukanie sieci

Obliczenia strat hydraulicznych dla wszystkich wariantów. Wymagany strumień objętościowy przepłukujący oblicza się z zależności:


$$\mathrm{Q =}\frac{\mathrm{\pi \bullet}\mathrm{(0,001 \bullet 147,20)}^{\mathrm{2}}\mathrm{\bullet 0,70}}{\mathrm{4}}\mathrm{= 0,011913}\frac{\mathrm{m}^{\mathrm{3}}}{\mathrm{s}}\mathrm{= 11,91}\frac{\mathrm{\text{dm}}^{\mathrm{3}}}{\mathrm{s}}$$

Tabela 6. Obliczenia hydrauliczne strat ciśnienia podczas płukania w wariancie I.

Wariant I

Odcinek

[-]

1-2
2-5
5-6
6-7
7-OŚ

Tabela 7. Obliczenia hydrauliczne strat ciśnienia podczas płukania w wariancie II.

Wariant II

Odcinek

[-]

1-2
2-6
6-7
7-OŚ

Tabela 8. Obliczenia hydrauliczne strat ciśnienia podczas płukania w wariancie III.

Wariant III

Odcinek

[-]

1-2
2-4
4-6
6-7
7-OŚ

Tabela 9. Obliczenia hydrauliczne strat ciśnienia podczas płukania w wariancie IV.

Wariant IV

Odcinek

[-]

1-2
2-3
3-4
4-6
6-7
7-OŚ

Zbiornik sprężonego powietrza w pneumatycznej stacji płuczącej

Objętość zbiornika sprężonego powietrza określa się z:


$$\mathrm{V}_{\mathrm{K}}\mathrm{=}\mathrm{V}_{\mathrm{R}}\mathrm{\bullet}\frac{\mathrm{p}_{\mathrm{pl}}\mathrm{+}\mathrm{p}_{\mathrm{b}}}{\mathrm{p}_{\mathrm{K}}\mathrm{+}\mathrm{p}_{\mathrm{b}}}$$

gdzie:

VK - objętość zbiornika sprężonego powietrza, m3,

VR - objętość rurociągów, m3:


$$\mathrm{V}_{\mathrm{R}}\mathrm{=}\sum_{}^{}{\mathrm{\pi \bullet}\frac{\mathrm{d}^{\mathrm{2}}\mathrm{\bullet L}}{\mathrm{4}}}$$

d - średnica wewnętrzna odcinka, m,

L - długość odcinka, m,

ppl - ciśnienie płukania, ppl = 4, 0bar,

pb - ciśnienie barometryczne, pb = 1, 0bar,

pK - ciśnienie w zbiorniku, pK = 10, 0bar.

Rurociąg kolektora do obliczeń przyjęto z wariantu najbardziej niekorzystnego podczas płukania, tzn., wariantu pierwszego. Oblicza się:


$$\mathrm{V}_{\mathrm{K}}\mathrm{= 9,60 \bullet}\frac{\mathrm{4,0 + 1,0}}{\mathrm{10,0 + 1,0}}\mathrm{=}\mathrm{4,36}\mathrm{\ }\mathrm{m}^{\mathrm{3}}$$

Przyjęto objętość zbiornika sprężonego powietrza równą 4, 36 m3.

Opis techniczny

Opis projektowanej sieci

Zgodnie z wydanym tematem, przyjęto i obliczono w oparciu o normę ATV – A 116P średnice rurociągów, straty hydrauliczne w trakcie pracy bez awarii i podczas płukania.

Podwariant 1a cechuje się największymi stratami hydraulicznymi podczas pracy bez awarii. Podczas płukania największe straty hydrauliczne występują przy wariancie 4. Wykonano dwa profile podłużne przyjmując trasę głównego kolektora zgodnie z przyjętymi wariantami. Przyjęto jednakowe zagłębienie rur kolektora wynoszące 1,20 m.

Charakterystyka sieci jest następująca:

Do wyznaczenia objętości zbiornika sprężonego powietrza w pneumatycznej stacji płuczącej przyjęto:

Objętość zbiornika sprężonego powietrza w pneumatycznej stacji płuczącej wynosi 4,36 m3.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Kan ciś Projekt Przykład 6 pompownia
Kan ciś Projekt Przykład 4
Kan ciś Projekt Przykład 5 pompownia
Kan ciś Projekt Przykład 3
Kan ciś Projekt Przykład 2
Kan ciś Projekt
Kan ciś Tabele Przykład 2
Kan ciś Tabele Przykład 4
Kan ciś Tabele Przykład 5 pompownia
Kan ciś Tabele Przykład 6 pompownia
Kan ciś Tabele Przykład 1
Kan ciś Tabele Przykład 3
PR projekt przykladowy Take Me
Projekt most lpt, 1. Semestr V, Podstawy Mostownictwa, Projekt, Przykładowy Projekt 1
Kan graw Projekt cz1
Projekt przykladowy ale niekompletny
projekt przyklad 2 id 397903
Aktywizacja zawodowa (młodzież), UE materiały z sieci, projekty przyklady dobre praktyki
Projekt - przykład, 4, Karta instrukcyjna obróbki

więcej podobnych podstron