Поскольку внутренний объём самотечных труб при промывке на 60-70 % заполняется воздухом, линии могут всплыть. Поэтому самотечные линии следует проверять на устойчивость к всплытию по условию:
G / (g ρв ω ) ≥ Kвсп
где G – сила тяжести трубы длиной 1 м с условием гидроизоляции, равная
115х9,81Н
ω = πd2ис / 4
Kвсп - коэф. уст. к всплытию, равный 1,1 - 1,3
Т.о:
115 ∙9,81 / 9,81 ∙ 1000 ∙ (3,14 ∙ 0,16 / 4) ≥ 1,1-1,3
1,15 ≥ 1,1
Условие выполняется, следовательно прибегать к использованию пригрузки не надо.
Найдём отметку выхода самотечной линии, Для повыш. эф-ти промывки примем уклон сам. труб 0,005, тогда Zвых = Zдр + 0,5 + 0,2 + 47∙ 0,005 = 121 + 0,7 + 0,235 = 121,94 м
11.Расчёт водоприёмного оголовка
Исходя из рыбохозяйственного значения водоисточника примем затопленные железобетонные оголовки фильтрующими кассетами толщиной 80 мм, заполненными щебёночным материалом крупностью 30 - 40 мм.
Q1= Q / 2 = 0,266 / 3 = 0,133 м3/с
Ω = k1∙k2 ∙Q / Vвт = 1,25 ∙ 2,2 ∙ 0,133 / 0,25 = 1,463 м2
где k1 – коэф.,учитыв. уменьшение живого сечения обычно принимают равным 1,25
k2 - коэф.,учитыв. стеснение отверстий k = 1 / ρ = 1/0,45 = 2,2
Vвт – принятая и допустимая скорость равная 0,25 м/с
Примем размер решётки исходя из вычисленной площади (1,463 м2) 1,2х1,2 м, тогда
водоприёмное окно будет перекрываться фильтрующей кассетой размером
1,25х1,25 м, составляющей из рамы, изготовленной из швеллера №80, и двух
боковых сеток с размером ячеек 25х25 мм из проволоки 2,5 мм. В верхней планке рамы кассеты имеются два отверстия для загрузки её фильтрующим материалом.
Кассета вставляется в пазы водоприемного оголовка, выпол-е из швеллеров№10.
Для обеспечения нормальных условий забора воды водоприемное окно должно находиться на 0,5 м выше дна русла и на 0,2 м ниже ледового покрова. Поэтому минимальная глубина в месте установки оголовка при принятых размерах окон должна быть не меньше требуемой:
Hтр = Hок + 0,9∙0,3 + 0,7 = 1,2 + 0,27 + 0,7 = 2,17 м
Hф= Z95 - Zд = 123,3 – 121 = 2,3 м т.е. несколько превышает требуемую величину
kф
= 1,8 ∙ 0,45 ∙ 
= 0,17 м/с
Расчёт скорости фильтрации и потерь для различных случаев
Vф = Vвт / k1 ∙ k2 = 0,25 / (1,25 ∙ 2,2) = 0,091 м/с где Vвт – принятая и допустимая скорость равная 0,25 м/с
k1 – коэф.,учитыв. уменьшение живого сечения обычно принимают равным 1,25
k2 - коэф.,учитыв. стеснение отверстий k = 1 / ρ = 1/0,45 = 2,2
Потери напора в незагрязнённых кассетах :
hкч = b ∙ (Vф / kф)2 = 0,08 ∙ ( 0,091 / 0,17 )2 = 0,023 м где kф – коэффициент фильтрации из расчётов
b – толщина фильтрующих кассет
Vф – скорость фильтрации из расчётов
Потери напора в загрязнённых кассетах :
hзк = hкч ∙ 1,5 = 0,023 ∙ 1,5 = 0,034 м
При аварийной ситуации на водозаборе работает дна секция. Потери
Напора в незагрязненной кассете с учётом снижения расхода на 30%:
hк.ав = 0,08 ∙ ( 0,7 ∙ 0,182 / 0,17)2 = 0,045 м
Таким образом, водоприемное устройство принятого типа и размеров во всех возможных режимах работы обеспечивает необходимые условия для нормального
отбора.
Произведём расчёт оголовка на всплытие:
Рассчитаем объём оголовка за вычетом водоприёмных окон и диффузора
Vог = 3,3∙1,3∙1,8 + 2∙1,3∙0,5∙1,1∙1,8 – 2∙1,3∙ (
1,463 + 0,1256 + 
) / 3=
= 6,864 + 2,288 – 1,748 = 7,4 м3 mог = 7,4 ∙ 2300 = 17020 кг
Gог = 17020 ∙ 9,81 = 167 кН
Аналогично для фундамента оголовка:
Vф = 3,3 ∙ 1,3 ∙ 0,6 = 2,574 м3 mф = 2,574 ∙ 2150 = 5534,1 кг
Gф = 5534,1 ∙ 9,81 = 54,3 кН
Рассчитаем взвешивающую силу:
P = kвз ∙ g ∙ ρ ∙ Ω ( hог + hф ) = 0,9 ∙ 9,81 ∙1000 ∙5,5 ∙1,3∙ ( 1,8 + 0,6 )= 138,88кН
Рассчитаем силу гидродинамического воздействия потока на оголовок:
F = 0,3 ∙ 1000∙ 9,81 ∙ 1,3 ∙ 1,8 ∙ 0,632 / 2 ∙ 9,81 = 0,152 кН
Найдём коэффициенты запаса оголовка на сдвиг:
Kсдв = ( 167 + 54,3 – 138,88 ) ∙ 0,45 = 37 >>⌡ Kсдв = 1,1..1,4 ⌡
Kопр = ( 167 + 54,3 )∙2,2 / ( 0,6 + 1,8 ∙0,6 )∙0,152 + 138,88 ∙2,2 = 1,6 >⌡ Kсдв = 1,1..1,4 ⌡
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.