Гидравлический расчет шахтных колодцев. Расчет колодца охладителя
5.1 Расчет водобойного колодца
Глубина водобойного колодца
, где =1,05÷1,1
- перепад восстановления между бытовой глубиной и высотой прыжка, равный:
Где ,, вычисленное выше значениепревышает два метра (d=2,52 м), конструируем комбинированный водобойный колодец (водобойный колодец + водобойная стенка).
Прежде чем рассчитывать высоту водобойной стенки, учтем, что из-за устройства водобойного колодца, высота плотины в нижнем бьефе увеличивается. Для нахождения величины , воспользуемся формулой для нахождения максимально удельного расхода:
5.2. Расчет комбинированного вида водобойной системы (стенка + колодец)
, где b=1, Q=q
Рассчитываем высоту водобойной стенки из формулы для истечения через водослив:
Где
Расчет производим для
5.2.1 Найдем - перепад восстановления между бытовой глубиной и высотой прыжка, равный:
в расчете и построенном чертеже может не совпадать, так как расчет проводился только с учетом колодца, на чертеже учтено и наличие водобойной стенки.
5.2.2 Определим глубину колодца
Принимаем d=2м
5.2.3 Рассчитаем высоту плотины с учетом колодца
При
5.2.4 Найдем сжатую глубину
подбором, используя формулу для нахождения удельного расхода:
Пусть
Подставим в формулу удельного расхода: -предполагаемоене подходит.
Пусть
Подставим в формулу удельного расхода: -предполагаемоеподходит.
Принимаю
Тогда: , где
Рассчитанное значение раздельной глубины потребуется для определения высоты водобойной стенки:
, где
Для нахождения длины колодца используем формулу Сафранца(Сафранец):
-получено из уравнения неразрывности
- Высота водобойной стенки
Определив высоту водобойной стенки надо проверить, подтоплена она с нижнего бьефа или нет. Если стенка будет не подтоплена, то будет снова отогнанный прыжок. (Высота стенки должна быть меньше бытовой глубины):
Значение бытовой глубины при расходе равно, Высота водобойной стенки, следовательно, стенка затоплена, отогнанного прыжка нет.
6. Расчет открытий затвора. Задача 6
Для условий задачи 3 рассчитать необходимые открытия аiплоских затворов на гребне водосливной плотины для пропуска расходов воды, равных 0,1; 0,3; 0,5; 0,7 Q при НПУ в верхнем бьефе.
Значения для решения данной задачи были найдены ранее, в задаче номер 3 был произведен расчет и получены величины:
Для 8 варианта дано: -расход при НПУ;-от гребня плотины до НПУ;-от гребня плотины до верха затвора;- ширина затвора;- количество затворов;- высота дамбы
(s*Q) для нахождения расходов при НПУ в верхнем бьефе при различном поднятии затвора. НПУ- наиболее рациональный уровень воды для работы агрегатов ГЭС (наибольший КПД)
Расчет истечения из под затвора на гребне водослива практического профиля: Для нахождения значения высоты поднятия понадобятся след. Формулы:
формула для нахождения расхода при истечение из отверстий:
, [1, стр. 50, ф. (5,12)]
Из данной формулы будем находить «a», где [1, стр. 50, поясн. к ф. (5,12)]
Где -скорость подхода к водосливу:
Коэффициент будем брать из справочника 2(Штеренлихт) [2, табл. 23.3, стр. 477]
studfiles.net
Расчет водобойного колодца — Мегаобучалка
Расчет водобойного колодца сводиться к определению его глубины d и длины .
Глубиной колодца задаемся произвольно. Поэтому далее необходимо проверить, правильно ли назначена d. Для этого снова определяем форму сопряжения бьефов, но уже при наличии колодца. И, если затопление прыжка произошло, следовательно, мы добились желаемого результата, т.е. уменьшили скорости и избежали размыва русла в нижнем бьефе. При этом глубина воды в колодце должна быть
hкол > hс" или hкол = σhс",
где σ-коффициент запаса, который должен быть в пределах от 1.05 до 1.10. Левая граница этого интервала гарантирует нам затопление прыжка, а правая – экономическую и технологическую целесообразность принятого решения [4].
Задаваясь какой-либо глубиной колодца d, определим величину сжатой глубины на его дне hск и глубину, с ней сопряженную hск".
После ряда последовательных приближений получим значение hск (аналогично ранее проведенным расчетам, см. п.1.7)
d: = 0.5 м
hск = 0.362 м
hск" = 2.503 м
Разность уровней свободной поверхности в водобойном колодце и в отводящем русле
Скорость водного потока в сечении по водобойному колодцу при σ: = 1.07
=1.216 м/с
Характер движения водного потока на выходе из водобойного колодца в отводящее русло аналогичен работе подтопленного водослива с широким порогом. Поэтому разность уровней свободной поверхности с учетом скоростного напора находим, используя формулу пропускной способности такого водослива [4].
,
где φп – коэффициент скорости подтопленного водослива; в данном расчете может быть принят φп ≈ φ = 0.95 [1].
hнб: = hг hг = 1.901 м
Δz0 = 0.166 м
Следовательно Δz = 0.075 м.
Глубина воды в водобойном колодце σhск"=d+hнб+ Δz.
Отсюда находим
σ = 0.989
Коэффициент запаса должен быть 1.05<σ<1.10. В нашем случае σ<1.05. Условие не выполнено. Следовательно, глубиной водобойного колодца d мы задались неверно. Следует изменить значение глубины колодца и выполнить пересчет с момента задания d. И так до тех пор, пока σ не окажется в нужных пределах.
Примем d: = 0.7 м. Тогда сжатая глубина на дне колодца
hск = 0.354 м
и глубина, с ней сопряженная
hск" = 2.537 м.
Скорость водного потока в сечении по водобойному колодцу при σ: = 1.07
= 1.2 м/c.
Разность уровней свободной поверхности в водобойном колодце и отводящем русле
Δz0 = 0.166 м
Δz = 0.078 м.
При этом σ = 1.056 .
Так как 1.05<1.056<1.10, условие выполняется. Поэтому окончательно d: = 0.7 м
Теперь приступаем к определению длины колодца :
Скорость и глубина воды на пороге перепада
hп: = 0.75·hкп hп = 0.818 м
= 3.982 м/c.
Длина гидравлического прыжка [1] : = 4.75hск"-2.5hск
= 11.165 м.
Длина падения струи
=3.554 м.
Длина водобойного колодца : = +0.8· = 12.486 м.
Методика с использованием системы Mathcad позволяет значительно сократить время расчета и его оформление.
Приложение 1
З А Д А Н И Е № 2
megaobuchalka.ru
Гидравлический расчет шахтных колодцев
⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 7Следующая ⇒В зависимости от вида, конструкции колодца и схемы поступления воды в колодец на рисунках 14 и 15 показаны расчетные схемы шахтных колодцев для определения их расхода.
Рис.10. Каптаж восходящих ключей с помощью бетонной камеры:
1 – глина, 2 – сборная камера, 3 – водоразборная труба, 4 – люк,
5 – каменная наброска, 6 – поток воды, 7 дренажная труба,
8 – сливная труба
Рис.11. Каптаж нисходящих ключей
(обозначения на рис.10)
Рис. 12. Шахтный колодец с деревянным срубом, оборудованный воротом:
1 – глиняный замок, 2 – гравий, 3 – крупный песок, 4 – ворот
Рис.13. Шахтный колодец из железобетонных колец:
1 – донный фильтр, 2 – водоприемная часть с дырчатым фильтром,
3 – шахта, 4 – оголовок, 5 железобетонные кольца,
6 – глиняный замок, 7 – соединительные скобы
.
Рис.14. Расчетные схемы шахтных колодцев безнапорных вод:
а – совершенный колодец; б – несовершенный колодец с проницаемым дном и стенками; в – несовершенный колодец с проницаемым дном; 1 – колодцы; 2 – водоносный слой; 3 – водоупор
Расход поступающей воды в колодец, м3/сут, может быть определен по следующим формулам:
- для совершенного колодца при безнапорных водах по формуле Дюпюи (рис.14а):
Q= 1.37 (11)
- для несовершенного колодца в безнапорных водах, где приток воды со стороны дна:
Q = , (12)
где k - коэффициент фильтрации грунта;
S - понижение уровня воды в колодце;
D - диаметр колодца;
T - расстояние от водоупора до дна колодца;
Hо- мощность водонасыщенного пласта в естественных условиях.
Формула (11) верна при соотношении T / D >1.
- для несовершенного колодца, в который вода поступает одновременно со стороны дна и стенок (рис.14), дебит колодца определяется как сумма бокового притока (Qб) и донного притока (Qд):
Q = Qб + Qд (13)
В этом случае поток, движущийся выше дна колодца, рассматривается как безнапорный, а поток, поступающий через дно, как напорный.
- для совершенного колодца, находящегося в напорном водоносном слое (рис.15 а), расход определяется по формуле:
Q = (14)
- для совершенного колодца при смешанных условиях (при наличии двух зон питания - напорной и безнапорной (рис.15 б):
Q = 1.73 (15)
Рис.15. Расчетная схема для определения притока воды в
совершенных скважинах: а – в напорных водах, б – при наличии
двух зон питания: напорной и безнапорной.
mykonspekts.ru
Типовой проект 903-1-224.86 - Альбом 5.2. Котельная. Архитектурно-строительная часть. Конструкции нулевого цикла.
ТП 903-1-224.86-КЖ-1 Общие данные (начало)
ТП 903-1-224.86-КЖ-2 Общие данные (окончание)
ТП 903-1-224.86-КЖ-3 Схема расположения фундаментов и фундаментных балок
ТП 903-1-224.86-КЖ-4 Таблица нагрузок на фундаменты. Фундаменты 1;1н;3;3н;4
ТП 903-1-224.86-КЖ-5 Фундаменты 2;2н;12
ТП 903-1-224.86-КЖ-6 Схема расположения фундаментов и фундаментных балок. Фрагмент 5
ТП 903-1-224.86-КЖ-7 Фрагменты 6-8
ТП 903-1-224.86-КЖ-8 Фрагменты 9;9н;10;10н;11;13;13н
ТП 903-1-224.86-КЖ-9 ФМ1;ФМ1-1;ФМ8. Опалубка и армирование
ТП 903-1-224.86-КЖ-10 ФМ2;ФМ7. Опалубка и армирование
ТП 903-1-224.86-КЖ-11 ФМ3. Опалубка и армирование
ТП 903-1-224.86-КЖ-12 ФМ4;ФМ6. Опалубка и армирование
ТП 903-1-224.86-КЖ-13 ФМ5. Опалубка и армирование
ТП 903-1-224.86-КЖ-14 ФМ9,ФМ10. Опалубка и армирование
ТП 903-1-224.86-КЖ-15 Схема расположения фундаментов (при расширении котельной) ФМ13;ФМ14. Опалубка и армирование
ТП 903-1-224.86-КЖ-16 ФМ11,ФМ12. Опалубка и армирование
ТП 903-1-224.86-КЖ-17 Схема заземляющего контура здания котельной. Узлы А-Д
ТП 903-1-224.86-КЖ-18 Схема расположения элементов подземного хозяйства
ТП 903-1-224.86-КЖ-19 Элемент плана №1 (открытая система теплоснабжения)
ТП 903-1-224.86-КЖ-20 Разрезы 2-2÷6-6 (открытая система теплоснабжения)
ТП 903-1-224.86-КЖ-21 Элемент плана №1 (закрытая система теплоснабжения)
ТП 903-1-224.86-КЖ-22 Разрезы 2-2÷6-6 (закрытая система теплоснабжения)
ТП 903-1-224.86-КЖ-23 КТП. Опалубка и армирование каналов
ТП 903-1-224.86-КЖ-24 КТП. Опалубка и армирование каналов. Узлы 1;2
ТП 903-1-224.86-КЖ-25 Схема расположения элементов наружного подземного хозяйства (открытая система теплоснабжения) в осях 6-10
ТП 903-1-224.86-КЖ-26 Схема расположения плит перекрытия элементов подземного хозяйства. Фундамент баков-аккумуляторов
ТП 903-1-224.86-КЖ-27 Схема расположения элементов наружного подземного хозяйства в осях 4-5. УМ1;УМ2;УМ3
ТП 903-1-224.86-КЖ-28 Схема расположения элементов подземного подземного хозяйства (закрытая система теплоснабжения) в осях 6-7. Схема расположения плит перекрытия канала КНм1
ТП 903-1-224.86-КЖ-29 Продувочный колодец ПКм1. Опалубка и армирование. Разрезы 1-1÷3-3. Узел 3
ТП 903-1-224.86-КЖ-30 Продувочный колодец ПКм1. Опалубка и армирование. Разрезы 4-4÷7-7
ТП 903-1-224.86-КЖ-31 Продувочный колодец ПКм2. Опалубка и армирование. Разрезы 1-1÷3-3. Узел 4
ТП 903-1-224.86-КЖ-32 Продувочный колодец ПКм2. Опалубка и армирование. Разрезы 4-4÷7-7
ТП 903-1-224.86-КЖ-33 Продувочный колодец ПКм3. Опалубка и армирование
ТП 903-1-224.86-КЖ-34 Продувочный колодец ПКм3. Узлы 5-6
snipov.net
