Проектирование системы распределения воды  

Проект системы распределения воды - это план строительства и эксплуатации системы распределения воды, обеспечивающей население питьевой водой. В проект включается расположение труб, насосов и другой инфраструктуры, необходимой для транспортировки воды от источника, например очистных сооружений, к конечным потребителям.

Проектирование включает в себя такие ключевые факторы, как оценка потребности в воде, выбор подходящих размеров труб и материалов, а также строительство насосных и накопительных систем. Проект также содержит положения о будущем расширении и усовершенствовании системы.

Кроме того, вода используется в большинстве повседневных дел, таких как стирка, приготовление пищи, питье, садоводство, купание и другие коммерческие операции. Трубы и другие компоненты системы водоснабжения скрыты под улицами. Схема расположения труб сопоставима с дорожной схемой распределительной системы, что позволяет охватить большую часть региона.

В этой статье мы рассмотрим основные особенности проектирования водораспределительных систем, такие как типы систем, методы, используемое оборудование и проблемы проектирования. В статье также рассматриваются нормативные процедуры и разрешения, которые необходимо получить до начала строительства системы.

Мы сможем лучше оценить усилия и знания, необходимые для обеспечения населения чистой и безопасной водой, если поймем многочисленные компоненты и факторы, связанные с проектированием системы распределения воды.

Типы Системы распределения воды

Ниже перечислены четыре основных типа систем распределения воды:

Тупиковая система

Название "тупиковая система" связано с тем, что она состоит из тупиков в системе труб. В результате вода не течет непрерывно по замкнутой системе. При таком подходе вся сеть трубопроводов делится на несколько подсетей. 

Примерами таких линий являются главная линия, второстепенные линии, ответвления и сервисные соединения. Сначала через сердце города или региона прокладывается важная линия. 

По обеим сторонам магистрали создаются дополнительные магистрали, которые затем разделяются на ответвления, от которых производятся сервисные подключения. В начале каждой подмагистрали устанавливается запорный клапан, регулирующий поток для проведения технического обслуживания и т. д. 

В целом эта сетевая диаграмма будет напоминать дерево, поэтому ее также называют древовидной системой. Этот тип системы обычно используется в исторических городах, которые были построены без хорошего планирования. В настоящее время эта система неудовлетворительна.

Преимущества 

• Эта система экономически эффективна.
• Прокладка труб не требует привлечения специалистов.
• Поскольку клапанов меньше, определить величину разряжения и давления очень просто.

Недостатки

• В сельской местности давление непостоянно и очень низкое.
• Тупики вызывают застой воды, что приводит к накоплению ила. Для удаления этих отложений в тупиках необходимо устанавливать больше клапанов, что повышает эффективность.
• Если на ответвлении произошло повреждение, весь участок должен быть остановлен для ремонта, чтобы не причинять неудобств другим пользователям этой вспомогательной линии.
• При таком расположении ограниченный разряд доступен для пожаротушения.

Радиальная система

Земля разделена на зоны радиальным методом. Первичный водопровод соединяется с распределительным резервуаром или накопителем, который располагается в центре. Затем от распределительного резервуара к домам радиально прокладываются водопроводные трубы. 

Преимущества

• Эта технология распределения воды идеально подходит для высотных проектов.
• Перебои с водоснабжением во время технического обслуживания или ремонта - явление редкое.
• Радиальная система подает воду с высокой скоростью потока при меньших потерях напора.
• Эта система обеспечивает быстрое обслуживание.

Недостатки

• Проект становится дороже из-за увеличения количества индивидуальных распределительных резервуаров.

Кольцевая распределительная система

Вся система водораспределения замкнута радиальным или прямоугольным магистральным трубопроводом, как показано на рисунке выше. Магистральные трубопроводы охватывают меньшие участки. В случае сбоя в системе пострадает лишь небольшой участок.

Вода может подаваться в область перед поврежденным участком из других точек системы. Для кольцевой распределительной системы требуется более значительное количество клапанов. При такой конфигурации вода может поступать с двух направлений.

Преимущества

• По сравнению с другими распределительными системами, скорость разгрузки значительна.
• С его помощью можно проводить техническое обслуживание и ремонт, не мешая потоку воды.
• Потери напора невелики, поскольку звеньев меньше.
• Застой воды незначительный или вообще отсутствует, потому что нет концов.

Недостатки

• Требуются трубы большей длины и диаметра. Необходимо больше запорной арматуры. При прокладке трубопроводов необходимы квалифицированные рабочие.

Железная система

Магистральный трубопровод, подводный трубопровод и ответвления трубопроводов соединены между собой по схеме "сетка-железо". Другими названиями систем водоснабжения с сетчатой структурой являются переплетенные и ретикуляционные системы.

Для поддержания равномерного давления воды необходимо увеличить общую длину трубопровода из-за увеличения количества соединений.

Система водораспределения типа "решетка-железо" идеально подходит для современных, хорошо спланированных муниципалитетов, поскольку основной трубопровод и ответвления имеют прямоугольную форму.

Преимущества

• Благодаря отсутствию тупиков вода непрерывно течет по трубопроводам.
• С его помощью можно проводить техническое обслуживание и ремонт, не мешая потоку воды.
• Данная система водораспределения соответствует нормам пожаротушения.
• Соединение труб снижает потери напора до минимума.

Недостатки

• Поскольку поток рециркулирует со всех сторон, трубы, используемые в этой системе, должны иметь большой диаметр и большую длину.
• Мы не можем определить расход, скорость или давление в трубе. В результате конструкция может быть более простой.
• Прокладкой труб займутся профессиональные рабочие, что будет стоить дороже.
• В этой системе следует установить больше необходимых запорных клапанов.

Методы системы распределения воды

Чтобы система распределения была функциональной, в различных местах должно быть достаточное давление воды. В зависимости от высоты источника, рельефа местности и других местных факторов вода подается в распределительную систему следующими способами:

Гравитационное питание

При этом методе распределения воды гравитация перемещает ее от источника к зоне распределения. Источник воды, например водохранилище или озеро, должен находиться выше по высоте, чем зона распределения, чтобы этот метод был эффективным. 

Поскольку насосы не требуются, этот метод является энергосберегающим и не требует особого ухода. Кроме того, в системе отсутствуют резкие перепады давления, что делает ее постоянным способом подачи воды.

Насосное снабжение

Насосы закачивают воду в систему, когда источник воды находится на более низкой высоте, чем зона распределения. Такой подход необходим, когда источник не может поддерживать минимальное давление, необходимое для правильной работы распределительной системы. Этот метод может быть более дорогостоящим, поскольку насосы потребляют электроэнергию и требуют периодического обслуживания.

Комбинированная поставка

Этот метод сочетает в себе гравитацию и силу насоса. Для распределения воды по регионам используется комбинация насосов и накопительных резервуаров. 

Этот метод может применяться, когда вода поступает из двух источников, когда к системе подключен надземный резервуар или когда источник находится ниже, чем район потребления. Этот метод обеспечивает более стабильное и надежное водоснабжение, но является более дорогостоящим и требует большего обслуживания.

Оборудование, используемое в системе распределения воды

Инфраструктура

Трубы, насосы, счетчики, накопительные баки, клапаны, резервуары, муфты и другие гидравлические компоненты, соединяющие очистные сооружения или скважины с кранами потребителей, являются примерами инфраструктуры распределительной системы. 

Здесь кратко рассмотрены характеристики, обычные требования к обслуживанию и желательные качества основных инфраструктурных компонентов системы распределения питьевой воды.

Промышленные клапаны

В системах водоснабжения обычно используются два типа клапанов: запорные (также известные как запорные или отсечные) и регулирующие. Изолирующие клапаны (обычно задвижки или поворотные затворы) используются для изоляции участков для технического обслуживания и ремонта. Они устанавливаются таким образом, чтобы как можно меньше нарушать работу прилегающих участков.

Одной из самых важных обязанностей коммунальных служб является обслуживание арматуры. Многие коммунальные службы имеют программу регулярного поворота клапанов, в рамках которой часть клапанов регулярно открывается и закрывается.

Каждый вентиль системы должен поворачиваться не реже одного раза в год. Внедрение такой программы гарантирует, что вода может быть отключена или перенаправлена при необходимости, особенно в чрезвычайных ситуациях, и что клапаны не будут случайно отключены.

Регулирующие клапаны используются для регулировки расхода и давления в распределительной системе. Их размеры обычно определяются в соответствии с запланированными максимальным и минимальным расходами, перепадами давления на входе и выходе и скоростями потока.

К регулирующим клапанам относятся редукционные, поддерживающие и предохранительные клапаны, клапаны для регулирования расхода, дроссельные клапаны, поплавковые и обратные клапаны. Большинство промышленных клапанов изготавливаются из стали или чугуна, за исключением тех, которые используются в сантехнике для быстрого перекрытия в случае ремонта и часто изготавливаются из латуни.

В отличие от труб меньшего диаметра, магистральные трубопроводы расположены на большем расстоянии друг от друга в распределительной системе. Продувочные и воздуховыпускные/вакуумные клапаны для промывки водопроводных сетей и удаления захваченного воздуха также являются компонентами системы водоснабжения.

Трубы

Трубопроводные сети, используемые для транспортировки воды от источника (например, очистных сооружений) к потребителю, обычно классифицируются как передающие или магистральные сети, распределительные сети, линии обслуживания и водопроводные сети в помещениях. Передающие или магистральные трубопроводы обычно передают большие объемы воды на большие расстояния - от водоочистных сооружений до резервуаров распределительной системы.

Передающие магистрали часто имеют более значительный диаметр, чем распределительные, которые обычно проходят по городским улицам. Сервисные линии транспортируют воду от распределительной магистрали до обслуживаемого здания или объекта.

Линии обслуживания имеют размеры, позволяющие поддерживать расчетное давление на участке потребителя при планируемом расходе. Они могут быть любого размера, в зависимости от того, какой объем воды требуется для обслуживания конкретного потребителя. Водопровод в помещении - это водопровод внутри объекта или дома, который распределяет воду к месту использования. Размеры труб для водопровода в помещениях обычно достаточно малы, что приводит к большему отношению поверхности к объему, чем у обычных труб распределительной системы.

К трубе предъявляются три требования: способность подавать необходимое количество воды, устойчивость к воздействию внешних и внутренних сил, а также прочность и долговечность. Сталь, ковкий чугун, предварительно напряженный бетон, поливинилхлорид (ПВХ) и армированный пластик - наиболее часто используемые сегодня материалы для достижения этих целей.

Примечательно, что в данном исследовании в систему распределения включены линии водоснабжения и водопроводные сети, а также изучается влияние линий водоснабжения и водопроводных сетей на качество питьевой воды. Если учесть водопроводные сети, то общая протяженность распределительной системы увеличится с одного миллиона миль до более чем шести миллионов миль.

Водопроводные и сервисные линии в жилых помещениях имеют большее время пребывания, меньший расход, больше застоев и более высокую температуру, чем основная распределительная система. Из-за их непостоянной собственности, которая в конечном итоге определяет, кто несет ответственность за их содержание, водопроводные и сервисные линии жилых помещений редко включаются в систему распределения общественного водоснабжения.

Большинство компаний, занимающихся поставками питьевой воды, и регулирующие органы несут ответственность исключительно за воду, подаваемую к бордюрному камню, который зачастую является лишь частью водопроводной линии. Владелец здания несет полную ответственность за ту часть трубопровода, которая не находится под контролем коммунальных служб, и за всю водопроводную систему на участке.

Конфигурации трубопроводов и сетей

Большинство систем распределения воды делятся на ветви и сети/петли. Разветвленная система похожа на ветку дерева, поскольку состоит из крошечных труб, которые ответвляются от более крупных труб на территории обслуживания, позволяя воде проходить только один путь от источника до потребителя. Этот тип технологии используется в основном в сельской местности.

Наиболее часто в крупных муниципальных районах используется петлевая/сетевая система, состоящая из соединенных между собой труб по всей территории, подлежащей водоснабжению. В системе такого типа вода может добираться до потребителя различными путями.

В случае аварии на линии закольцованные системы обеспечивают высокий уровень надежности, поскольку поломка может быть изолирована и не повлияет на пользователей за пределами прилегающей территории. Петлевые системы также уменьшают некоторые проблемы, связанные с застоем воды, такие как нежелательная реакция со стенками труб, и повышают возможности пожаротушения.

С другой стороны, петли могут быть тупиковыми, особенно в пригородных районах, таких как тупики, и могут вызвать проблемы с качеством воды. Подавляющее большинство систем имеют как петлевые, так и разветвленные участки.

Насосы

Насосы передают энергию воде, чтобы увеличить ее высоту или давление. Насосы часто изготавливаются из стали или чугуна. Большинство насосов, используемых в распределительных системах, являются центробежными, то есть вода поступает в насос через всасывающую трубу и выбрасывается наружу через лопасти и выходные трубы. Одной из самых дорогих статей текущих расходов водопровода является стоимость электроэнергии для перекачки воды.

Для чего предназначены распределительные трубы водоснабжения

Деревня

Водопроводные трубы и системы распределения воды разрабатываются для проекта поселка и необходимы для обеспечения населенного пункта чистой и безопасной питьевой водой. При проектировании водопровода необходимо учитывать местоположение, численность населения, доступные источники воды и потенциальные проблемы со здоровьем. В этой статье мы расскажем о том, как проектируются распределительные водопроводы в деревнях.

Во-первых, при проектировании труб необходимо учитывать численность населения деревни и ожидаемый спрос. Водопроводные трубы должны быть достаточно большими, чтобы обеспечить прогнозируемый расход воды, но при этом не быть слишком массивными или дорогими. На сайте поставщик промышленных клапанов помогут подобрать подходящие клапаны для регулирования потока воды в трубах. 

Для расчета необходимого размера труб следует произвести расчеты, учитывая предполагаемые сезонные колебания в потреблении воды и другие факторы, которые могут повлиять на общую потребность в воде.

Во-вторых, необходимо выбрать материалы для труб, которые могут выдерживать различные климатические условия и при этом быть устойчивыми к коррозии. Медь, сталь, ковкий чугун, чугун, полиэтилен и ПВХ - вот распространенные материалы, используемые в конструкциях труб для подачи воды. Все эти материалы адаптированы к различным местностям с разными условиями окружающей среды.

Наконец, необходимо рассмотреть различные типы фитингов, которые используются для соединения труб и регулирования потока воды в них. Трубные соединители бывают разных типов, отвечающих различным требованиям по давлению, долговечности и экономичности.

Город

Распределительные трубы городского водопровода доставляют чистую и безопасную питьевую воду в жилые и коммерческие помещения. В городах используются различные системы подачи воды, в том числе:

Вода подается от центрального источника к ряду ответвлений, не имеющих выходов, в системе с тупиковыми ответвлениями. Эта стратегия обычно используется в районах с низкой плотностью населения. Решетчатая система похожа на тупиковую, только ветки расположены в виде решетки. Этот подход используется в густонаселенных районах.

В радиальной системе вода подается от центрального источника к сети радиально ориентированных ответвлений. Этот метод широко используется в густонаселенных районах и известен своей эффективностью и долговечностью.

Кольцевая система представляет собой нечто среднее между радиальной и колосниковой системами. Вода подается от центрального источника к нескольким веткам, объединенным в кольцо, с сетчатой структурой внутри кольца. Этот метод используется в районах с высокой плотностью населения и обеспечивает более последовательное и надежное водоснабжение во всем регионе распределения.

Проектирование системы распределения воды

Системы распределения воды - один из важнейших видов инфраструктуры. На сайте Проектирование распределения водыОсновная роль компании заключается в обеспечении водой всех потребителей. 

Достаточное количество воды должно подаваться под соответствующим давлением. Дополнительные соображения при проектировании, строительстве и обслуживании систем водоснабжения включают сохранение окружающей среды, природных ресурсов и экономическую эффективность системы.

Системы распределения воды на основе гравитации и давления

Системы распределения воды делятся на два типа по принципу работы: самотечные и напорные.

Если позволяет география, вода распределяется из резервуара, расположенного на достаточной высоте, в область распределения по гравитационной системе.

Насосы, создающие соответствующее давление воды, помогают при планировке водораспределения. Система водоснабжения часто включает в себя как гравитационные, так и напорные компоненты. Гравитационные системы более экономичны с точки зрения обслуживания.

Топология водораспределительной сети

В структуре системы водоснабжения различают разветвленные и кольцевые сети. Разветвленная сеть распределяет воду по одной или нескольким распределительным линиям, которые заканчиваются в определенных местах.

Кольцевая сеть позволяет подавать воду из нескольких магистралей в одно место. Иногда водопроводные сети имеют как кольцевые, так и разветвленные компоненты. Проблема разветвленной сети - малый расход воды на концах ветвей (с пониженным расходом).

Цель проектирования

Системы распределения воды должны соответствовать противопожарным нормам в дополнение к обычному потреблению воды промышленными предприятиями и семьями. Эти ограничения могут значительно увеличить стоимость строительства и обслуживания водораспределительных сетей.

Проектирование систем водоснабжения подчиняется тем же принципам и категориям проектов, что и другие сооружения. Предметом проектной документации может быть концептуальное решение, концептуальный проект, основной проект или проект реализации. Приведены концепция, суть и особенности каждого типа проекта.

Какие факторы влияют на проектирование системы водоснабжения?

Пространственные переменные существенно влияют на проектирование систем распределения воды. Здесь рассматривается влияние географии на распределение давления в трубопроводной сети.

Землепользование и собственность влияют на стоимость строительства, а пространственные особенности почвы - на стоимость земляных работ. При строительстве могут возникнуть проблемы с существующей коммунальной инфраструктурой, поскольку основная часть водопроводных линий прокладывается по существующим или предлагаемым магистралям.

Что необходимо учитывать при проектировании системы распределения воды

При строительстве системы распределения воды необходимо учитывать несколько важных критериев, чтобы гарантировать эффективность, надежность и безопасность системы. Вот некоторые примеры:

Сила воды

Для правильной работы распределительной системы необходимо достаточное давление воды. Система должна быть построена таким образом, чтобы обеспечивать достаточное давление воды во всех местах, включая высотные сооружения и удаленные районы.

Скорость потока воды

Система должна быть построена таким образом, чтобы обеспечивать достаточный расход воды для удовлетворения потребностей населения. При этом учитывается плотность населения, типы зданий и предприятий, а также возможности будущего роста.

Скорость потока и диаметр трубы

Для того чтобы система могла подавать воду под необходимым давлением и расходом, необходимо выбрать расход и размер труб. Это включает в себя выбор труб и клапанов соответствующего размера, таких как промышленный поворотный клапанДля снижения потерь давления и поддержания стабильного расхода во всей системе.

Приемлемые альтернативы

Система должна соответствовать всем применимым законам, стандартам и руководствам. Это включает в себя проверку соответствия системы требованиям местных органов водоснабжения и других соответствующих регулирующих органов.

Дизайн системы

План системы должен быть разработан таким образом, чтобы снизить опасность загрязнения и при этом обеспечить доступность водоснабжения для всех пользователей. При этом учитывается расположение источника воды, география района, расположение домов и других сооружений.

Подключение к электросети

Система должна быть связана с основным водопроводом, чтобы обеспечить непрерывную и надежную подачу воды. Это включает в себя место расположения магистрального водопровода, размер и пропускную способность труб, а также тип используемых клапанов и фитингов.

Обратный поток

Обратный поток, или поток воды в обратном направлении по сравнению с ее предполагаемым расходом, должен быть исключен при проектировании системы. Это необходимо для того, чтобы избежать загрязнения питьевой воды.

Подключение к электросети

Система должна быть связана с основным водопроводом, чтобы обеспечить непрерывную и надежную подачу воды. Это включает в себя место расположения магистрального водопровода, размер и пропускную способность труб, а также тип используемых клапанов и фитингов.

Материалы и стандарты для труб

Система должна быть выполнена из соответствующих материалов и отвечать требуемым нормам и правилам. Учитывайте тип подаваемой воды, предполагаемый расход и ожидаемый срок службы труб.

Эти аспекты необходимо учитывать при строительстве системы распределения воды, чтобы обеспечить эффективность, надежность и безопасность.

Заключение

Система распределения воды - это сложный процесс, требующий учета множества элементов, начиная от давления и расхода воды и заканчивая структурой системы и соблюдением нормативных требований. Инженеры могут обеспечить эффективность, надежность и безопасность системы распределения воды, зная основные элементы, участвующие в ее проектировании.

Промышленные клапаны - одна из самых важных частей системы водораспределения. Они необходимы для регулирования потока воды и поддержания достаточного давления воды. Чтобы гарантировать, что клапаны, используемые в системе водораспределения, имеют высочайшее качество и отвечают всем применимым стандартам и требованиям. Очень важно выбрать авторитетного и надежного производителя. производитель клапановНапример, Домбор.

Домбор является ведущим производитель промышленных шаровых кранов с большим выбором клапанов для систем распределения воды. Они предлагают знания, технический опыт и большой выбор клапанов, что делает их отличной частью системы распределения воды.