Разработка и исследование санитарно-технической арматуры с водосберегающими гидравлическими характеристиками

• Автор: Мукарзель, Сергей Асаадович
• Шифр специальности: 05.23.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1. Потери воды в жилых зданиях

1.2. Водоразборная и смесительная арматура и анализ ее работы.

1.3. аполнительная арматура для смывных бачков и анализ ее работы

1.4. Современные методы определения гидравлических сопротивлений.

1.5. Современные методы гидравлического расчета поплавковых клапанов попутного давления.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Цель и задачи исследований.

2.2. Планирование экспериментов и статистическая обработка результатов измерений.
Выводы по главе II.
Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ВОДОРАЗБОРНОЙ
АРМАТУРЫ С ВОДОСБЕРЕГАЮЩИМИ ГИДРАВЛИЧЕСКИМИ
ХАРАКТЕРИСТИКАМИ.
3.1. Экспериментальная оценка водосберегающей способности водоразборной арматуры
3.2. Разработка водоразборной арматуры с улучшенными гидравлическими и водосберегающими характеристиками
3.3. Математическое описание формы проходного отверстия запорной пары вентильной головки шайбового типа
3.4. Стендовые испытания водоразборной арматуры с запорной парой шайбового типа
3.5. Методика гидравлического расчета водоразборной санитарнотехнической арматуры
Выводы по главе 1.
Глава IV. РАЗРАБОТКА НАПОЛНИТЕЛЬНОЙ АРМАТУРЫ ДЛЯ СМЫНЫХ БАЧКОВ
4.1. Разработка наполнительной арматуры с водосберегающими гидравлическими характеристиками для смывных бачков.
4.2. Методика гидравлического расчета поплавковых клапанов попутного давления.
4.3. Исследование гидравлических характеристик поплавковых клапанов попутного давления
4.4. Расчет поплавкового клапана попутного давления на гидравлический удар
Выводы по главе IV
Глава V. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ ВОДОСБЕРЕГАЮЩЕЙ САНИТАРНОТЕХНИЧЕСКОЙ АРМАТУРЫ
5.1. Экономический эффект от устранения потерь воды технического
характера.
Общие выводы и рекомендации.
Список литературы


Структура полочного водопотребления и потерь воды представлена в таблице 1. Таблица 1. Анализ источников научной информации показывает, что устранение потерь воды производится посредством внедрения технических, организационных и экономических решений. Однако вопросы гидравлических способов улучшения эксплуатационных характеристик санитарно-технической арматуры исследованы недостаточно. Утечки воды - это самопроизвольное истечение воды из различных элементов системы (трубопроводов, арматуры, санитарнотехнических приборов) без непосредственного участия потребителя. Утечки воды могут быть практически полностью устранены, так как формируются и определяются только техническим состоянием и конструкцией элементов с истем ы водоснабжения. Основные причины образования утечек воды через смывные бачки представлены в таблице 1. Утечки воды через спускной клапан составляют в среднем % от общего количества утечек через смывные бачки []. Величина утечки колеблется от 1,6 до 9,4 л/ч при среднем значении 5,1 л/ч на бачок [9, ]. Эти утечки обусловлены тем, что нарушается іерметичность прилегания ободка клапана к седлу. При деформации ободок, выполненный из резины, приобретает волнообразную форму. Вода вытекает из бачка через неплотность прилегания деформированного участка ободка к седлу. Утечка воды происходит круглосуточно, а ее величина зависит от степени деформации ободка клапана. Таблица 1. Значительная часть утечек воды (до %) [] происходит через поплавковый клапан и зависит от давления перед ним, его конструкции, вида перелива, материала, из которого изготовлен бачок, а также от срока эксплуатации [9]. Наибольшие утечки воды происходят через поплавковые клапаны противодавления поршневого типа из-за нарушения герметичности их закрывания при повышенных давлениях. При нормальной работе арматуры сила закрывания Р„ передаваемая от рычажно-поплавкового механизма, уравновешивает силу давления воды Рв в подводящем патрубке. Рис. Нарушение герметичности запирания обусловлено тем, что давление воды на запорный элемент Рв превышает давление запирания Р, от архимедовой силы Ра, действующей на поплавок и передающейся через рычаг. Если Р„ > Р„ то между рабочими поверхностями седла и запорного элемента образуется шелевое отверстие, расширяющееся с увеличением Рв. Вода поступает в бачок, заполняя его до уровня переливного отверстия, через которое отводится в канализацию. Но нашим исследованиям, поплавковые клапаны противодавления работают вполне устойчиво при давлениях Рв < 0,4 МПа, которое можно считать критическим, при которых уровень воды в смывном бачке стабилизируется ниже перелива. Среднее значение утечек воды через наполнительную арматуру противодавления составляет ,6 л/ч на бачок (около % от общего объема потерь воды в жилых зданиях) [9, ]. Обобщение данных, опубликованных в источниках научной информации, позволяет считать задачу устранения утечек воды, образующихся из-за неудовлетворительных гидравлических характеристик наполнительной арматуры, имеющую важное народнохозяйственное значение. Утечки воды через водоразборную арматуру происходят из-за нарушения герметичности уплотняющей пары “резина-металл” вентильных головок [1, ]. Наименее износостойкими элемен-тами являются прокладки вентильных головок, особенно работающих на горячей воде. Обследование ряда жилых зданий показало, что количество смесителей, работающих с утечками воды, колеблется от 3,6 до 7,4% от общего количества осмотренных элементов. При этом средняя величина утечки составляет 5,2 л/ч на прибор [, ]. Непроизводительный расход воды- это количество воды, вытекающей из излива санитарно-технической арматуры во время ее использования потребителем [, , 8, 9]. Непроизводительные расходы воды являются неотъемлемой частью общего расхода воды через арматуру и образуются из-за неудовлетворительных рейдирующих характеристик арматуры в процессе пользования. Например, при выполнении гигиенической процедур, затрачивает некоторое время на открывание крана, регулирование требуемого расхода воды и ее температуры, а также на закрывание крана.