Метод расчета и описание работы системы вакуумной канализации Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 628. 21

к.т.н. Григоренко Н. И., (ДонНАСА, г. Макеевка, ДНР, [email protected]),

д.т.н. Дрозд Г. Я.

(ЛНУ им. В. Даля, г. Луганск, ЛНР, [email protected])

МЕТОД РАСЧЕТА И ОПИСАНИЕ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ВАКУУМНОЙ

КАНАЛИЗАЦИИ

Разработан метод расчета системы вакуумного транспортирования газожидкостной смеси в наклонных трубопроводах. Установлены основные факторы, влияющие на эффективность вакуумной транспортировки водовоздушной смеси. Даны рекомендации по выбору диаметров трубопроводов и длин расчетных участков в зависимости от расхода жидкости при оптимальном режиме работы вакуумной системы транспортирования жидкости. Предложен метод расчета с помощью программы Mathсad, позволяющий скорректировать величину потерь давления в системе вакуумной канализации при различных значениях средней скорости водовоздушной смеси и газосодержания. Выполнен сравнительный расчет для участка сети вакуумной канализации с использованием рекомендуемого алгоритма.

Ключевые слова: водовоздушная смесь, газосодержание, потери давления, вакуумная канализация, эффективность.

Проблема и ее связь с научными и практическими задачами. На сегодняшний день отсутствие коммунальных сетей и сооружений для сбора и очистки сточных вод характерно для малых населенных пунктов, а также для части территорий малоэтажного жилищного строительства больших городов. По официальным данным Министерства регионального развития, строительства и жилищно-коммунального хозяйства Украины, централизованными системами водоотведения обеспечено всего лишь 5,6 % общей их численности. В Российской Федерации эта цифра для малых городов, сел и поселков составляет более 45 % [2]. В странах Центральной Европы данный показатель колеблется в пределах 60-80 % [1].

Для решения этой проблемы есть несколько подходов. Это создание групповых систем водоотведения, обслуживающих группы населенных мест, с крупными сооружениями для очистки сточной воды или устройство локальных систем водоотведе-ния малой производительности, обслуживающих отдельные населенные пункты, группы зданий, отдельные коммунальные

сооружения, с малыми установками для обработки стоков.

Для транспортирования малых расходов сточных вод наиболее рационально и экономически оправдано использование вакуумной канализации. Ее применение обосновано для населенных пунктов с малой плотностью заселения, а также для объектов временного пользования (лагеря, пансионаты, кемпинги), санитарных зон водоисточников. Причем при проектировании и строительстве данной системы не возникает проблем с высоким уровнем грунтовых вод и сложных грунтовых условий. Более подробно использование вакуумной системы канализации рассмотрено авторами в [5].

Данная система уже получила широкое распространение в мире благодаря ряду преимуществ перед самотечной канализацией. Но сдерживающим фактором ее повсеместного распространения является отсутствие теоретически обоснованного алгоритма расчета. Недостаток теоретической базы обусловил тот факт, что для определения диаметра труб вакуумной сети служат фиксированные решения в таблицах с ориентировочными значениями [7]. Сложность создания расчетных формул заклю-

чается в особенностях транспортирования сточных вод под действием вакуума, а именно транспортировки двухфазной среды «жидкость-газ» в трубопроводах с уклоном к горизонту. Однако в работе [4] предложено математическое описание движения водовоздушной смеси, на основании которого возможно создать алгоритм расчета вакуумной канализации.

Постановка задачи. Задачей данной работы является создание и применение на практике алгоритма расчета вакуумных систем канализации и сравнение результатов с расчетами по данным других исследователей.

Изложение материала и его результаты. Вакуумная система является закрытой системой трубопроводов без возможности проникновения, т. е. отсутствуют смотровые колодцы, а значит, и запахи, поступающие из них в атмосферу. В системе нет ревизионных колодцев и резервуаров для прочистки канализационных труб. Благодаря постоянно поддерживаемому отрицательному давлению в системе не возникают утечки сточных вод. Высокая скорость (от 3,5 до 5 м/с) транспортируемой смеси «жидкость-воздух» в трубах предотвращает образование отложений [7]. Самыми известными производителями вакуумных систем являются фирмы Roediger, А1гуас, КЕКТ, которые имеют множество филиалов по всему миру [7]. Наиболее известными учеными и инженерами, которые внесли существенный вклад в развитие вакуумного транспортирования сточных вод, являются Й. Лильен-даль, М. Роджерс, А. Хассет, И. Купер, Д. Резек, Р. Бец, Т. Асанаги и др., а также вопросу вакуумного транспортирования жидкости посвящены работы [3-6].

Гидропневматический расчет системы должен быть проведен так, чтобы в то время, когда нет притока, обеспечить в системе минимальный уровень вакуума, а время на восстановление вакуума не превышало заданного значения.

При подборе диаметра рекомендуется не увеличивать скорость потока больше

необходимой для работы системы (увеличения трения, потери при ускорении). Увеличение соотношения «жидкость-воздух» в вакуумном клапане может увеличить производительность вакуумной системы. Благодаря увеличению притока воздуха в систему подается больше энергии, что позволит повысить скорость, но это приведет к увеличению потерь на трение. В гидропневматическом расчете необходимо учитывать как статические, так и динамические условия в сети.

Основной процесс, протекающий в системе вакуумной канализации - это движение сточной жидкости в трубе с наклоном к горизонту не более 10° под действием вакуума и расширения воздуха, забираемого из атмосферы с помощью самозадействующих клапанов специальной конструкции [3]. Движение газожидкостной смеси в системе вакуумной канализации начинается от клапана или водо-воздуховпускного устройства (ВВВУ) до первого перепадного колена, в котором движение останавливается до повторного открытия ВВВУ. При этом происходит частичное накопление сточной жидкости в перепадном колене.

При повторном открытии ВВВУ в систему попадает новая порция сточной жидкости и воздуха, движение водовоз-душной смеси на участке трубопровода продолжится, при этом накопленный в пе-репадном колене объем жидкости под действием расширившегося воздуха переходит на следующий отрезок сети. Следовательно, можно сказать, что движение газожидкостной смеси от одного перепадно-го колена к последующему, вплоть до вакуумной станции, повторяется, а значит, расчет системы можно свести к расчету отрезка сети, ограниченному перепадным коленом и началом следующего перепада.

Основным параметром, предопределяющим эффективную работу системы и выбор оборудования при вакуумном транспортировании, является величина создаваемого в сети вакуума, который, в свою очередь, зависит от потерь энергии на

Строительство и архитектура

участках трубопровода. Это значит, что расчет системы в первую очередь должен быть направлен на учет всех потерь энергии в системе, в результате чего можно определить расчетную величину вакуум-метрического давления.

При расчете систем для транспортировки двухфазных смесей очень важно правильно определить плотность смеси, которая, в свою очередь, зависит от газосодержания [8].

Для систем вакуумной канализации значение объемного расходного газосодержания 8 и скорости водовоздушной смеси были получены экспериментально с помощью лабораторной установки, которая рассмотрена подробно в работах [3, 4, 6].

Экспериментальное исследование

транспортирования жидкости под вакуум-метрическим давлением проводилось с использованием трубопроводов диаметром 20 мм и 50 мм при вакуумметрическом давлении 20-40 кПа. Определено, что максимальная скорость водовоздушной смеси vs достигается при объемном расходном газосодержании 8 = 0,71-0,74. При таком значении 8 соотношение газ-жидкость QG/QL= 0,3-0,4 [3, 4].

На определение плотности смеси также влияет распределение фаз по длине трубопровода, что, в свою очередь, зависит от структуры движения. Для определения режима движения газожидкостной смеси под действием вакуума на лабораторной установке был проведен ряд экспериментов. В результате испытаний было определено, что режим движения в системе изменяется по длине трубопровода; это, вероятно, связано с особенностью устройства системы вакуумной канализации. Изменение структуры происходит от пузырькового к снарядному и затем к расслоенному. В перепадном колене также наблюдается пузырьковая структура потока.

На основании вышесказанного, расчет системы необходимо выполнять для каждого участка, на котором происходит изменение структуры движения, отдельно, с учетом гидропневматических параметров,

которые влияют на величину градиента давления именно на этом участке. В дальнейшем предлагается отрезки с разной структурой движения в пределах расчетного участка называть юнитами.

Общие потери давления в системе (АР) определяются для каждого юнита отдельно, с учетом гидропневматических параметров, которые влияют на величину гра-

' ар)

— I именно на этом

^х)

участке в зависимости от его длины I [4]:

диента давления

' dP' • dx = dP' • 11-2 + dP ^

, dx, . dx, 1-2 . dx,

AP = /

idP) , idP) ,

•К, +1 — 1 • 1 +1 — 1 • Г

(1)

l dx Л

l dx J4

, Па.

Для оценки результатов экспериментальных исследований с помощью теории подобия определено соотношение отдельных геометрических и технологических параметров работы реальных и лабораторных вакуумных систем.

В общем виде зависимость потерь давления в системе вакуумного транспортирования можно записать так:

AP = f(ps, v,d,L,

(2)

где АР — потери давления, Па; ря — плотность водовоздушной смеси, кг/м3; vs — скорость водовоздушной смеси, м/с; ё — диаметр трубопровода, м; L — длина участка трубопровода, где скорость vs является постоянной величиной, м; ^ — коэффициент динамической вязкости во-довоздушной смеси, Пас.

Решением системы уравнений, составленной на основе матрицы степени размерностей величин данной зависимости, получен критерий подобия, который полностью включает гидродинамические и геометрические факторы движения водо-воздушной смеси:

П =

AP • d

2 т ' Vs •Ps • L

(3)

0

2-3

Строительство и архитектура

Критерий подобия П1 позволяет использовать результаты экспериментальных исследований и разработать рекомендации по проектированию и расчету систем вакуумной канализации.

Расчет вакуумной системы канализации в связи с особенностями ее работы выполняется для каждого отдельно взятого расчетного участка и сводится к подбору диаметра трубопровода d, общей длины расчетного участка трубопровода Lобщ, длин юнитов и определению потерь давления ДР на расчетном участке при заданном расходе жидкости QL. На основании полученных зависимостей далее предложен алгоритм расчета участка вакуумной системы канализации с использованием математического редактора МаШСАО. Рекомендации для расчетов первого приближения выполнены для оптимального газосодержания 8 = 0,73, полученного при экспериментальных исследованиях с ВВВУ, и вакуумметрического давления в системе АР = 40 кПа при скорости водовоз-душной смеси V, = 3,5 м/с.

При заданном расходе сточной жидкости QL назначается диаметр вакуумного трубопровода d (табл. 1). Минимальный расход сточных вод 1,5 дм3 обусловлен объемом придомовой накопительной емкости 30...50 дм и временем открытия ВВВУ 2.10 с.

Таблица 1 Рекомендуемые диаметры труб для вакуумных систем канализации

Ql, d, Ql, d, Ql, d, Ql, d,

дм /с мм дм /с мм дм /с мм дм /с мм

1,5 63 5 75 8,5 90 30 110

2 63 5,5 75 9 90 35 125

2,5 63 6 75 9,5 90 40 125

3 63 6,5 75 10 90 45 125

3,5 63 7 75 15 90 50 160

4 63 7,5 75 20 110 55 160

4,5 75 8 90 25 110 60 200

Длину расчетного участка Lобщ следует рассчитывать в зависимости от выбранного диаметра трубопровода согласно крите-

риальному комплексу П1 при сохранении постоянных значений газосодержания, ва-куумметрического давления и скорости движения водовоздушной смеси. После получения значений Lобщ необходима проверка на критическое заглубление трубопровода по длине при условии прокладки вакуумной сети с минимальным уклоном

Рекомендуемые длины расчетных участков и высоты перепадного колена (длина юнита 1-2 L1) в зависимости от диаметра трубопровода представлены в таблице 2.

Таблица 2

Рекомендуемые длины юнита 1-2 (высота перепадного колена) и длины расчетного участка

d, Li, м Lобщ, d, мм L1, м Lобщ,

мм м м

63 0,11 55 160 0,21 105

75 0,12 60 180 0,23 115

90 0,14 70 200 0,25 125

110 0,16 80 225 0,28 140

125 0,18 90 250 0,3 150

Графическое отображение рекомендаций по выбору диаметра и длин расчетных участков вакуумной системы канализации представлено на рисунке 1.

Далее при предварительно назначенном диаметре и рассчитанной общей длине трубопровода необходимо рассчитать длины остальных юнитов (Ь2, Lз, L4). Выполняется данный расчет с учетом критериального комплекса П1, который справедлив на участках с одинаковой скоростью водовоздушной смеси, с использованием эмпирического коэффициента к (для пузырьковой структуры кп = 0,055, для снарядной структуры кс = 0,04).

АР ■ й

(4)

L, =

v2 •

Ps ■ k

Потери давления ДР, диаметр d, средняя скорость водовоздушной смеси V, - изменяемые величины, от которых зависят величины длин L2 и L3.

Строительство и архитектура

Длина юнита 4-5 (Ь4) рассчитывается как разность длины расчетного участка Lобщ и длин юнитов Ll, L2, и L3.

При известных длинах юнитов дальнейший расчет сводится к корректировке предварительно выбранных параметров vs и 8 и выполняется в программе МаШсаё.

Обозначения: 1 — зона выбора диаметра трубопровода ё; 2 — зона выбора длины расчетного участка Ьобщ.

Рисунок 1 Рекомендации по выбору диаметра трубопровода и длин расчетных участков вакуумной системы канализации в зависимости от расхода сточных вод

Окончательный расчет предполагает определение потерь давления на расчетном участке ДР с помощью приведенной выше зависимости (1). Алгоритм расчета приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 Алгоритм расчета вакуумных систем канализации

Данный метод расчета системы вакуумного транспортирования сточной жидкости позволит подобрать диаметр трубопровода, определить расход жидкости и воздуха, вычислить скорость водовоздуш-ной смеси на расчетном участке вакуумной сети, а также определить вакууммет-рическое давление, необходимое для транспортирования сточной жидкости, и длины расчетных участков. Для наглядности в таблице 3 приведены потери давления на расчетном участке вакуумной сети, полученные расчетным путем по формуле (1) при заданной скорости движения водовоздушной смеси (v = 3,5 м/с) и газосодержания (s = 0,83) для трубопроводов, принятых в экспериментальных исследованиях. В соответствии с таблицей 3, при одинаковых диаметрах трубопровода с увеличением длины расчетного участка потери давления возрастают. Из чего можно сделать вывод, что для соблюдения заданных параметров работы системы вакуумного транспортирования жидкости (скорость водовоздушной смеси, газосодержание и потери давления) при подобранном

Строительство и архитектура

диаметре трубопровода главными регулируемыми факторами является длина расчетного участка.

При использовании теоретических зависимостей, а также экспериментальных параметров системы вакуумной канализации (газосодержание, длины юнитов и общая длина расчетного участка) на реальных объектах проектирования необходимо правильно выбрать местоположение пере-падных колен, расстояние между которыми является расчетным участком. На расстояние между перепадными коленами влияют факторы, перечисленные ниже.

Расчетные потери давления н

Рельеф местности. При плоском рельефе местности и противоуклоне вакуумная канализация повторяет контур рельефа и минимальная длина расчетного участка зависит от минимального допустимого уклона и высоты стандартного перепадно-го колена (табл. 2).

Если трубопровод по всей длине будет постоянно находиться под уклоном к горизонту, то за счет сил гравитации будет постоянно наблюдаться расслоенный режим движения.

Таблица 3

участках вакуумной системы

Юнит Структура газожидкостного потока Длина юнита, м Потери давления на юните, кПа Общие потери давления на расчетном участке, ДР, кПа

d = 20 мм, = 30 м

1-2 пузырьковая 0,1 1,056 39,7

2-3 пузырьковая 12,0 36,120

3-4 снарядная 8,5 2,628

4-5 расслоенная 9,4 -0,128

d = 50 мм, = 30 м

1-2 пузырьковая 0,1 0,959 26,1

2-3 пузырьковая 12,0 24400

3-4 снарядная 8,5 0,817

4-5 расслоенная 9,4 -0,119

d = 50 мм, = 75 м

1-2 пузырьковая 0,1 0,925 50,5

2-3 пузырьковая 29,8 48,570

3-4 снарядная 21,3 1,290

4-5 расслоенная 23,6 -0,329

Несмотря на то, что при расслоенном режиме в вакуумном трубопроводе потери напора будут наименьшими, принимать такой режим для большей части расчетного участка невозможно по причине резкого уменьшения скорости движения жидкости. А при уменьшении скорости движения жидкости пропускная способность трубопровода

также уменьшится, система будет работать по принципу самотечного транспортирования жидкости и выбор минимальных диаметров трубопровода, благодаря которым уменьшается стоимость вакуумной системы, будет не обоснован.

Потери давления на расчетном участке. Максимальная длина расчетного участка диктуется максимально возможным ваку-

Строительство и архитектура

умметрическим давлением. Поддержание вакуумметрического давления в сети свыше 80 кПа проблематично, а так как вакуумная транспортирующая сеть работает импульсно (порция сточной жидкости при открытии вакуумного клапана преодолевает только один высотный подъем и частично накапливается в перепадном колене) и вакуум в сети восстанавливается в течение нескольких минут после закрытия клапана, для дальнейшей работы системы необходимо периодически восстанавливать величину вакуума до расчетного значения. В это время сточная жидкость находится в колене в состоянии покоя.

Активное перемешивание. Именно в пе-репадном колене происходит активное перемешивание и измельчение крупных включений. Однако слишком частое

устройство перепадных колен приведет к увеличению потерь давления, т. к. наибольшую величину потерь система имеет при пузырьковом режиме движения, который наблюдается в колене и примыкающем к нему юните. Потому целями проектировщика вакуумной системы должны быть выбор оптимального расстояния между перепадами и правильный подбор диаметров трубопровода, что, в свою очередь, сократит потери давления в сети.

С целью проверки адекватности разработанной математической модели для реальных сетей был выполнен расчет ветви вакуумной канализации общей протяженностью 2017 м. На территории объекта плоский рельеф местности. Схема сети представлена на рисунке 3.

ВС — вакуумная станция; DN — принятый диаметр трубопровода; I — длина между точками подключения к вакуумной сети

Рисунок 3 Схема сети вакуумной канализации

При проверке разработанной математической модели на практике газосодержание принимается равным 8 = 0,73, длина расчетного участка зависит от диаметра и минимального уклона трубопровода. Длины юнитов с пузырьковой и снарядной структурой зависят от диаметра трубопровода и

рассчитываются согласно критерию подобия Пь Расслоенная структура занимает всю оставшуюся длину расчетного участка. За счет импульсной работы вакуумной системы канализации потери давления не суммируются по участкам, а рассчитываются для каждого участка отдельно.

Строительство и архитектура

Расчет среднесуточного расхода сточных вод Qcp произведен по средней норме водоотведения для благоустроенных домов в малых населенных пунктах, равной 140 л/сут-чел. Максимальный секундный расход сточных вод qmax определен с учетом вероятности открытия ВВВУ на участке сети, а также с учетом транзита сточных вод с предыдущих участков. Количество одновременно открытых водо-воздуховпускных устройств на расчетном участке вакуумной сети зависит от общего их количества и принимается с вероятностью Р = 0,95.

Расчет по методу зарубежных компаний выполнен из предположения, что потери давления на расчетных участках состав-

ляют около 60 кПа. Целью предложенного расчета является определение конкретной величины потерь давления на каждом расчетном участке сети.

Сравнительные результаты расчета по зарубежному методу и методу на основе полученной математической модели сведены в таблицу 4.

Сравнивая данные, представленные в таблице 4, можно сделать вывод, что предлагаемый метод расчета более полно отражает процессы, протекающие в вакуумной сети. Величина необходимого вакуума на различных расчетных участках вакуумной сети меньше предполагаемой зарубежным методом на 25.. .35 %.

Таблица 4

Результаты сравнительного расчета участка сети вакуумной канализации

Номер участка Длина участка с одинаковым диаметром, м Диаметр, мм Количество жителей, чел Потери давления по зарубежной методике, кПа Результаты расчета по предлагаемой методике

Скорость водовоздушной смеси, у8 м/с Потери давления на участках, кПа

28-38 121 80 40 60 3,1 45,22

36-38 67,3 65 12 60 2,64 38,47

38-30 83,1 110 24 60 3,2 45,22

29-30 331,4 65 32 60 4,01 38,47

30-32 90,7 110 20 60 2,62 45,22

31-32 86 65 19 60 4,01 41,7

32-33 324,8 125 92 60 3,9 41,7

33-35 139,5 125 20 60 3,78 41,7

34-35 156,5 65 32 60 4,01 38,47

37-35 325,6 65 20 60 4,01 38,47

35-ВС 291,1 125 4 60 3,41 41,7

I 2017 315

Расчет этого же участка сети вакуумной канализации, представленной на рисунке 3, был также выполнен при условии поддержания вакуумметрического давления на расчетных участках 60 кПа с сохранением неизменными остальных параметров си-

стемы. Согласно критериальному комплексу П1, при увеличении вакуумметри-ческого давления и постоянных значениях длины расчетного участка и скорости во-довоздушной смеси диаметр трубопровода уменьшается. Сравнительный подбор диа-

метров трубопроводов для вакуумметри-ческого давления АР = 60 кПа представлен в таблице 5.

Таблица 5 Значения диаметров трубопровода при вакуумметрическом давлении АР = 60 кПа

По данным таблицы 5 видно, что с увеличением вакуумметрического давления на некоторых участках общей длиной 528 м уменьшились диаметры трубопроводов на один сортамент, что показывает

Библиографический список

эффективность предлагаемого метода при расчете систем вакуумной канализации.

Выводы и направление дальнейших исследований. В данной статье даны рекомендации по выбору диаметров трубопроводов и длин расчетных участков в зависимости от расхода жидкости при оптимальном режиме работы вакуумной системы транспортирования жидкости. Кроме того, предложен метод расчета с помощью программы Mathсad, позволяющий скорректировать величину потерь давления в системе вакуумной канализации при различных значениях средней скорости водовоздушной смеси и газосодержания. В результате сравнительного расчета определено, что применение предлагаемого метода расчета вакуумного транспортирования сточных вод дает точные значения величины потерь давления на расчетных участках сети, предоставляет возможность отследить результаты регулирования факторов, влияющих на работу системы, а также выбрать наиболее экономичные варианты основных параметров вакуумной системы канализации, повышающей ее эффективность.

Номер участка Подбор диаметров по зарубежным рекомендациям Подбор диаметров по предлагаемому методу Длина участка, м

28-38 80 65 121

36-38 65 65 67,3

38-30 110 90 83,1

29-30 65 65 331,4

30-32 110 90 90,7

31-32 65 65 86

32-33 125 110 324,8

33-35 125 125 139,5

34-35 65 65 156,5

37-35 65 65 325,6

35-ВС 125 125 291,1

1. Гироль, Н. Н. Необходимый элемент качества жизни. О технологических схемах водоот-ведения в сельской местности Украины на основе опыта стран Центральной и Восточной Ев-роп [Текст] / Н. Н. Гироль, С. Б. Проценко, А. Н. Гироль, Д. Ковальский, Г. Лагуд и др. // Во-даMagazine. — Москва, 2014. — № 11(87). — С. 22-28.

2. Автушко, Е. А. О целевой программе «Чистая вода» на 2011 - 2017 гг. [Текст] /Е. А. Ав-тушко // Вестник Сибирского государственного индустриального университета. — Новокузнецк : Изд. центр СибГИУ, 2014. — № 4(10). — С. 56-59.

3. Григоренко, Н. И. Исследование параметров основных элементов гидропневматической вакуумной системы канализации в лабораторных условиях [Текст] / Н. И. Григоренко // В1сник Дон-НАБА: матер1али Х м1жнар. наук. конф. молодих вчених, астрант1в i студент1в. — МакИ'вка : ДонНАБА, 2011. — № 3(89). — С. 110-112.

4. Нездойминов, В. И. Математическое описание газожидкостной структуры потока в системе транспортирования жидкости под вакуумом [Текст] / В. И. Нездойминов, В. С. Рожков, Н. И. Григоренко, Д. В. Заворотный //Motrol. Commision of Motorization and Energeticsin Agriculture. — Lublin, 2013. — Vol. 15, № 6. — P. 125-132.

5. Нездойминов, В. И. Применение вакуумной канализации для малых населенных пунктов в Украине [Текст] / В. И. Нездойминов, Н. И. Григоренко, Д. В. Заворотный // Науковий вiсник будiвництва. — Харюв : ХОТВ АБУ, 2010. — Вып. 60. — С. 241-247.

6. Нездойминов, В. И. Модель работы и расчет потерь давления на участке трубопровода системы вакуумной канализации [Текст] / В. И. Нездойминов, В. С. Рожков, Н. И. Григоренко // Науковий в1сник буд1вництва. — Харюв : ХОТВ АБУ, 2012. — Вып. 70. — С. 312-317.

7. Raclavsky Jaroslav. Problematika navrhovani venkovnich podtlakovych systemu. stokovych siti [Text] / J. Raclavsky. — Brno : VITIUM, 2011. — С.35.

8. Чисхолм, Д. Двухфазные течения в трубопроводах и теплообменниках [Текст] / Д. Чисхолм. — М. : Недра, 1986. — С. 204.

© Григоренко Н. И. © Дрозд Г. Я.

Рекомендована к печати директором Института строительства, архитектуры и ЖКХЛНУ им. В. Даля, д.т.н., проф. Андрийчуком Н. Д., к.т.н., доц., и.о. зав. каф. СКДонГТУПсюком В. В.

Статья поступила в редакцию 13.12.17.

к.т.н. Григоренко Н. I. (ДонНАБА, м. Макпвка, ДНР), д.т.н. Дрозд Г. Я. (1БА i ЖКГ ЛНУ ¡м. В. Даля, м. Луганськ, ЛНР)

МЕТОД РОЗРАХУНКУ I ОПИС РОБОТИ СИСТЕМИ ВАКУУМНО1 КАНАЛ1ЗАЩ1

Розроблено метод розрахунку системи вакуумного транспортування газорiдинноi сумiшi в похилих трубопроводах. Встановлено основт чинники, що впливають на ефективтсть вакуумного транспортування водоповiтряноi сумiшi. Наведено рекомендаци щодо вибору дiаметрiв трубопроводiв i довжин розрахункових дтянок залежно вiд витрати рiдини при оптимальному режимi роботи вакуумног' системи транспортування рiдини. Запропоновано метод розрахунку за допомогою програми MathСAD, що дозволяе скоректувати величину витрат тиску в системi вакуумног каналiзацii при рiзних значеннях середньог' швидкостi водоповтряног сумш i газозмi-сту. Виконано порiвняльний розрахунок для дтянки мережi вакуумног каналiзацii з використан-ням рекомендованого алгоритму.

Ключовi слова: водоповтряна сумш, газозмiст, витрати тиску, вакуумна каналiзацiя, ефективтсть.

Ph.D. Grigorenko N. I. (DonNACEA, Makeyevka, DPR), Doctor of Technical Sciences. Drozd G. Ya.

(ICE and Housing and Communal Services of V. Dahl LNU, Lugansk, LPR) CALCULATIVE METHOD AND DESCRIPTION FOR THE VACUUM SANITATION SYSTEM OPERATION

A method has been developed for calculating a system for vacuum transportation of gas-liquid mixture in inclined pipelines. The main factors influencing the efficiency of vacuum transportation of the air-water mixture are determined. Recommendations are given on the choosing the pipeline diameters and the lengths of the calculated sections, depending on the fluid flow rate at the optimum operating mode of the vacuum fluid transportation system. Calculative MathСAD-based method is proposed, which allows changing value of the pressure loss in the vacuum sewerage system for various values of the average rate of the air-water mixture and the gas content. A comparative calculation for the section of the vacuum sewage net is made using the recommended algorithm.

Key words: water-air mixture, gas content, pressure loss, vacuum sewage, efficiency.