Рефетека.ру / Коммуникации и связь

Курсовая работа: Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Задание на курсовую работу


Категория помещений и зданий по пожарной опасности В.

Степень огнестойкости здания производственного корпуса II.

Ширина зданий до 60 м.

Площадь территории предприятия до 150 га.

Объем зданий:

I производственного корпуса 100 тыс. м3

II производственного корпуса до 200 тыс. м3

Число рабочих смен 3.

Число рабочих в смену 600 человек.

Расход воды на производственные нужды 700 м3/см.

Количество рабочих в смену, принимающих душ 80%.

Исходные данные по населенному пункту

Количество жителей в населенном пункте 21 тыс. чел.

Этажность застройки 5.

Степень благоустройства районов жилой застройки: внутренний водопровод, канализация и централизованное горячие водоснабжение

Тип общественного здания: фабрика-кухня (тип «б») объемом до 2500м3Измеритель 5000 блюд.

Материал труб магистральных участков водопроводной сети и водопроводов: чугунные с полимерным покрытием нанесенным методом центрифугирования.

Длина водопроводов от НСII до водонапорной башни 700 м.


1. Определение водопотребителей и расчет необходимого расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды поселка и предприятия


1.1 Определение водопотребителей


Объединенный хозяйственно-питьевой и противопожарный водопровод должен обеспечивать расход воды на хозяйственно-питьевые нужды поселка, хозяйственно-питьевые нужды предприятия, хозяйственно-бытовые нужды общественных зданий, производственные нужды предприятия, тушение возможных пожаров в поселке и на предприятии.


1.2 Расчет потребного расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды


Нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для населенных пунктов определяются по СНиП 2.04.02-84, п.2.1, табл.1, примечание 4 и зависят от степени благоустройства районов жилой застройки. Норму водопотребления на одного человека принимаем 300 л/сут.

Расчетный (средний за год) суточный расход воды Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, м3/сут на хозяйственно-питьевые нужды


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиягде


q - удельная водопотребления на одного жителя, принимаемое по табл.1 СНиП 2.04-84; Nж – расчетное число жителей.

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, м3/сут.

Суточный расход с учетом водопотребления на нужды промышленности обеспечивающей население продуктами, и неучтенные расходами увеличивается на 10-20% (п.2.1, примечание 4) [1].


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, м3/сут


Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия,где


Ксуm.max – коэффициент суточной неравномерности водопотребления;

Ксуm.max – учитывает уклад жизни населения, режим работы предприятия, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели.

Для здания, оборудованных внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением, принимаем Ксуm.max=1,1.

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, м3/сут

Расчетный часовой максимальный расход воды


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиягде


Кч.max – коэффициент часовой неравномерности водопотребления;


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


где amax – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, принимается по п.2.2 [1].

bmax – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, принимается по табл.2, п.2.2. [4]

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, м3/сут

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в общественных зданиях


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиягде


qобщ.зд. – норма расхода воды потребителями в сутки для общественного здания принимается по приложению 3 [2];

Nобщ.зд – количество измерителей.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды фабрики-кухни

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3/сут

Суммарный расход воды по поселку.


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3/сут


Промышленное предприятие.

В соответствии п.2.4. [1], приложения 3 [2] и согласно задания, норму водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды на одного человека в смену принимаем Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Водопотребление в смену


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиягде


Nсм – количество работающих в смену.

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3/см

Суточное водопотребление


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиягде


nсм – количество смен.

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3/сут

Количество душевых сеток


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия,


где Nсм – количество рабочих, принимающих душ.

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятияшт.

Водопотребление в смену


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


0,5 м3/ч – норма расхода воды на одну душевую сетку (приложение 3[5]);

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Суточное водопотребление на душ


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


где nсм – количество смен; nсм=3.

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3/сут

Расход воды на производственные нужды предприятия по заданию Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3/см, который распределяется равномерно по часам смены (восьмичасовая смена с перерывом на обед один час, в течении которого производство не останавливается). Принимается работа восьмичасовых смен

Часовой расход воды


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3/ч


Суточное водопотребление на производственные нужды


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3/сут


Таким образом, расчетный суточный расход воды по предприятию составит


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3/сут


Суммарный расход воды за сутки по поселку и предприятию равен


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия м3/сут


По поселку и предприятию наибольшее водопотребление происходит с8 до 9 ч., в это время на все нужды расходуется 574,3 м3/ч или

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с

По предприятию расчетный расход

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с

Расчетный расход общественного здания (больница).

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с

Поселок расходует

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с


Строим график водопотребления объединенного водопровода по часам суток (рис. 1).


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Рис.1 - Определение расчетных расходов воды на пожаротушение


Расчетные расходы воды для наружного пожаротушения в населенных пунктах и на промышленном предприятии определяются по СНиП 2.04.02-84, п.п.2.12-2.23, а для внутреннего пожаротушения по СНиП 2.04.01-85, п.п.6.1-6.6.

Так как водопровод в поселке проектируется объединенным, то согласно СНиП 2.04.02-84, п.2.23 при количестве жителей 21000 человек принимаем 1 пожар. При пятиэтажной застройке расход воды 15 л/с на один пожар.


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с


Расход воды на внутреннее пожаротушение в поселке при наличии бфабрики кухни объемом до 2500 м3, согласно СНиП 2.04.01-85, п.61, таблица 1 принимаем 1 струю производительностью 2,5 л/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с


Согласно СНиП 2.04.02-84, п. 2.22 на предприятии принимаем один пожар, т.к. площадь предприятия до 150 га.

Согласно п.2.14, таблица 8, примечание 1[4], расчетный расход воды для здания принимаем


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с


Согласно СНиП 2.04.01-85, п.61, таблица 2 расчетный расход на внутреннее пожаротушение в производственном здании принимаем из расчета 2 струи 5 л/с каждая:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с


2. Гидравлический расчет водопроводной сети


Общий расход воды в час максимального водопотребления, т.е. с 8-9 ч., составляет 159,53 л/с в том числе сосредоточенный расход предприятия равен 34,83л/с, а сосредоточенный расход общественного здания 0,58л/с.


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Рисунок 2 – Расчетная схема водопроводной сети.


1.Определим равномерно распределенный расход:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с


2.Определяем удельный расход:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с


где Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия- длина участка;

m – количество участков;

j – номер участка.

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям


Определим путевые отборы:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Результаты приведены в таблице 1.


Таблица 1 – Путевые расходы

Номер участка Длина участка, м Путевой отбор, л/с
1-2 1000 12,412
2-3 1500 18,618
3-4 1000 12,412
4-5 1500 18,618
5-6 1500 18,618
6-7 500 6,206
7-1 1000 12,412
7-4 2000 24,824

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия10000

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия124,12


Определим узловые расходы:

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия,


где Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия- сумма путевых отборов на участках, примыкающих к данному узлу;


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с


Таблица 2 – Узловые расходы

Номер узла Узловой расход, л/с
1 12,412
2 15,515
3 15,515
4 27,927
5 18,618
6 12,412
7 21,721

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

.

Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы. К узловому расходу в точке 5 добавляется сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 – сосредоточенный расход общественного здания.

Тогда q3=15,515+0,58=16,095 л/с, q5=18,618+34,83=53,448 л/с

Величины узловых расходов показаны на рис. 3 с учетом сосредоточенных расходов

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Рисунок 3 – Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами.


Выполним предварительное распределение расходов воды по участкам сети. Сделаем это сначала для водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без пожара).

Диктующей точкой является точка 5. Предварительно наметили направление движения воды от точки 1 к точке 5 (направление показаны на рис.3). потоки воды могут подойти к точке 5 по трем направлениям: первое 1-2-3-4-5, второе –1-7-4-5, третье –1-7-6-5. Для узла 1 должно выполняться соотношение Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия. Величины Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с и Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с известны, а Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия и Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с. Тогда,


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с.


Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия.


Значения Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с и Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с известны, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия и Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с. Тогда,


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с.


Расходы воды по другим участкам можно определить из следующих соотношений:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия,

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия.


В результате получится:

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с,

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с.

Проверка Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с.

При пожаре водопроводная сеть должна обеспечивать подачу воды на пожаротушение при максимальном часовом расходе воды на другие нужды за исключением расходов на промышленном предприятии на душ, поливку территории и т.п. (п.2.21 [1]), если эти расходы вошли в расход в час максимального водопотребления. Для водопроводной сети, показанной на рис. 2, расход воды на пожаротушение следует добавить к узловому расходу в точке 5, где осуществляется отбор воды на промышленное предприятие и которая является наиболее удаленной от точки ввода ( от точки 1), т.е.


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами в обычное время показана на рис.4.


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Рисунок 4 - Расчетная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при хозяйственно-производственном водопотреблении


При пожаре водопроводная сеть должна обеспечить подачу воды на пожаротушение при максимальном часовом расходе воды на другие нужды за исключением расходов на промышленном предприятии на душ, поливку территории и т.п. (п.2.21 СНиП 2.04.02-84), если эти расходы вошли в час максимального водопотребления.

Гидравлический расчет сети при пожаре.


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


Так как Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, то узловые расходы при пожаре будут другие, чем в час максимального водопотребления без пожара определим узловые расходы так, как считали без пожара


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


Для узла 1 должно выполняться соотношение Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия. Величины Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с и Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с известны, а Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия и Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с. Тогда,


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с.


Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия.


Значения Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с и Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с известны, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия и Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с. Тогда,


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с.


Расходы воды по другим участкам можно определить из следующих соотношений:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия,

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия.


В результате получится:

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с,

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с.

Проверка Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия л/с.


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Рисунок 5 - Расчетная схема водопроводной сети с узловыми и предварительно распределенными расходами при пожаре.


Определяем диаметры труб участков сети.

Для чугунных труб.

По экономическому фактору и предварительно распределенному расходу воды по участкам сети при пожаре по таблице 3 чугунные трубы ГОСТ 9583-75 и ГОСТ 21053-75 определяем диаметры труб участков водопроводной сети:

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Увязка водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.

Увязка выполняется до тех пор, пока ∆h ≤ 0,5 м


∆q’ = ∆h / 2∑(h/q)

h = l*i

Для участка 4–7, который является общим для обоих колец, вводятся две поправки - из первого кольца и из второго. Знак поправочного расхода при переносе из одного кольца в другое следует сохранять.

Определение потерь напора при максимальном хоз.-производственном водопотреблении.

Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке) как видно по направлениям стрелок, могут пойти по 3-м направлениям: первое - 1-2-3-4-5, второе - 1-7-4-5, третье - 1-7-6-5. Средние потери напора в сети можно определить по формуле


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


где Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении составляют: hc = 10,9596 м.

Определение потерь напора при максимальном хоз.-производственном водопотреблении и пожаре.

Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке) как видно по направлениям стрелок, могут пойти по 3-м направлениям: первое - 1-2-3-4-5, второе - 1-7-4-5

Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке) как видно по направлениям стрелок, могут пойти по 3-м направлениям: первое - 1-2-3-4-5, второе - 1-7-4-5, третье - 1-7-6-5. Средние потери напора в сети можно определить по формуле


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


где Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия, Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без расходов на душ на предприятии) и при пожаре составляют

h1 = 2,715+6,2313+6,6521+11,9979=27,5927 м

h2 = 2,5818+12,8434+11,9970=27,4722 м

h3 = 2,5818+3,6455+21,1979= 27,4234 м

hc = 27,4965м


3. Определение режима работы НС-II


Выбор режима работы насосной станции второго подъема определяется графиком водопотребления. В те часы, когда подача НС- II больше водопотребления поселка, избыток воды поступает в бак водонапорной башни, а в часы, когда подача меньше водопотребления поселка, недостаток воды поступает из бака водонапорной башни. Для обеспечения минимальной емкости бака график подачи воды насосами стремятся приблизить к графику водопотребления. Однако частое включение и выключение насосов усложняет эксплуатацию насосной станции и отрицательно сказывается на электрической аппаратуре управления насосными агрегатами. Установка большой группы насосов с малой подачей приводит к увеличению площади НС-II и КПД насосов с малой подачей ниже, чем с большей. Поэтому принимают двух или трехступенчатый режим работы НС-II.

При любом режиме работы НС-II подача насосов должна обеспечить полностью (100 %) потребление воды поселком. Принимаем двухступенчатый режим работы НС-II с подачей каждым насосом 2,5 % в час от суточного водопотребления. Тогда один насос за сутки подаст 2,5*24 = 60 % суточного расхода воды. Второй насос должен подать 100-60 = 40 % суточного расхода воды и его надо включить на 40/2,5 = 16ч.


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


В соответствии с графиком водопотребления предлагается второй насос включить в 5 часов и выключать в 21. Этот режим показан пунктирной линией.

Для определения регулирующей емкости бака водонапорной башни составим таблицу 3.


Таблица 3 - Водопотребление и режим работы насосов

Время суток Часовое водопотребление 1 вариант 2 вариант


Подача насосов Поступление в бак Расход из бака Остаток в баке Подача насосов Поступление в бак Расход из бака Остаток в баке










0-1 2,820 2,5 0 0,32 -0,32 3 0,18 0 0,18
1-2 2,530 2,5 0 0,03 -0,35 3 0,47 0 0,65
2-3 2,330 2,5 0,17 0 -0,18 3 0,67 0 1,32
3-4 2,370 2,5 0,13 0 -0,05 3 0,63 0 1,95
4-5 3,120 2,5 0 0,62 -0,67 3 0 0,12 1,83
5-6 3,800 2,5 0 1,3 -1,97 3 0 0,8 1,03
6-7 4,370 5 0,63 0 -1,34 3 0 1,37 -0,34
7-8 4,980 5 0,02 0 -1,32 3 0 1,98 -2,32
8-9 5,730 5 0 0,73 -2,05 6 0,27 0 -2,05
9-10 5,560 5 0 0,56 -2,61 6 0,44 0 -1,61
10-11 5,370 5 0 0,37 -2,98 6 0,63 0 -0,98
11-12 5,290 5 0 0,29 -3,27 6 0,71 0 -0,27
12-13 4,620 5 0,38 0 -2,89 6 1,38 0 1,11
13-14 4,570 5 0,43 0 -2,46 6 1,43 0 2,54
14-15 4,800 5 0,2 0 -2,26 6 1,2 0 3,74
15-16 4,980 5 0,02 0 -2,24 6 1,02 0 4,76
16-17 5,470 5 0 0,47 -2,71 6 0,53 0 5,29
17-18 4,790 5 0,21 0 -2,5 4 0 0,79 4,5
18-19 4,640 5 0,36 0 -2,14 3 0 1,64 2,86
19-20 4,370 5 0,63 0 -1,51 3 0 1,37 1,49
20-21 4,160 5 0,84 0 -0,67 3 0 1,16 0,33
21-22 3,720 5 1,28 0 0,61 3 0 0,72 -0,39
22-23 3,110 2,5 0 0,61 0,00 3 0 0,11 -0,5
23-24 2,520 2,5 0 0,02 -0,02 3 0,48 0 -0,02













V бака = 3,88

V бака = 7,61











В графе 1 проставлены часовые промежутки, а в графе 2 часовое водопотребление в % от суточного водопотребления в соответствии с графой 11 таблицы 1. В графе 3 подача насосов в соответствии с предложенным режимом работы НС-II.

Если подача насосов выше, чем водопотребление поселка, то разность этих величин записывается в графу 4 (поступление в бак), а если ниже - в графу 5 (расход бака).

Остаток воды в баке (графа 6) к концу некоторого промежутка определяется как алгебраическая сумма двух граф 4 и 5 (положительных при поступлении в бак и отрицательных при расходе из него).

Регулирующая емкость бака будет равна сумме абсолютных значений наибольшей положительной и наименьшей отрицательной величины графы 6. В рассмотренном примере емкость бака башни получилась равной 3,88 % от суточного расхода воды.

Попробуем проанализировать другой режим работы НС-II. Задавая подачу насосов по 3 % от суточного расхода воды каждым насосом. Один насос за 24 часа подаст 24*3 = 72 % суточного расхода. На долю другого придется 28 % и он должен работать 28/3 = 9,33 часов. Второй насос необходимо включить с 8 до 17 часов 20минут. Этот режим работы НС-II показан на графике штрихпунктирной линией. Регулирующая емкость бака равна

7,61 %, т.е. при этом режиме емкость бака будет больше. Выбираем первый вариант с подачей насосов 2,5 % от суточного.


4. Гидравлический расчет водоводов


Цель гидравлического расчета водоводов – определить потери напора при пропуске расчетных расходов воды. Водоводы, как и водопроводная сеть, рассчитывается на два режима работы, на пропуск хозяйственно-питьевых и производственных расходов в соответствии с режимом работы НС-II и на пропуск максимальных хозяйственно-питьевых, производственных и пожарных расходов с учетом требований п.2.21 СНиП 2.04.02-84. Методика определения диаметра труб водоводов такая же, как и диаметров труб водопроводной сети.

В данном курсовом проекте дано, что водоводы изготовлены из асбестоцементных труб, расстояние от НС-II до водонапорной башни Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям.

Учитывая, что в проекте принят неравномерный режим работы НС-II с максимальной подачей насосов Р = 2,5 + 2,5 =5 % в час от суточного водопотребления, расход воды, который пройдет по водоводам, будет равен:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


Так как водоводы следует прокладывать не менее чем в две нитки, то расход воды по одному водоводу равен:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с


Из приложения II методических указаний определяем диаметр водоводов: d=0,280м., dр=0,229м.

Скорость воды в водоводе определяется из выражения:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


При расходе Qвод=69,63 л/с скорость движения воды в водоводе с расчетным диаметром 0,229м. будет равен:

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям/с

Потери напора в водоводе определяются по формуле:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


i=12,4 10-3

Потери напора в водоводе определяются по формуле:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


hвод=0,012 700=8,4 м

Общий расход воды в условиях пожаротушения равен

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

Расход воды в одной линии водоводов в условиях пожаротушения будет равен:

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиял/с

При этом скорость движения воды в трубопроводе будет равна:

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям/с

i=28,4 10-3

hвод=0,028 700=19,6 м

Потери напора в водоводах при (hвод.,hвод.пож.) будут учтены при определении требуемого напора хозяйственных и пожарных насосов.


5. Расчет водонапорной башни


Водонапорная башня предназначается для регулирования неравномерности водопотребления, хранения неприкосновенного противопожарного запаса воды и создания требуемого напора в водопроводной сети.


5.1 Определение высоты водонапорной башни


Высота водонапорной башни определяется по формуле:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


где 1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (п.4, приложение 10[4]);

hс – потери напора водопроводной сети при работе ее в обычное время;

ZАТ, ZВ.Б. – геодезические отметки соответственно в диктующей точке и в месте установки башни. Минимальный напор Hсв в диктующей точке сети при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание согласно п.2.26 СНиП 2.04.02-84 должен быть равен:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

где n – число этажей

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

5.2 Определение емкости бака водонапорной башни


Емкость бака водонапорной башни должна быть равной (п.9.1. СНиП 2.04.02-84).


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


где Wреч – регулирующая емкость бака;

WН.З. – объем неприкосновенного запаса воды, величина которого определяется в соответствии с п.9.5 СНиП 2.04.02-84 из выражения:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


где Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия - запас воды, необходимый на 10-минутную продолжительность тушения одного наружного и одного внутреннего пожара;

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия - запас воды на 10 мин., определяемый по максимальному расходу воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

Регулирующий объем воды в емкостях (резервуарах, баках, водонапорных башен) должен определяться на основании графиков поступления и отбора воды, а при их отсутствии по формуле, приведенной в п.9.2. СНиП 2.04.02-84. В данной курсовой работе определен график водопотребления и предложен режим работы НС-II, для которого регулирующий объем бака водонапорной башни составил К=3,88 от суточного расхода воды в поселке (раздел 4)


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3


где Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3/сутки .

Так как наибольший расчетный расход воды требуется на тушение одного пожара на предприятии, то


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3


Таким образом

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3

По приложению III методических указаний принимаем типовую водонапорную башню высотой 32,5м с баком емкостью WБ=800м3.

Зная емкость бака, определяем его диаметр и высоту


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям


6. Расчет резервуаров чистой воды


Резервуары чистой воды предназначены для регулирования неравномерности работы насосной станции I и II подъемов и хранения неприкосновенного запаса воды на весь период пожаротушения.


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


Регулирующая емкость резервуаров чистой воды может быть определена на основе анализа работы насосных станций I и II подъемов.

Режим работы НС-I обычно принимают равномерным, так как такой режим наиболее благоприятен для оборудования НС-I и сооружений для обработки воды. При этом НС-I, также как и НС-II, должна подать все 100 % суточного расхода воды в поселке. Следовательно, часовая подача воды НС-I составит 100/24 = 4,167 % от суточного расхода воды в поселке. Режим работы НС-II приведен в разделе 3.


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Рис.7. - Режим работы НС-I и НС-II


Для определения Wрег. воспользуемся графоаналитическим способом. Для этого совместим графики работы НС-I и НС-II (рис.8). Регулирующий объем в процентах от суточного расхода воды равен площади “a” или равновеликой ей сумме площадей “б”.

Wрег = (5-4,167)*16 = 13,33 % или

Wрег = (4,167-2,5)*6 + (4,167-2,5)*2 = 13,33 %

Суточный расход воды составляет 10026,85 м3 и регулирующий объем резервуара чистой воды будет равен:

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия м.3

Неприкосновенный запас воды Wн.з. в соответствии с п.9.4. СНиП 2.04.02.-84 определяется из условия обеспечения пожаротушения из наружных гидрантов и внутренних пожарных кранов (п.п.2.12.-2.17.,2.20.,2.22.-2.24. СНиП 2.04.02.-84 и п.п.6.1.-6.4. СНиП 2.04.01.-85), а также специальных средств пожаротушения (спринкиров, дренчеров и других, не имеющих своих собственных резервуаров) согласно п.п.2.18. и 2.19. СНиП 2.04.02.-84 и обеспечения максимальных хозяйственно-питьевых и производственных нужд, на весь период пожаротушения с учетом требований п.2.21.

Таким образом:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


При определении объема неприкосновенного запаса воды в резервуарах допускается учитывать пополнение их водой во время тушения пожара, если подача воды в резервуары осуществляется системами водоснабжения I и II категории по степени обеспеченности подачи воды, т.е.:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия м.3


гдеtт =3ч.- расчетная продолжительность тушения пожара (п.2.24 СНиП 2.04.02.-84).

При определении Qпос.пр не учитываются расходы воды на поливку территории, прием душа, мытье полов и мойку технологического оборудования на промышленном предприятии.

В данном примере Qўпос.пр-Qдуш= 764,96-0=764,96 м3/ч

Qўпос.пр= 764,96 м3/ч или 212,49 л/с.

Wн.з.х-п = Qўпос.пр . tт = 764,96 . 3 = 2294,88 м3.

Во время тушения пожара насосы НС-I подают в час 4,167 % суточного расхода, а за время tт будет подано


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3


Таким образом, объем неприкосновенного запаса воды будет равен:

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3

Полный объем резервуаров чистой воды

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям3

Согласно п.9.21. СНиП 2.04.02-84 общее количество резервуаров должно быть на одинаковых отметках, при выключении одного резервуара в остальных должно храниться не менее 50% НЗ, а оборудование резервуаров должно обеспечивать возможность включения и опорожнения каждого резервуара. Принимаем два типовых резервуара объемом по 1600м3 (приложение IV методических указаний).


7. Подбор насосов для насосной станции второго подъема


Из расчета следует, что НС-II работает в неравномерном режиме с установкой в ней двух основных хозяйственных насосов, подача которых будет равна:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


Необходимый напор хозяйственных насосов определяем по формуле:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


где hвод – потери напора в водоводах, м;

HН.Б. – высота водонапорной башни, м;

ZВ.Б. и ZН.С. – геодезические отметки соответственно места установки башни и НС-II;

1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления (п.4, приложение 10[4]).

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям

Напор насосов при работе во время пожара определяем по формуле:


Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятия


где hвод.пож и hс.пож – соответственно потери напора в водоводах и водопроводной сети при пожаротушении, м;

Hсв – свободный напор у гидранта, расположенного в диктующей точке, м. Для водопроводов низкого давления Hсв=10м;

ZАТ – геодезическая отметка в диктующей точке, м.

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям

Расчет водопотребления на нужды поселка и предприятиям

Насосную станцию строим по принципу низкого давления. В обычное время работает один или группа хозяйственных насосов. При пожаре включается в работу дополнительный насос с таким же напором, что и хозяйственные насосы и обеспечивающие подачу расхода воды на пожаротушение. От типа насосной станции зависит устройство камеры переключения (рис.9).

Подбор марок насосов можно выполнять по сводному графику полей Q-H (приложение XI и XII). На графике по оси абсцисс отложена подача насосов, по оси ординат напор и для каждой марки насосов приведены поля, в пределах которых могут изменяться эти величины. Поля образованы следующим образом. Верхняя и нижняя границы – это соответственно характеристики

Q-H для данной марки насоса с наибольшим и с наименьшим диаметрами рабочего колеса выпускаемой серии. Боковые границы полей ограничивают область оптимального режима работы насосов, т.е. область, соответствующую максимальным значениям коэффициента полезного действия. При выборе марки насоса необходимо учитывать, что расчетные значения подачи и напора насоса должны лежать в пределах его поля Q-H.

Предлагаемый насосный агрегат должен обеспечивать минимальную величину избыточных напоров, развиваемых насосами при всех режимах работы, за счет использования регулирующих емкостей, регулирования числа оборотов, изменение числа и типа насосов, замены рабочих колес в соответствии с изменением условий их работы в течении расчетного срока (п.7.2.СНиП 2.04.02-84).

Категорию насосной станции по степени обеспеченности подачи воды принимаем по п.7.1., а количество резервных агрегатов по табл.32 п.7.3. СНиП 2.04.02-84.

Расчетные значения подачи и напора, принятые марки и количество насосов, категория насосной станции приводится в таблице 4.

Таблица 4 - Расчетные значения подачи и напора, принятые марки и количество насосов, категория насосной станции

Тип насоса

Расчетная подача насоса

л/с

Расчетный напор насоса

М

Принятая марка насоса Категория НС-II Количество насосов





Рабочих Резервных
1 2 3 4 5 6 7

Хозяйственные


Пожарные (добавочные)

69,6


57,5


53,4


57,8

Д 320-70


Д 320-70

Обоснова-ние НС-II подает воду непосредственно в сеть объединенного противопожарного водопровода.

2


1

2



Список используемой литературы:


1. СНиП 2.04.02-84 “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения”. – М.: Стройиздат, 1985.

2. СНиП 2.04.01-85 “Внутренний водопровод и канализация зданий”. – М.: Стройиздат, 1986.

3. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. “Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб”. / Справочное пособие. – М.: Стройиздат, 1984.

4. Лобачев П.В. “Насосы и насосные станции”,-М.: Стройиздат, 1983.

Похожие работы:

  1. • Расчет норм водопотребления и водоотведения на ...
  2. • Гидрогеологическое обоснование и проект водозабора ...
  3. • Новый аграрный поселок - главный ...
  4. • Водно-экологический анализ водопользования города
  5. • Региональные особенности водопользования на ...
  6. • Расчет водоснабжения поселка и насосной установки
  7. • Расчет водоснабжения поселка и насосной установки
  8. • Формирование структуры водохозяйственного комплекса ...
  9. • Экономический анализ и оценка градостроительной ...
  10. • Проектирование системы водоснабжения
  11. • Эколого-экономические аспекты использования водных ...
  12. • Планировка и застройка посёлка на 1000 жителей
  13. • Водопроводные сети населенного пункта
  14. • Водосбор реки Западный Маныч
  15. • Водоснабжение и водоотведение на ГСХ-3
  16. • Водоснабжение и водоотведение города
  17. • Барыбино - микрорайон Домодедова
  18. • История поселка Воротынск
  19. • Проблемы водных ресурсов мира
Рефетека ру refoteka@gmail.com