Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Января 2015 в 19:43, контрольная работа
В рамках контрольной работы студенты должны углубить теоретические знания и закрепить навыки в решении научно-практических инженерных задач по рациональному проектированию систем противопожарного водоснабжения.
Контрольная работа охватывает наиболее важные разделы теоретического, курса касающиеся практической деятельности специалиста.
Введение……………………………………………………………………………...4
1.Цель, задачи и организация выполнения контрольной работы….……………..4
1.1 Цель и задачи контрольной работы…………………………………………….4
2. Содержание и порядок выполнения контрольной работы……….…………….5
2.1 Задание на контрольную работу и ее основные разделы…………………….5
2.2 Гидравлический расчет объединенного наружного водопровода
предприятия………………………………………………………………………….6
2.2.1 Определение расчетных расходов воды………………………………6
2.2.2 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети…...……….11
2.2.2.1 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети в первый период……………………………………………………..….12
2.2.2.2 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети во второй период…………………………………………………………20
2.2.3 Расчет запасных и напорно-регулирующих емкостей…………..…..29
2.2.3.1 Расчет водоводов……………………………………………...30
2.2.3.2 Расчет объема резервуара чистой воды……………………..31
2.2.3.3 Расчет высоты расположения дна бака
водонапорной башни………………………………………………….33
2.2.4 Подбор насосов и определение их числа…………………………….35
2.2.4.1. Подбор хозяйственно-производственных насосов……...…36
2.2.4.2 Подбор пожарных насосов …………………………………..37
3. Методическое обеспечение контрольной работы……………………………..40
Список литературы…………………………………………………
(0,7-0,9) м/с и максимальная - (1-1,5) м/с.
Таблица 3
Зависимость диаметров труб от предельных экономически обоснованных расходов воды
Диаметр труб, мм |
Предельные экономические расходы, л/с | |
100 125 150 200 250 300 400 |
- 7,0 12,7 21,8 40,0 65,0 133,0 |
8,2 14,0 21,8 40,0 65,0 94,0 178,0 |
Например, расход на участке 15 л/с. Тогда диаметр трубопровода принимается равным 150 мм, так как расход 15 л/с находится в промежутке между минимальным и максимальным расходами 12,7 и 21,8 л/с.
Определяем
I полукольцо:
мм l = 650 м мм l = 600 м
мм l = 400 м мм l = 350 м
мм l = 150 м мм l = 250 м
Полученные результаты заносим в таблицу 4.
По данным таблицы Г1 приложения Г определяем сопротивления участков .
I полукольцо: II полукольцо:
Участок 4-3: ; Участок 4-5: ;
Участок 3-2: ; Участок 5-6: ;
Участок 2-1: ; Участок 6-1: ;
Таблица 4
Гидравлический расчет наружной водопроводной сети в первый период
полукольцо |
участок |
Длина участка, м |
, мм |
, л/с |
Сопротивление участка |
, м вод.ст. |
Первое исправление |
Скороть , м/с | |||
, л/с |
, л/с |
, м вод. ст. | |||||||||
I |
2-1 |
150 |
150 |
19,1 |
0,00556 |
2,03 |
0,11 |
+0,19 |
19,29 |
2,07 |
1,1 |
3-2 |
400 |
125 |
10,91 |
0,03868 |
4,6 |
0,42 |
+0,19 |
11,1 |
4,77 |
0,94 | |
4-3 |
650 |
100 |
4,67 |
0,2026 |
4,42 |
0,95 |
+0,19 |
4,86 |
4,78 |
0,61 | |
м вод. ст; | |||||||||||
II |
6-1 |
250 |
150 |
20,62 |
0,00927 |
3,94 |
0,19 |
-0,19 |
20,39 |
3,87 |
1,1 |
5-6 |
350 |
125 |
11,2 |
0,03385 |
4,25 |
0,38 |
-0,19 |
10,97 |
4,1 |
0,79 | |
4-5 |
600 |
100 |
4,67 |
0,18702 |
4,01 |
0,87 |
-0,19 |
4,44 |
3,75 |
0,49 | |
м вод. ст; | |||||||||||
Далее, определяем потери напора на участках и в полукольцах.
I полукольцо:
Участок 4-3: м вод.ст.
Участок 3-2: м вод.ст.
Участок 2-1: м вод.ст.
II полукольцо:
Участок 4-5: м вод.ст.
Участок 5-6: м вод.ст.
Участок 6-1: м вод.ст.
Суммы потерь напора в I и II полукольцах должны быть одинаковыми. Но, в действительности, всегда наблюдается разность потерь напора в полукольцах, называемая невязкой . Поэтому мы осуществляем определение невязки:
м вод. ст;
м вод. ст;
м вод. ст;
м вод. ст – невязка водопроводной сети.
Полученная невязка водопроводной сети не соответствует допустимой ()
;
м вод. ст.
Поэтому, производим перераспределение потока (расходов воды) по участкам на величину поправочного расхода:
;
Для определения величины поправочного расхода () определяем () в каждом полукольце.
I полукольцо:
Участок 4-3: ;
Участок 3-2: ;
Участок 2-1: .
II полукольцо:
Участок 4-5: ;
Участок 5-6: ;
Участок 6-1: ;
Тогда:
л/с.
Определяем расходы воды на участках водопроводной сети с учетом величины поправочного расхода.
I полукольцо:
Участок 4-3: л/с.
Участок 3-2: л/с.
Участок 2-1: л/с.
II полукольцо:
Участок 4-5: л/с.
Участок 5-6: л/с.
Участок 6-1: л/с.
После перераспределения расходов воды определяем потери напора на участках.
I полукольцо:
Участок 4-3: м вод.ст.
Участок 3-2: м вод.ст.
Участок 2-1: м вод.ст.
II полукольцо:
Участок 4-5: м вод.ст.
Участок 5-6: м вод.ст.
Участок 6-1: м вод.ст.
Определяем невязку:
м вод. ст;
м вод. ст;
м вод. ст;
м вод. ст – невязка водопроводной сети.
При расчете водопроводной сети “до пожара” невязка не должна превышать 0,5 м вод. ст.
м вод. ст.
м вод. ст.
Невязка сети меньше допустимой производить перераспределение расхода по участкам сети нет необходимости, следовательно, расчет окончен.
Потери напора в сети как среднеарифметическое от потерь в полукольцах:
м вод. ст.
Далее определяем скорость потока воды на участках водопроводной сети по таблице Г2 приложения Г, исходя из диаметров труб расходов воды на участках. При этом скорость движения воды не должна превышать 2,5 м/с. Если скорость выше 2,5 м/с увеличиваем диаметры труб на соответствующих участках.
м/с;
м/с ;
м/с;
м/с;
м/с
м/с.
Скорость движения воды на участках сети не превышает допустимую. Поэтому, считаем, что размеры труб были выбраны правильно.
2.2.2.2 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети во второй период
Гидравлический расчет наружной водопроводной сети на пропуск воды “при пожаре” проводится для проверки правильности выбора диаметров труб в первый период, то есть “до пожара” и является проверочным расчетом.
Рис.2 Схема отбора воды из наружной сети во второй период.
В случае, если на каком-либо участке водопроводной сети скорость движения воды “при пожаре” будет больше допустимой (2,5 м/с), то диаметр трубы такого участка должен быть увеличен.
Проверочный расчет выполняется аналогично расчету “до пожара”. В начале, составляем расчетную схему водопроводной сети “при пожаре” (рис.2).
На схеме л/с – расход воды “при пожаре”.
Точки 1,2,3,4,5,6,7 – точки (узлы) отбора воды, т.е. узловые расходы. Точка 4 – пожарный гидрант, от которого производим наружное пожаротушение цеха №2 с расходом л/с. Это диктующая точка, т.е. точка встречи потоков воды. Получили два полукольца: I полукольцо – 1-2-3-4, II полукольцо – 1-7-6-5-4.
Определяем расходы воды на участках водопроводной сети “при пожаре”.
I полукольцо:
Участок 4-3: л/с.
Участок 3-2: л/с;
Участок 2-1: л/с.
II полукольцо:
Участок 4-5: л/с.
Участок 5-6: л/с;
Участок 6-7: л/с.
Участок 7-1: л/с.
Проверка:
л/с.
Определяем потери напора в водопроводной сети “при пожаре”. Для этого составляем таблицу 5.
Таблица 5
Гидравлический расчет наружной водопроводной сети во второй период
полукольцо |
участок |
Длина участка, м |
, мм |
, л/с |
Сопротивление участка |
, м вод.ст. |
Первое исправление |
Скороть , м/с | ||||
, л/с |
, л/с |
, м вод. ст. | ||||||||||
I |
2-1 |
150 |
150 |
23,97 |
0,00556 |
3,19 |
0,13 |
+6,43 |
30,04 |
5,02 |
- | |
3-2 |
400 |
125 |
19,11 |
0,03868 |
14,12 |
0,74 |
+6,43 |
25,54 |
25,23 |
- | ||
4-3 |
550 |
100 |
15,0 |
0,17143 |
38,57 |
2,57 |
+6,43 |
21,43 |
78,73 |
- | ||
108,98 | ||||||||||||
II |
7-1 |
250 |
150 |
39,66 |
0,00927 |
14,58 |
0,37 |
-6,43 |
33,1 |
10,16 |
- | |
6-7 |
350 |
125 |
31,49 |
0,03385 |
33,56 |
1,06 |
-6,43 |
24,93 |
21,04 |
- | ||
5-6 |
600 |
100 |
26,75 |
0,18702 |
133,88 |
5,0 |
-6,43 |
20,32 |
77,22 |
- | ||
4-5 |
100 |
100 |
15,0 |
0,03117 |
7,01 |
0,47 |
-6,43 |
8,57 |
2,29 |
- | ||
110,71 | ||||||||||||
По данным таблицы Г1 приложения Г определяем сопротивления участков .
I полукольцо:
Участок 4-3: ; Участок 4-5: ;
Участок 3-2: ; Участок 5-6: ;
Участок 2-1: ; Участок 6-7: ;
Определяем потери напора на участках.
I полукольцо:
Участок 4-3: м вод.ст.
Участок 3-2: м вод.ст.
Участок 2-1: м вод.ст.
II полукольцо:
Участок 4-5: м вод.ст.
Участок 5-6: м вод.ст.
Участок 6-7: м вод.ст.
Участок 7-1: м вод.ст.
Определяем невязку:
м вод. ст;
м вод. ст;
м вод. ст;
м вод. ст – невязка водопроводной сети.
Полученная невязка водопроводной сети не соответствует допустимой ()
;
м вод. ст.
Поэтому, производим перераспределение потока (расходов воды) по участкам на величину поправочного расхода:
;
Для определения величины поправочного расхода () определяем () в каждом полукольце.
I полукольцо:
Участок 4-3: ;
Участок 3-2: ;
Участок 2-1: .
II полукольцо:
Участок 4-5: ;
Участок 5-6: ;
Участок 6-7: ;
Участок 7-1: .
Тогда:
л/с.
Определяем расходы воды на участках водопроводной сети с учетом величины поправочного расхода.
I полукольцо:
Участок 4-3: л/с.
Участок 3-2: л/с.
Участок 2-1: л/с.
II полукольцо:
Участок 4-5: л/с.
Участок 5-6: л/с.
Участок 6-7: л/с.
Участок 7-1: л/с.
После перераспределения расходов воды определяем потери напора на участках.
I полукольцо:
Участок 4-3: м вод.ст.
Участок 3-2: м вод.ст.
Участок 2-1: м вод.ст.
II полукольцо:
Участок 4-5: м вод.ст.
Участок 5-6: м вод.ст.
Участок 6-7: м вод.ст.
Участок 7-1: м вод.ст.
Определяем невязку:
м вод. ст;
м вод. ст;
м вод. ст;
м вод. ст – невязка водопроводной сети.
Полученная невязка водопроводной сети не соответствует допустимой ()
;
м вод. ст.
Поэтому необходимо сделать перераспределение потока еще раз.
Таблица 6
Гидравлический расчет наружной водопроводной сети во второй период
полукольцо |
участок |
Длина участка, м |
, мм |
, л/с |
Сопротивление участка |
, м вод.ст. |
Второе исправление |
Скороть , м/с | ||||
, л/с |
, л/с |
, м вод. ст. | ||||||||||
I |
2-1 |
150 |
150 |
30,04 |
0,00556 |
5,02 |
0,17 |
+0,08 |
30,12 |
5,04 |
1,64 | |
3-2 |
400 |
125 |
25,54 |
0,03868 |
25,23 |
0,99 |
+0,08 |
25,62 |
25,39 |
2,05 | ||
4-3 |
550 |
100 |
21,43 |
0,17143 |
78,73 |
3,67 |
+0,08 |
21,51 |
79,32 |
2,45 | ||
109,75 | ||||||||||||
II |
7-1 |
250 |
150 |
33,1 |
0,00927 |
10,16 |
0,31 |
-0,08 |
33,02 |
10,11 |
1,86 | |
6-7 |
350 |
125 |
24,93 |
0,03385 |
21,04 |
0,84 |
-0,08 |
24,85 |
20,9 |
1,89 | ||
5-6 |
600 |
100 |
20,32 |
0,18702 |
77,22 |
3,8 |
-0,08 |
20,24 |
76,61 |
2,45 | ||
4-5 |
100 |
100 |
8,57 |
0,03117 |
2,29 |
0,27 |
-0,08 |
8,49 |
2,25 |
0,98 | ||
109,87 | ||||||||||||
Для определения величины поправочного расхода () определяем () в каждом полукольце.
I полукольцо:
Участок 4-3: ;
Участок 3-2: ;
Участок 2-1: .
II полукольцо:
Участок 4-5: ;
Участок 5-6: ;
Участок 6-7: ;
Участок 7-1: .
Тогда:
л/с.
Определяем расходы воды на участках водопроводной сети с учетом величины поправочного расхода.
I полукольцо:
Участок 4-3: л/с.
Участок 3-2: л/с.
Участок 2-1: л/с.
II полукольцо:
Участок 4-5: л/с.
Участок 5-6: л/с.
Участок 6-7: л/с.
Участок 7-1: л/с.
После перераспределения расходов воды определяем потери напора на участках.
I полукольцо:
Участок 4-3: м вод.ст.
Участок 3-2: м вод.ст.
Участок 2-1: м вод.ст.
II полукольцо:
Участок 4-5: м вод.ст.
Участок 5-6: м вод.ст.
Участок 6-7: м вод.ст.
Участок 7-1: м вод.ст.
Определяем невязку:
м вод. ст;
м вод. ст;
м вод. ст;
м вод. ст – невязка водопроводной сети.
Полученная невязка водопроводной сети соответствует допустимой ()
;
м вод. ст.
Потери напора в водопроводной сети при пожаре:
м вод. ст.
Скорость потока воды на участках определяется по таблице Г2 приложения Г в зависимости от расхода воды и диаметра труб на участках.
м/с
м/с
м/с
м/с
м/с
м/с
м/с
Скорость движения воды на участках сети не превышает допустимую. Поэтому, считаем, что размеры труб были выбраны правильно.
2.2.3 Расчет запасных
и напорно-регулирующих
2.2.3.1 Расчет водоводов
Расчет водоводов производим на основе максимального секундного расхода воды. От насосной станции второго подъема до текстильного комбината проложены два водовода длиной по 400 метров каждый. Во время максимального водопотребления насосы, установленные в насосной станции второго подъема, подают воду на хозяйственно-питьевые и производственные нужды в количестве 39,72 л/с (табл.2).
При аварии одного из водоводов и пожаре на комбинате, другой водовод должен обеспечить подачу воды в количестве 100% для целей пожаротушения и 70% на хозяйственно-питьевые цели, т.е.:
л/с.
По расходу воды л/с выбираем диаметр водоводов по табл.2 или табл.33(1). Принимаем чугунные водоводы диаметром 300 мм. Проверяем по таблице Г2 приложения Г скорость движения воды. Если она больше 2,5 м/с – увеличиваем диаметр водоводов.
Так как водоводы работают в две линии, то до пожара по каждому из них пройдет половина расчетного сменного расхода воды, т.е.:
л/с.
Потери напора в водоводе, при этом, составляют:
м вод.ст,
Где S – сопротивление чугунного трубопровода (табл.34(1)).
Потери напора в одном водоводе при пожаре составляют: