Гидравлический расчет объединенного наружного водопровода промышленного предприятия

 м вод.ст.

2.2.3.2 Расчет объема  резервуара чистой воды

Объем резервуара чистой воды определяется по формуле:

,

Где:

 – общий объем воды в резервуаре, ;

 – объем  неприкосновенного противопожарного  запаса воды, ;

 – регулирующий  объем воды (принимается 18% от сменного  водопотребления), ;

 – объем  воды для собственных нужд (принимается 3% от сменного водопотребления), .

Объем неприкосновенного запаса воды определяется по формуле:

, ;

Регулирующий объем воды определяется по формуле:

,

Где – объем сменного водопотребления, определяющийся по формуле:

, ;

Где – средний хозяйственно-питьевой расход воды, (л/с);

 – производственный расход воды, (л/с);

 – расход воды для душевых, (л/с).

  ;

 ;

Объем воды для собственных нужд определяется:

 ;

Следовательно:

;

В соответствии с п.9.29(1) количество резервуаров в одном узле должно быть не менее двух. Принимаем два типовых резервуара емкостью по 1000 каждый (Типовой проект 4-18-850, железобетонный, прямоугольный из сборных унифицированных конструкций заводского изготовления, размеры 4,8х18х12м).

2.2.3.2 Расчет объема  резервуара чистой воды

Объем бака водонапорной башни определяется по формуле:

,

Где:

 – объем  неприкосновенного запаса воды, ;

 – регулирующий  объем (принимается 6% от сменного водопотребления), ;

Объем неприкосновенного запаса воды определяется по формуле:

  ,

Где – максимальный хозяйственно-питьевой расход воды, (л/с);

 – производственный расход воды, (л/с);

 – расход воды на внутреннее пожаротушение, (л/с).

 – время тушения пожара внутри здания (СниП 2.04.01-85 п.9.5).

Регулирующий объем воды определяется:

 .

Следовательно:

.

Принимаем бак водонапорной башни объемом 100(Типовой проект 4-18-664, сборный железобетонный, цилиндрический).

Диаметр бака водонапорной башни определяется:

 м.

Высота бака водонапорной башни определяется:

 м,

Где 0,2 – запас высоты на случай переполнения бака водонапорной башни.

 

2.2.3.3 Расчет высоты расположения дна бака водонапорной башни

Высота расположения дня бака водонапорной башни определяется исходя из того, что для поддержания давления во внутренней сети требуемый напор должен быть обеспечен при самом низком уровне воды в баке.

Высоты расположения дна бака водонапорной башни определяется по формуле:

,

Где – потери напора в сети “до пожара” с учетом местных потерь, м

 – свободный  напор на вводе в здание, м

 – разность отметок диктующей точки и места установки водонапорной башни, м.

Потери напора в сети “до пожара” с учетом местных потерь определяются по формуле:

 м.

Свободный напор на вводе в здание (у пожарного гидранта) определяется по формуле:

,

Где: - потери напора во внутренней сети (можно принять 5м);

- напор у внутреннего  пожарного крана:

,

Где: - потери напора в не прорезиненном пожарном рукаве длиной 20 м и диаметром 51 мм;

 ;

Где: n – количество пожарных рукавов (принимаем 1 рукав);

 – сопротивление пожарного рукава (0,24);

q – расход воды из ствола (2,5 л/с).

 м вод. ст.

Требуемый напор у ствола - :

 м вод.ст. (R=6 м, q=2,5 л/с).

Тогда:

 м вод.ст.

Геометрическая высота подъема воды от уровня земли до наиболее высоко расположенного и наиболее удаленного от ввода в здание внутреннего пожарного крана () определяется из здания на контрольную работу.

Таким образом, свободный напор на вводе в здание (у пожарного гидранта равен):

 м. вод. ст.

Разность отметок диктующей точки и места установки водонапорной башни определяется по формуле:

,

Где

=19 м;

=23 м (см. генплан);

 м.

Следовательно, высота расположения дна бака водонапорной башни равна:

 м.

 

2.2.4 Подбор насосов  и определение их числа

Насосы подбираются  по требуемому напору и расходу воды. По этим данным (H и Q) по каталогу следует выбирать тип насоса и двигатель к нему.

По напору объединенные водопроводы делят на два типа:

- высокого давления;

- низкого давления.

В насосной станции водопровода высокого давления работают хозяйственно-производственные насосы, которые обеспечивают необходимый расход воды в сети “до пожара” и развивают напор, необходимый для подачи воды в водонапорные башни. При пожаре включается пожарный насос, который должен создать напор в водопроводной сети, обеспечивающий тушение пожара непосредственно от гидрантов наружной сети без применения автонасосов. В этом случае для исключения перелива воды через край водонапорной башни – ее отключают. Производительность пожарных насосов должна обеспечивать хозяйственно-производственные и противопожарные нужды. При включении пожарных насосов, насосы другого назначения отключаются.

В насосной станции водопроводов низкого давления при пожаре напор не увеличивается, а увеличивается расход. Поэтому при пожаре хозяйственно-питьевые насосы продолжают свою работу, а для удовлетворения пожарных нужд включают дополнительно пожарный насос, который имеет производительность равную расходу воды на пожарные нужды и напор равный напору хозяйственно-производственных насосов.

Иногда и для водопровода низкого давления потребный напор насосов при работе во время пожара значительно превышает потребный напор насосов при работе в обычное время. В этом случае насосная станция работает по схеме насосной станции высокого давления (с раздельными насосами на хозяйственные и противопожарные нужды).

Как правило, насосная станция состоит из одного рабочего насоса, двух пожарных насосов и одного резервного насоса (СНиП 2.04.02 – 84 п.п. 7.1-7.3 табл. 32). Категория надежности действия насосной станции – вторая (СНиП 2.04.02 – 84 п.4.4).

Расчетные расходы воды, напор, марки насосов и их основные параметры заносим в таблицу 7.

2.2.4.1. Подбор хозяйственно-производственных  насосов

Хозяйственно-производственные насосы подбираем по необходимому расходу и напору воды. Расчетный расход воды при первом периоде определяет потребное количество воды на хозяйственно-производственные нужды, расход воды в душевых и на производственный расход воды. Следовательно, производительность хозяйственно-производственного насоса должна быть не меньше л/с.

Напор, создаваемый насосом, рассчитываем по следующей формуле:

,

Где - потери напора в водоводе (0,15 м вод.ст);

- высота расположения  дна бака водонапорной башни (38,55 м);

- высота водонапорного  бака (4,03 м);

- отметка земли  в месте установки водонапорной  башни (23 м);

- отметка оси  насоса (23 м);

- геометрическая  высота всасывания (3,6 м – глубина  резервуара);

- потери напора  во всасывающих линиях насосов (принимаем 3,0 м).

Следовательно:

 м вод. ст.

По расходу л/с и напору Н=49,34 м подбираем 1 хозяйственно-производственный насос и 1 резервный насос по таблице Г5 приложения Г.

Марка насоса:

Производительность:

Напор:

Высота всасывания (вакуумметрическая)

Мощность:

Число оборотов:

2.2.4.2 Подбор пожарных  насосов

Пожарные насосы, аналогично хозяйственно-производственным, подбираем по необходимому расходу и напору воды.

Расчетный расход воды при пожаре определяет потребное количество воды на хозяйственно-питьевые нужды, производственный расход и на пожаротушение.

Поэтому, производительность хозяйственно-производственного насоса должна быть не меньше л/с.

Напор пожарного насоса определяется по следующей формуле:

,

Где - потери напора в водоводах “при пожаре” (1,46 м вод.ст);

  - потери напора в наружной водопроводной сети “при пожаре” (109,81 м вод.ст);

- свободный напор  на вводе в здание (у пожарного  гидранта) (30,3 м вод. ст.);

- отметка диктующей  точки (19 м);

- отметка оси  насоса (23 м);

- геометрическая  высота всасывания (3,6 м – глубина  резервуара);

- потери напора  во всасывающих линиях насосов (принимаем 3,0 м).

Следовательно:

 м.вод. ст.

Так как потребный напор насоса при пожаре значительно больше, чем до пожара, то мы должны использовать водопровод высокого давления с отключением водонапорной башни и хозяйственно-производственных насосов в период пожара.

После расчета по расходу и напору подбираем марку насосов и их основные характеристики 1 и результаты заносим в таблицу 7.

По расходу л/с и напору Н=149,73 м вод. ст. подбираем 2 пожарных насоса по таблице Г5 приложения Г.

Марка насоса:

Производительность:

Напор:

Высота всасывания (вакуумметрическая):

Мощность:

Число оборотов:

 

Таблица 7

Насосы насосной станции II подъема

Виды насосов	Расчетные расходы, л/с	Расчетные напоры, м	Принятые насосы
			марка	число	Q, л/с	Н, м
Хозяйственно – производственные Пожарные Резервные	39,72   63,63 39,72	49,34   149,73 49,34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методическое обеспечение контрольной работы

1. СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», - Госстрой, 1985 г.
2. СНиП 2.04.01 – 85 «Водоснабжение водопровод и канализация зданий», - Госстрой , 1996 г.

 

Список литературы

1. СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», - Госстрой, 1985 г.
2. СНиП 2.04.01 – 85 «Водоснабжение водопровод и канализация зданий», - Госстрой , 1996 г.
3. А.А. Качалов, Ю.П. Ворошинцев, А.В. Власов «Противопожарное водоснабжение», - М.: Стройиздат, 1985.
4. Абросимов Ю.Г. «Гидравлика и противопожарное водоснабжение», - М., АГПС МЧС России, 2003г.
5. Родин В.С., Найденков О.Н., Собурь С.В. «Справочник инспектора пожарного надзора». Справочник в 2-х томах. М.: ПожКнига, 2007г. – 1-й том-400с; 2-1 том – 368с.
6. Повзик Я.С. «Справочник руководителя тушения пожара», - М., Спецтехника, 2004г.
7. Иванов Е.Н. «Противопожарное водоснабжение», - М., Стройиздат, 1986.
8. Калицун В.И. «Гтдравлика, водоснабжение и канализация: Учебное пособие для вузов», М.: Стройиздат, 2000г.-397с.
9. Кузнецов А.Е. «Внутреннее противопожарное водоснабжение», - М., Стройиздат, 1972г.
10. Курбатский О.М., Иванов Е.Н. «Противопожарное водоснабжение в сельской местности», - М., Стройиздат, 1971г.