Проектирование систем хозяйственно-питьевого водоснабжения (стр. 3 из 4)
Произведенным проверочным расчетом было установлено, что на ряде участков наружной сети для пропуска пожарного расхода воды диаметры труб следует заменить на большие. С увеличением диаметров труб уменьшаются потери напора в сети и высота расположения водонапорного бака. Сделаем пересчет сети при работе ее до пожара.
Расчет ведется в том же порядке: составляются расчетная схема (рис.2.4) и таблица, в которой проставляют диаметры труб, полученные при проверочном расчете (табл).
В этом расчете, как и в первом, диктующая точка - точка 4.
| Участок | Расход |
| 4-3 | 4 |
| 3-2 | 15 |
| 2-1 | 15 |
| 4-5 | 3,83 |
| 5-6 | 9,45 |
| 6-7 | 22,75 |
| 7-8 | 22,75 |
| 8-1 | 23,26 |
| Всего | 38,26 |
1-8 - расчетные точки сети
Рисунок 2.4 - Расчетная схема отбора воды из наружной сети при пожаре
Таблица 2.4 - Сводная ведомость подбора диаметра труб и расчета потерь напора (проверочный расчет)
| Участок | L, м | q, л/с | d, мм | V, м/с | s=AL | K | s1=Ks | h=s1q2, м |
| 4-3 | 200 | 4 | 100 | 0,49 | 0,06234 | 1,2 | 0,074808 | 1,2 |
| 3-2 | 315 | 15 | 125 | 1,15 | 0,029016 | 1 | 0,029016 | 6,53 |
| 2-1 | 200 | 15 | 125 | 1,15 | 0,019344 | 1 | 0,019344 | 4,4 |
| 12,13 | ||||||||
| 4-5 | 285 | 3,83 | 100 | 0,43 | 0,09351 | 1,2 | 0,112212 | 1,65 |
| 5-6 | 220 | 9,45 | 100 | 1,1 | 0,06234 | 1 | 0,06234 | 5,57 |
| 6-7 | 100 | 22,75 | 200 | 0,7 | 0,0008092 | 1,09 | 0,00882028 | 4,56 |
| 7-8 | 100 | 22,75 | 200 | 0,7 | 0,0008092 | 1,09 | 0,00882028 | 4,56 |
| 8-1 | 150 | 23,26 | 250 | 0,48 | 0,0003792 | 1,15 | 0,00043608 | 0,24 |
| Всего | 1570 | 38,26 | 16,58 |
Находим невязку
Dh= 16,58 - 12,13 = 4,45м >1 м и превышает допустимое значение.
Находим поправочный расход
Dq = Dh/ (2Ssq) = 4,45/ (2´2,1) = 1 л/с.
Сводная ведомость подбора диаметра труб и расчета потерь напора (проверочный расчет)
| s1=Ks | h=s1q2, м | s1q | Dq, л/с | q1, л/с | h1=s1q12, м |
| 0,074808 | 1,2 | 0,299 | +1 | 5 | 1,9 |
| 0,029016 | 6,53 | 0,44 | +1 | 16 | 7,53 |
| 0,019344 | 4,4 | 0,29 | +1 | 16 | 5 |
| 12,13 | 13,3 | ||||
| 0,112212 | 1,65 | 0,43 | -1 | 2,83 | 0,8 |
| 0,06234 | 5,57 | 0,59 | -1 | 8,45 | 4,4 |
| 0,00882028 | 4,56 | 0,04 | -1 | 21,75 | 4,17 |
| 0,00882028 | 4,56 | 0,04 | -1 | 21,75 | 4,17 |
| 0,00043608 | 0,24 | 0,01 | -1 | 22,26 | 0,22 |
| 16,58 | 2,1 | 13,76 |
Находим невязку Dh= 13,76 - 13,3 = 0,46 м < 0,5 м. Невязка допустима.
Определяем потери напора в сети hс = (13,76+13,3) /2 = 13,53 м.
Для укладки наружной сети ткацкой фабрики требуются стальные трубы следующих диаметров и длин:
| 100 мм | 705 |
| 125 мм | 515 |
| 200 мм | 200 |
| 250 мм | 150 |
| Итого | 1570 |
2.3 Определение режима подачи воды
Для определения режимов работы насосных станций, водонапорных баков и резервуаров необходимо знать, сколько воды расходуется по часам смены на промышленных предприятиях.
Количество воды в%, расходуемое на хозяйственно-питьевые нужды за каждый час восьмичасовой смены, можно принять по таблице. Расход воды на производственные нужды принят равномерным по часам смены. Расход воды на душевые нужды учитывается в течение 45 мин первого часа каждой смены, так как в этот час моется предыдущая смена. В это время на фабрике максимальный водоразбор, который в процентах сменного расхода составляет:
| На производственные нужды | 5,4 |
| На хозяйственно-питьевые нужды | 5,14 |
| На душевые нужды | 27,24 |
| 37,78 |
В соответствии с таблицей расходов воды (табл.2.1) и таблицей водопотребления на хозяйственно-питьевые, нужды по часам смены, составляем для нашего предприятия таблицу 2.5 водопотребления по часам смены. Определяется сменный хозяйственно-питьевой расход по цехам в м3/смену. Значения количества работающих в смену N1 и N2 и норма хозяйственно-питьевого водопотребления q1 и q2 на 1 чел. л/ смену принимаются по таблице 2.1 (исходные данные).
Сменный душевой расход устанавливается по душевому расходу воды Qд в л/с (см. таблице 2.1) из расчета работы душевых в течении 45 мин.
Для восьмичасовой смены производственный сменный расход воды определяется по заданному расходу воды в л/с.
Из таблицы 2.5 видно, что расход воды на все нужды в смену составляет 152,95 м3, из них:
| На производственные нужды | 69,12 |
| На хозяйственно-питьевые нужды | 42,08 |
| На душевые нужды | 41,67 |
Расчетный расход воды без душевого расхода 111,2 м3.
2.4 Расчет емкостных сооружений (водонапорная башня и РЧВ)
Регулирующую емкость бака водонапорной башни определяют, анализируя работу насосов насосной станции II подъема и расходы воды из водопроводной сети, для чего составляем табл.2.6 Данные по водопотреблению в каждый час смены в% от сменного расхода берем из табл.2.5, графа 23.
Принимаем производительность одного насоса, равную 10,43% сменного расхода, другого насоса - 27% - Этот насос включается дополнительно для обеспечения подачи воды на душевые нужды в первый час каждой смены.
Таблица 2.6 - Расчет регулирующей емкости бака водонапорной башни
| Часы смены | Расход воды,% (от общего в смену) | Объем, м3 | Подача воды НС-II,% | Расход воды из бака,% | Поступление воды в бак,% | Остаток воды в баке,% |
| 1 | 37,78 | 58,17 | 27 | 10,78 | 0 | |
| 2 | 7,43 | 11,32 | 10,43 | 3 | 3 | |
| 3 | 9,13 | 13,9 | 10,43 | 1,3 | 4,3 | |
| 4 | 9,13 | 13,9 | 10,43 | 1,3 | 5,6 | |
| 5 | 10,81 | 16,46 | 10,43 | 0,38 | 5,22 | |
| 6 | 7,43 | 11,32 | 10,43 | 3 | 8,22 | |
| 7 | 9,13 | 13,9 | 10,43 | 1,3 | 9,52 | |
| 8 | 9,13 | 13,9 | 10,43 | 1,3 | 10,82 | |
| Итого | 100 | 152,95 | 100 | 10,82 |
Следовательно, регулирующий объем бака (см. табл.2.6) составляет 10,82% сменного расхода, т.е.
Wрег = (152,95´10,82) /100 = 16,55 м3.
Полный объем - водонапорного бака составляет сумму регулирующего объема и неприкосновенного запаса воды. Неприкосновенный запас равен расходу воды на внутреннее пожаротушение в течение 10 мин при одновременном наибольшем расходе воды на другие нужды.
В нашем случае объем запаса воды на пожарные нужды
Wн. з. пож = (5´10´60) /100=3 м3.
Объем неприкосновенного хозяйственно-производственного запаса определим по максимальному часовому расходу воды, равному 127,17 м3/см (табл.2.6), а 10-минутный запас - из равенства
Wн. з. х-п. =
м3.Неприкосновенный запас воды, таким образом, будет равен
Wн. з. =3+2,75=8,25 м3.
Полный объем воды в водонапорном баке
W6= 16,55+8,25= 24,8 м3.
Принимаем по Приложению 4 бак вместимостью 50 м3 (по типовому проекту 901-5-21/70). Определим объем резервуара чистой воды по режиму работы насосных станций I и - II подъема.
При равномерном режиме работы насосная станций I подъема в каждый час будет подавать 100/8= 12,5% сменного расхода. Режим работы насосов II подъема даны в табл.2.6
Расчет сведем в табл.2.7, из которой видно, что регулирующий объем резервуара чистой воды равен 31,5% сменного расхода или
Wрег рчв = (152,95´14,5) /100 = 22,18 м3.
Таблица 2.7 - Определение регулирующей емкости резервуара чистой воды
| Часы смены | Расход воды,% (от общего в смену) | Забор воды НС-II,% | Подача воды НС-I,% | Расход воды из резервуара,% | Поступление воды в резервуар,% | Остаток воды в резервуаре,% |
| 1 | 37,78 | 27 | 12,5 | 14,5 | - | 0 |
| 2 | 7,43 | 10,43 | 12,5 | 2,07 | 2,07 | |
| 3 | 9,13 | 10,43 | 12,5 | 2,07 | 4,14 | |
| 4 | 9,13 | 10,43 | 12,5 | 2,07 | 6,21 | |
| 5 | 10,81 | 10,43 | 12,5 | 2,07 | 8,28 | |
| 6 | 7,43 | 10,43 | 12,5 | 2,07 | 10,35 | |
| 7 | 9,13 | 10,43 | 12,5 | 2,07 | 12,42 | |
| 8 | 9,13 | 10,43 | 12,5 | 2,07 | 14,5 | |
| Итого | 100 | 100 | 100 | - | 14,5 |
Полный объем резервуара чистой воды равен сумме, регулирующего объема, неприкосновенного запаса и объема воды, необходимого для нужд водопровода (промывка фильтров, водопроводных сетей и т.п.), который примем в количестве 3% сменного расхода. Неприкосновенный запас слагается в свою очередь из запасов на пожарные и хозяйственно-производственные нужды. Объем запаса на пожарные нужды Wн. з. пож, определяем из расчета обеспечения расхода воды на тушение, пожара из наружных гидрантов и внутренних пожарных кранов в течение 3 ч. В нашем случае Qпож =50 л/с (см. табл.2.1).