Проектирование системы водоснабжения (стр. 3 из 5)
При построении графика руководствовались следующими положениями:
· насосы в насосной станции должны быть однотипными
· число насосов и регулирование подачи (включение и выключение) должно быть небольшим. Обычно число рабочих насосов принимается 2–5 работающих по ступенчатому графику, а число ступеней насосных агрегатов 2–3.
· регулирующая емкость резервуара башни должна быть минимальна, и не превышать 2–6% от суточного водопотребления;
· при определении количества рабочих насосов необходимо учитывать влияние параллельного включения на подачу насосов, при этом в случае выключения из работы одного насоса, подача оставшихся в работе насосов должна быть увеличена на 11%, двух насосов – на 18%, трех – на 25%;
· следует стремиться к тому, чтобы подача воды от башни в час максимального водопотребления составляла не более 8–15% от максимального водопотребления и величина транзитной подачи воды в бак водонапорной башни не превышала 25–30% от расхода в рассматриваемый час.
Просматривая разные варианты режима работы насосной станции второго подъема, наиболее благоприятным был принят вариант при минимальной подаче 3,64% и максимальной 4,80%. При этом было принято три однотипных насоса. При параллельной работе трех насосов каждый подает по 1,6%, и два насоса при работе двух параллельно включенных насосов подают 3,68%, что удовлетворяет принятым расчетам.
Суммарная емкость бака Wб водонапорной башни складываем из регулирующей емкости Wбрег и пожарного запаса воды
Регулирующий объем определяется по совмещенному графику, как несоответствие между режимом водопотребления и подачей насосной станции второго подъема, или же по таблице 1. Wбрег=442,5м3.
Пожарный запас Wп, м3, необходимый на тушение одного пожара qп в течение 10 мин. при максимальном водопотреблении города qг=812м3/час, определяется:
(11)где qг = 812 м3/час по таблице 1;
qп = 35 л/с.
Тогда
(12) 
Размеры бака водонапорной башни определяем из соотношения высоты бака и его диаметра:
тогда 
(13) 
(14)где H – высота бака, м;
D – диаметр бака, м.
Определение емкости резервуаров чистой воды производим на основании совмещенного графика поступления воды в резервуары от насосной станции первого подъема, который всегда принимается равномерным, и принятого графика отбора ее насосной станцией второго подъема.
Суммарный объем резервуара принимаем по формуле:
Wрчв = Wрег + Wнпз + Wсоб, (15)
где Wрег – регулирующий объем воды в резервуарах чистой воды, который определяем как несоответствие между работой насосной станции первого подъема и насосной станцией второго подъема по графику 2; Wрег=(4,80–4,17)×11×159,188=1103м3.
Wнпз – объем неприкосновенного пожарного запаса, м3;
Wсоб – объем воды на собственные нужды очистной станции, м3, принимаем 2% от общего суточного расхода воды, подаваемого потребителю; Wсоб = 2×159,188= 318,4 м3.
Объем неприкосновенного пожарного запаса Wнпз, м3, определяем по формуле
Wнпз =3Qпож + 3Qmax – 3Q1, (16)
где 3Qпож – запас воды на тушение расчетного числа пожаров длительностью 3 часа, м3;
3Qmax – суммарный расход за три смежных часа максимального водопотребления (с 8–11) без учета воды на полив территории, прием душа на промышленном предприятии (таблица 1);
3Q1 – подача воды насосной станции первого подъема за три часа, м3.
3Qпож = 3 ∙ 80 ∙ 3600/1000 = 864 м3,
3Qmax = 781,34 + 860,68 + 782,91 = 2424,93 м3,
3Q1 = 3 × 4,17 ∙ 159,188 = 1991,49 м3.
Тогда
Wнпз = 864 + 2424,9 – 1297,5 = 1297,5 м3,
Wрчв = 1103,2+ 1297,5 + 318,4 = 2719,1 м3.
По определенному объему резервуаров чистой воды определяем их количество и размеры по типовым проектам [6]: принимаем три прямоугольных резервуара для воды из сборных железобетонных конструкций, емкостью 1000м3 каждый. Размеры резервуара в плане 18000´12000 мм, высота 4,8 м. Определяем все характерные отметки уровней воды в резервуарах чистой воды (Zmax, Zнпз, Zдна). Максимальный уровень воды в них должен быть на 0,5 м выше отметки земли.
Отметка земли в РЧВ: Zз=122,5 м по генплану.
Отметка дна, м:
Zдна= Zз - (4,8–0,5), (17)
Zдна= 122,5 - (4,8–0,5)=118,2 м.
Отметка неприкосновенного пожарного запаса ZНПЗ:
Zнпз = Zдна + h; (18)
где h – высота столба воды неприкосновенного пожарного запаса, м, определяем по формуле
h= W1нпз / 12×18 (19)
где W1нпз - объем неприкосновенного пожарного запаса в одном резервуаре, м3, W1нпз= Wнпз/3=1297,5=432,5 м3;
hmax = 432,5/ 12×18 = 2 м,
Zнпз = 118,2+2 = 120,2 м.
Отметка максимального уровня воды в резервуаре Zmzx:
Zmzx=122,5+0,5=123 м.
5. Гидравлический расчет сети
5.1 Расчетные режимы работы сети
Для того, чтобы проектируемая сеть обеспечила пропуск необходимого количества воды при любых возможных ситуациях, она рассчитывается на наиболее напряженные режимы работы, определяемые по [1, п. 4.11].
Основным расчетным режимом является работа сети в час наибольшего водопотребления города в целом, который определяется по таблице 1.
Расходы воды каждого из районов и предприятия города, подача воды насосами и поступление её из башни в этот час являются исходными данными для этого расчетного случая.
Для сети с контррезервуаром расчетным режимом является также работа сети в час максимального транзита воды в башню. Он наблюдается обычно в час минимального водопотребления и определен по наибольшему притоку в бак.
Эти расчетные случаи являются основными, кроме них сеть подвергаем еще ряду проверочных расчетов.
Во-первых, проверяется способность сети пропустить в «час max» дополнительный пожарный расход (час пожара). Точками возникновения пожара в городе являются наиболее удаленные от начала сети и высоко расположенные точки – это две точки, расположенные во втором районе, а точнее в его верхней правой части, а третья точка расположена на промышленном предприятии. Полный расход на тушение пожара подает насосная станция второго подъема, т. к. башня опорожняется в первые 10 минут пожара, его определяем по формуле:
(20)где Qч.max – общий расход по городу в час максимального водопотребления без учета поливочных и душевых расходов на предприятии, если таковые имеются в этот час, м3/ч;