Расчет водопровода промышленного предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Цель, задачи и организация выполнения контрольной работы

1.1 Цель и задачи контрольной работы

2. Содержание и порядок выполнения контрольной работы

2.1 Задание на контрольную работу и ее основные разделы

2.2 Гидравлический расчет объединенного наружного водопровода предприятия

2.2.1 Определение расчетных расходов воды

2.2.2 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети

2.2.2.1 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети в первый период

2.2.2.2 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети во второй период

2.2.3 Расчет запасных и напорно-регулирующих емкостей

2.2.3.1 Расчет водоводов

2.2.3.2 Расчет объема резервуара чистой воды

2.2.3.3 Расчет высоты расположения дна бака водонапорной башни

2.2.4 Подбор насосов и определение их числа

2.2.4.1. Подбор хозяйственно-производственных насосов

2.2.4.2 Подбор пожарных насосов

3. Методическое обеспечение контрольной работы

Список литературы

Приложение А Образец титульного листа

Приложение Б Образец задания на контрольную работу

Приложение В Задание на контрольную работу

Приложение Г Задания параметров, необходимых для гидравлического расчета

водопровод резервуар башня насос

Введение

Контрольная работа для студентов специальности 330400(280104) «Пожарная безопасность» является составной частью процесса подготовки высококвалифицированных специалистов.

Выполнение контрольной работы является важным промежуточным этапом в изучении курса «Противопожарное водоснабжение» и предусматривает разработку системы противопожарного водоснабжения предприятия.

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.

По результатам контрольной работы студент должен оформить пояснительную записку, включающую в себя расчетный материал, полученные в процессе выполнения работы, а также результаты и выводы по работе.



1. Цель, задачи и организация выполнения контрольной работы

1.1 Цель и задачи контрольной работы

Контрольная работа является одним из видов учебных занятий и выполняется в соответствии с учебным планом вуза по специальности.

Цель контрольной работы - углубление студентами знаний и закрепление навыков по решению научно-практических инженерных задач по рациональному проектированию систем противопожарного водоснабжения предприятий.

Основными задачами контрольной работы являются:

- систематизация, закрепление и углубление теоретических знаний и практических навыков студентов по проектированию систем противопожарного водоснабжения предприятий;

- определение уровня знаний и навыков студентов, а также умения применять их при решении практических задач.



2. Содержание и порядок выполнения контрольной работы

2.1 Задание на контрольную работу и ее основные разделы

Контрольная работа (КР) посвящена решению отдельных задач, выполняемых в процессе гидравлического расчета объединенного наружного водопровода промышленного предприятия и состоит из расчетной и графической части.

Расчетная часть включает четыре раздела:

Раздел 1. Определение расчетного расхода воды.

Раздел 2. Гидравлический расчет наружной водопроводной сети.

Раздел 3. Расчет запасных и напорно-регулирующих емкостей.

Раздел 4. Подбор насосов и определение их числа.

В качестве исходных данных для выполнения контрольной работы принимаются данные задания (Приложение В).

Задачи контрольной работы решаются в соответствии с вариантом, который задается студенту в зависимости от двух последних цифр номера зачетной книжки студента (Приложение В).

Содержание этапов выполнения работы, трудоемкость и план-график выполнения приведены в таблице 1.

Таблица 1

План-график выполнения контрольной работы

Наименование этапа проекта	Трудоемкость, час.	Процент к общей трудоемкости
1 Получение и согласование задания	0,2	0,8
2 Определение расчетных расходов воды	4,5	18
2 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети	4,75	19
3 Расчет запасных и напорно-регулирующих емкостей	4,75	19
4 подбор насосов и определение их числа	3,5	14
5 Оформление пояснительной записки	7	28
6 Защита проекта	0,3	1,2
Итого	25	100

2.2 Гидравлический расчет объединенного наружного водопровода предприятия

Гидравлический расчет объединенного наружного водопровода предприятия начинается с определения расчетных расходов воды для первого периода (до пожара) и для второго периода (при пожаре) для каждого здания в отдельности и для предприятия в целом.

2.2.1 Определение расчетных расходов воды

Определение расчетных расходов воды необходимо начать с определения расчетных расходов воды для каждого здания в отдельности.

Для объединенного водопровода (хозяйственно-питьевой, производственный, противопожарный) расчетные расходы воды при первом периоде (до пожара) и при втором периоде (при пожаре) определяются в соответствии с п.2.14; 2.22

СНиП 2.04.02-84:

при первом периоде - ;

при втором периоде -

Результаты расчетов расходов воды заносим в таблицу расходов воды (таблица 2).

Наименование зданий, количество рабочих в смену, количество рабочих принимающих душ и расход воды на производственные нужды определяем из задания.

Вначале определяем средний хозяйственно-питьевой расход воды:

Для горячих цехов: ;

Для остальных цехов: .

В приведенных формулах - нормы водопотребления на 1 человека в смену в разных цехах (СНиП 2.04.01-85 табл.3, поз.31);

- количество работающих в смену (из задания);

- время работы одной смены.

Затем рассчитываем максимальный хозяйственно-питьевой расход воды:

,

где К- коэффициент неравномерности водопотребления (п.2.4(1));

Расчетный расход воды при первом периоде (до пожара) определяется по формуле:

,

где - максимальный хозяйственно-питьевой расход воды;

- производственный расход;

- расход воды для душевых, л/с.

;

где - часовой расход воды на одну душевую сетку 500 л/ч;

- число рабочих, принимающих душ (из здания);

n - количество человек на одну душевую сетку:

для прядильного, ткацкого цехов: n=15;

для механического цеха: n=7;

для котельной и отделочного цеха: n=5.

Расчетный расход воды при втором периоде - (л/с) определяется по формуле:

или

,

Где - расход воды на пожаротушение (л/с).

- расход воды на наружное пожаротушение (от пожарных гидрантов).

- расход воды на внутреннее пожаротушение (от пожарных кранов).

,

В связи с тем, что площадь территории предприятия меньше 150 га, то количество одновременных пожаров на комбинате не может быть больше 1 согласно (п.2.22(1)).

Поэтому, расход воды на пожаротушение прибавляем только один раз для здания, где требуется наибольший расход воды. В нашем случае это здание №2. Расход воды на нужды пожаротушения составляет:

л/с

Далее, определяем расходы воды для каждого здания отдельно и записываем результаты в таблицу №2.

Механический цех:

л/с,

л/с,

л/с,

л/с; - не предусмотрено (табл.2(2)),

л/с,

л/с.

Прядильный цех:

л/с,

л/с,

л/с,

л/с; л/с,

л/с,

л/с.

Ткацкий цех:

л/с,

л/с,

л/с,

л/с; л/с,

л/с,

л/с.

Отделочный цех:

л/с,

л/с,

л/с,

л/с; л/с,

л/с,

л/с.

Котельная:

л/с,

л/с,

л/с,

л/с; л/с,

л/с,

л/с.

Таблица №2

Расходы воды для зданий комбината

№ здания	Наименование здания	, чел			л/с	К	л/с	, чел		л/с	л/с		л/с	л/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	Механический цех	95		25	0,08	3	0,24	90	500	1,79	4,5	10	-	6,53	4,74
2	Прядильный цех	290		25	0,25	3	0,75	280	500	2,59	6,0	30	5	9,34	41,75
3	Ткацкий цех	240		25	0,61	3	0,61	230	500	2,13	3,5	20	5	6,24	4,11
4	Отделочный цех	135		25	0,36	3	0,36	120	500	3,33	4,5	20	5	8,19	4,86
5	Котельная	45	45		0,17	2,5	0,17	45	500	1,25	8,0	10	5	9,42	8,17
	ВСЕГО:				1,47		2,13			11,09	26,5			39,72	63,63

2.2.2 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети

Гидравлический расчет наружной водопроводной сети, как и определение расходов воды, производится для двух периодов (до пожара и при пожаре).

Для первого периода необходимо:

· определить расходы воды на участках сети;

· выбрать диаметр труб на участках сети;

· определить потери напора в сети;

· проверить выбранные параметры труб на пропуск воды, не допуская увеличения скорости движения выше 2,5 м/с.

Для второго периода необходимо:

· определить расходы воды на участках сети;

· определить потери напора в сети;

· проверить выбранные диаметры труб на пропуск воды, не допуская увеличения скорости движения выше 2,5 м/с.

2.2.2.1 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети в первый период

Для гидравлического расчета наружной водопроводной сети в первый период составляется расчетная схема отбора воды из наружной сети, изображенная на рис.1.

Рис. 1 Схема отбора воды из наружной сети в первый период

На схему из графы 15 таблицы 2 заносятся расходы воды в каждом здании и на всем предприятии в соответствии с расположением производственных зданий на генеральном плане. - сумма расходов воды для всех зданий предприятия “до пожара”. Точки 1,2,3,4,5,6 - узловые точки отбора воды.

Из точки 1 вода движется в двух направлениях. Место, где встречаются потоки воды, называется диктующей точкой. В нашем случае это точка 4. Таким образом водопроводная сеть состоит из двух полуколец:

I полукольцо: 1-2-3-4;

II полукольцо: 1-6-5-4.

Гидравлический расчет наружной водопроводной сети начинается с определения расходов воды на участках I полукольца.

Расход воды в диктующей точке 4 осуществляется за счет двух одинаковых потоков и . Поэтому расход воды на участках и одинаков и равен половине расхода воды в здании №2.

Участок 4-3: л/с.

Далее определяем расходы воды на других участках полукольца.

Участок 3-2: л/с;

Участок 2-1: л/с.

Расход воды на участках второго полукольца определяем аналогично:

Участок 4-5: л/с;

Участок 5-6: л/с;

Участок 6-1: л/с.

Для проверки правильности расчетов сверяем сумму расходов воды для всех зданий предприятия с количеством воды, поступающей в два полукольца.

л/с.

Зная расходы воды на участках, подбираем диаметры труб на этих участках по предельным экономически обоснованным расходам (см. таблицу №3). Величина этих расходов зависит от множества факторов, таких как стоимость энергии, материал труб, стоимость труб, стоимость их укладки, расчетного срока службы труб. Предельные экономически обоснованные расходы воды зависят от экономических скоростей. Так, для труб диаметром от 100 до 400 мм принимаются минимальная экономическая скорость - (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: II 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.

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: II полукольцо:

Участок 4-3: ; Участок 4-5: ;

Участок 3-2: ; Участок 5-6: ;

Участок 2-1: ; Участок 6-7: ;

Участок 7-1:

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 емкостей

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:

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. 368 с.

6. Повзик Я.С. «Справочник руководителя тушения пожара», М., Спецтехника, 2004 г.

7. Иванов Е.Н. «Противопожарное водоснабжение», М., Стройиздат, 1986.

8. Калицун В.И. «Гтдравлика, водоснабжение и канализация: Учебное пособие для вузов», М.: Стройиздат, 2000г. 397 с.

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.

Размещено на Allbest.ru

...