Расчет водопроводной сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБОУ ВО

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

(университет)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Противопожарное водоснабжение

Тема: «Расчет водопроводной сети»

Выполнил:

ст. гр. ПДз-021

Шимун А.А.

Проверил: преп.

Плотников К.Б.

Кемерово 2016



Исходные данные для проектирования

Число жителей в населенном пункте, тыс. чел.	18
Этажность зданий	5
Степень благоустройства районов жилой застройки	Внутренний водопровод, канализация
Тип общественного здания	БольницаV=25000m2
Измеритель	4500 блюд
Материал труб магистральных линий	чугунные с внутренним цементно-песчаным покрытием, нанесенным покрытием методом центрифугирования
Длина водопроводов от НС-IIдо водонапорной башни, м	600
Категория помещений и зданий по пожарной опасности	В
Степень огнестойкости здания производственного корпуса	III
Объем зданий,* тыс. м3	100 до 200
Ширина здания, м	30
Площадь территории предприятия, га	Свыше 150
Число работающих смен	3
Число рабочих в смену	350
Расход воды на пр. нужды	300
Кол. раб. в смену принимающих душ	70%



Введение

Вопросы противопожарного водоснабжения всегда решаются комплексно с вопросами общего водоснабжения, которое является одной из важнейших отраслей народного хозяйства. Наряду с развитием водоснабжения населения, производственных предприятий происходит улучшение и противопожарного водоснабжения.

Большинство населенных пунктов и промышленных предприятий оборудуются объединенным хозяйственно-противопожарным водопроводом, а в наиболее пожароопасных зданиях и сооружениях устраиваются специальные внутренние противопожарные водопроводы.



1. Определение водопотребителей и расчет потребного расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды поселка и предприятия

Определение расхода на хозяйственно - питьевые нужды

Объединенный водопровод должен обеспечить максимальный расход воды на хозяйственно - питьевые и производственные нужды в сутки наибольшего водопотребления.

Определение среднесуточного расхода воды на хозяйственно - питьевые нужды гидравлический насос водонапорный пожарный

Q^х.п._сут.ср. = q_ж•N_ж/1000,

где, q_ж - проектная норма суточного водопотребления (средняя за год) на одного жителя, л/сут;

N_ж - расчетное количество жителей в населенном пункте, чел.

Проектная норма водопотребления суточная (средняя за год) при жилой застройке населенного пункта зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением с душевыми, на одного жителя составит 180 л/сут (1, с.71). Расчетное количество жителей в населенном пункте составляет 26 тыс. человек.

Q^х.п._сут.ср. = 300•45000/ 1000 = 13500 (м³/сут)

Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Q^х.п._{сут.мах.} = к _{сут.мах.}• Q^х.п._сут.ср.,

где, Q^х.п._сут.ср. - средний суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения;

к_{сут.мах.} - коэффициент суточной неравномерности водопотребления. Значение коэффициента находится в пределах от 1,1 до 1,3 (2, п. 6.2). Принимаем к _{сут.мах.} = 1,2.

Q^х.п._{сут.мах.} = 1,2 • 13500 = 16200 (м³/сут)

Определение максимального часового расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Q^х.п._{час.мах.} = к _{час.мах.}• Q^х.п._{сут.мах}/24_.,

где, Q^х.п._{сут.мах.} - максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения;

к^._{час.мах.}- коэффициент часовой неравномерности водопотребления.

к_{час.мах.} = б_мах• в_мах,

где, б_мах- коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы и другие местные условия (обычно принимается равным от 1,2 до 1,4). в_мах- коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте. Значение коэффициента в_мах = 1,0.

к_{час.мах.} = 1,2 • 1,15 = 1,38

Q^х.п._{час.мах.} = 1,38 • 14850/24 = 853,87 (м³/ч)

Определение секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды

Q_{сек.мах.} = Q^х.п._{сек.мах} + Q^пр._сек.,

где, Q^х.п._{сек.мах} - максимальный секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, л/с; Q^пр._сек - секундный расход воды на производственном предприятии, равный 350 л/с (по условию).



Q_{сек.мах.} = Q^х.п._{сек.мах} + Q^пр._сек. =19,25 + 350 = 369,25(л/с)

Определение суточного расхода воды на промышленном предприятии

Предположим, что предприятие работает в три смены и потребление воды в течение суток равномерное.

Q^пр_сут = m • t_смена • Q^пр_{сек.мах} /1000,

где, m - количество рабочих смен; t_смена - продолжительность смены, час;

Q^пр_{сек.мах} - секундный расход воды на производственном предприятии, равный 350 л/с (по условию); 1000 - постоянная для перевода из кубических метров в литры; 3600 - постоянная для перевода из часов в минуты.

Q^пр_сут = m•t_смена •Q^пр_{сек.мах}•3600/1000 = 2•8•350•3600/1000 = 2016 (м³/сут)

Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно - питьевые нужды

Q^._{сут.мах.} = Q^х.п._{сут.мах.} + Q^пр_сут.,

где, Q^х.п._{сут.мах} - максимальный суточный расход на хозяйственно - питьевые нужды, м³/сут;

Q^пр_сут - суточный расход воды на производственном предприятии, м³/сут.

Q^._{сут.мах.} = Q^х.п._{сут.мах.} + Q^пр_сут. = 1386 + 2016 = 3402 (м³/сут).

2. Расчет расхода воды на пожаротушение и количества одновременных пожаров

Расчет расхода воды на один пожар в населенном пункте

Для расчета магистральных (кольцевых) линий водопроводной сети расчетный расход воды на один пожар в населенном пункте определяем по численности населения и этажности застройки. При численности населения 9 тыс. человек и застройке зданиями высотой 2 этажей, расход воды на пожаротушение составит Q^нп_нар = 10 л/с.

Расход воды на наружное пожаротушение находящегося в населенном пункте 2-х здания класса Ф1.2 объемом 20 тыс. м³ составит Q^ф1.2_нар = 20 л/с.

Кроме того, необходимо учитывать расходы воды на внутреннее пожаротушение. Для данного типа здания они составляют 2,5 л/с.

Расчет расхода воды на один пожар на предприятии

Расчетный расход воды на один наружный пожар на производственном предприятии определяется по степени огнестойкости, категории помещений по пожарной опасности и объему этого здания, в котором для тушения пожара требуется наибольший расход.

Расчетный расход воды на наружное тушение одного пожара на предприятии составляет Q^прнар.1 = 60(л/с); Q^прнар.2 = 80 (л/с).

Расходы на внутреннее пожаротушение составят:

Q^првн.1 = 2 • 20 = 40 (л/с);

Q^првн.2 = 2 • 2,5 = 5 (л/с) .

Расчет расхода воды на пожаротушение

При числе жителей свыше 9 тыс. человек расчетное количество одновременных пожаров принимаем равное двум. Учитывая, что площадь предприятия составляет свыше 150 га, то на территории предприятия возможен только один пожар (2, п.5.20-5.21). При этом, согласно количеству одновременных пожаров, расход воды следует определять как сумму необходимого большего расхода в населенном пункте и 50 % потребного меньшего расхода на предприятии;

Вычислим, где требуется наибольший расход воды:

Q^нппож.1 = 60+80=140 л/с,

Q^нппож.2 = 2*2* 5 = 20 л/с;

Q^прпож.1 = 40 + 5 = 45 (л/с),

Q^прпож.1 = 140+20=160л/с

Сравнивая полученные данные получаем, что общий расход равен:

Qпож. = Q^нппож.1 + Q^прпож.1 • 0,5 = 160 + 45 • 0,5 = 182,5 (л/с)

3. Гидравлический расчет водопроводной сети

Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расхода воды

Для приведенного в разделе 1 примера общий расход воды в час максимального водопотребления составляет 212,86 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен 25 л/с, а сосредоточенный расход общественного здания 1,73 л/с.

Определение удельного расхода воды

Определим равномерно распределенный расход:

Q^пос._рас= Q_пос.пр.-( Q_пр+ Q_оющ.зд)=217,8-(23,9+1,27)=192,65

Определим удельный расход:

q_уд = Q^х.п._{сек.мах}/L

где, Q^х.п._{сек.мах} - максимальный секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта, л/с;

L - длина магистральной линии, м.

L = l_1-2 + l_2-3 + l_3-4 + l_4-5 + l_5-6 + l_6-7 + l_7-1+ l_6-2

L = = 300+275+215+195+295+200+210+150=1840

q_уд = Q^х.п._{сек.мах}/L = 186,07/1840 = 0,019(л/с)

Определение путевого расхода воды:

q_{пут i} = q_уд • l_i

где, q_уд - удельный расход воды, л/с; l_i - длина i-го участка водопроводной сети, м

Путевые расходы по участкам сети.

Номер участка	Расчетная формула	Расчетные величины
1-2	qпут 1-2 = qуд • l1-2	19,2
2-3	qпут 2-3 = qуд • l2-3	28,8
3-4	qпут 3-4 = qуд • l3-4	19,2
4-5	qпут 4-5 = qуд • l4-5	28,8
5-6	qпут 5-6 = qуд • l5-6	28,8
6-7	qпут 6-7 = qуд • l6-7	9,6
7-1	qпут 7-1 = qуд • l7-1	19,2
6-2	qпут 6-2 = qуд • l6-2	38,4

? q_{пут i}=192,96

Определение узлового расхода воды:

q^._{узл n} = 0,5 • ? q_{пут i}



где, q_{пут i} - сумма путевых расходов на участках прилегающих к n - му узлу, л/с.

q₁ = (q_1-7 + q_1-2)/2 = (19 + 19)/2 = 19

q₂ = (q_1-2 + q_2-3)/2 = (19 + 19)/2 = 19

q₃ = (q_2-3 + q_3-4)/2 = (19 + 28,5)/2 = 23,75

q₄ = (q_4-5 + q_3-4)/2 = (12,0 + 13,2)/2 = 12,6

q₅ = (q_4-5 + q_5-6)/2 = (19 + 19)/2 = 19

q₆ = (q_5-6+ q_6-7)/2 = (19+ 9,5)/2 = 14,25

q₇ = (q_1-7 + q_6-7 + q_7-4)/2 = (9,5 + 19+38)/2 = 33,25

Узловые расходы

№	Расчетная формула	Расчетные величины
1	q1 = (q1-7 + q1-2)/2	19,2
2	q2 = (q2-6 + q1-2 + q2-3)/2	24
3	q3 = (q2-3 + q3-4 )/2	24
4	q4 = (q4-5 + q3-4)/2	43,2
5	q5 = (q4-5 + q5-6)/2	28,8
6	q6 = (q5-6+ q6-7 + q2-6)/2	19,2
7	q7 = (q1-7 + q6-7)/2	33,6
	Сумма	192,96

Составим расчетную схему водопроводной сети с узловыми расходами:

Выполним предварительное распределение расходов воды по участкам сети. Сделаем это сначала для водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (безпожара).Выберем диктующую точку, т.е. конечную точку подачи воды. В данном примере за диктующую точку примем точку 5. Предварительно наметим направления движения воды от точки 1 к точке 5 (направления показаны на рис. 2.3). Потоки воды могут подойти к точке 5 по трем направлениям: первое - 1-2-3--4-5, второе - 1-7-4-5-, третье - 1-7-6-5. Для узла 1 должно выполняться соотношение

q₁+q₁-₂+q₁-₇=Q_пос.пр

q_1-2=100л/с.

q_1-7=Q_пос.пр-(q₁+q_1-2)=192,96-(19,2+100)=73,76 л/с.

q_7-4=10 л/c.

q_7-6 =q_1-7-(q₇+q_7-4

ж)=73,76-(33,6+15)=25,16 л/с.

Расходы воды по другим участкам сети можно определить из следующих соотношений:

q_2-3 = q_1-2-q₂=100-24=76,

q_3-4 = q_2-3-q₃=76-24=52,

q_4-5 = q_7-4+q_3-4-q₄=15+52-43,2=23,8,

q_6-5=q_7-6-q₆=25,6-19,2=5,96

Составим расчетную схему водопроводной сети с предварительно

распределенными расходами при хозяйственно-производственном

водопотреблении.

Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении:

h_с=( h₁+ h₂+ h₃)/3=2,46



где: h₁=3,24

h₂=2,58

h₃=1,66

Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределенными расходами при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.

4. Определение режима работы НС - II

Выбор режима работы насосной станции второго подъема (HC-II) определяется графиком водопотребления. В те часы, когда подача НС-II больше водопотребления поселка, избыток воды поступает в бак водонапорной башни, а в часы, когда подача НС-II меньше водопотребления поселка, недостаток воды поступает из бака водонапорной башни. Для обеспечения минимальной емкости бака график подачи воды насосами стремятся максимально приблизить к графику водопотребления. Однако частое включение и выключение насосов усложняет эксплуатацию насосной станции и отрицательно сказывается на электрической аппаратуре управления насосными агрегатами. Установка большой группы насосов с малой подачей приводит к увеличению площади HC-II и КПД насосов с меньшей подачей ниже, чем КПД насосов с большей подачей. Поэтому обычно принимают двух или трехступенчатый режим работы НС-II. При любом режиме работы НС-II подача насосов должна обеспечить полностью (100%) потребление воды поселком. Примем двухступенчатый режим работы НС-II с подачей каждым насосом 2,5% в час от суточного водопотребления . Тогда один насос за сутки подаст 2,5*24=60% суточного расхода воды.

Второй насос должен подать 100-60=40% суточного расхода воды и надо его включать на 40/2,5=16 ч.

В соответствии с графиком водопотребления предлагается второй насосвключать в 11 ч и выключать в 20 ч. Для определения регулирующей емкости бака водонапорной башни составим табл. В столбце 1 проставлены часовые промежутки, а в столбце 2 часовое водопотребление в % от суточного водопотребления, всоответствии со столбцом 11 табл. 1.3. В столбце 3 подача насосов в процентах в соответствии с предложенным режимом работы НС-II.

Водопотребление и режим работы насосов

Время суток	Часов. водопотр	I вариант	II вариант
		подача	Пост. в бак	Р-д Из бака	Ост.	Пода ча	Пост. В бак	Р-д из бака	остаток
0-1	3,48	2,5		0,98	-0,98	4	0,52		0,52
1-2	3,32	2,5		0,82	-1,82	4	0,68		1,2
2-3	3,96	2,5		1,46	-3,26	4	0,04		1,24
3-4	2,97	2,5		0,47	-3,73	3	0,03		1,27
4-5	3,34	2,5		0,84	-4,58	3		0,34	0,93
5-6	3,76	5	1,24		-3,33	3		0,76	0,17
6-7	4,11	5	0,89		-2,44	3		1,11	-0,94
7-8	4,57	5	0,43		-2,01	3		1,57	-2,51
8-9	5,18	5		0,18	-2,19	6	1,18		-1,33
9-10	5,27	5		0,27	-2,46	6	1,27		-0,006
10-11	4,76	5	0,24		-2,24	6	1,24		1,18
11-12	4,54	5	0,46		-1,78	6	1,46		2,64
12-13	4,46	5	0,54		-1,24	6	1,47		4,11
13-14	4,28	5	0,72		0,52	6	1,72		5,83
14-15	4,35	5	0,65		1,17	6	1,65		7,48
15-16	4,49	5	0,51		1,68	6	1,51		8,99
16-17	4,67	5	0,33		2,01	6	1,33		10,32
17-18	4,20	5	0,8		2,81	4		0,20	10,12
18-19	4,39	5	0,61		3,42	3		1,39	8,73
19-20	4,35	5	0,65		4,07	3		1,35	7,38
20-21	4,34	5	0,66		4,76	3		1,34	6,04
21-22	4,44	2,5		1,96	2,77	3	1,34	1,44	4,6
22-23	4,16	2,5		1,66	1,11	3	2,21	1,16	3,44
23-24	3,51	2,5		1,49	-0,38	3	2,22	0,51	2,93

Регулирующая емкость бака будет равна сумме абсолютных значений наибольшей положительной и наименьшей отрицательной величины столбца 6. В рассмотренном примере емкость бака башни получилась равной 10,32+|-1,33|=11,65% от суточного расхода воды.

При выполнении курсовой работы рекомендуется проанализировать несколько режимов работы НС-II. Так, для приведенного графика водопотребления определим регулируемую емкость бака для ступенчатого режима работы НС-II с подачей, например, по 3 % суточного расхода воды каждым насосом.

Второй насос предлагается включать с 8 до 17 часов 20 мин. Этот режим работы НС-II показан на графике.

5. Гидравлический расчет водоводов

Методика определения диаметра труб водоводов такая же, как и диаметров труб водопроводной сети. В рассматриваемом примере задано, что водоводы проложены из стальныхтруб и длина водоводов от HC-II до водонапорной башни l_вод=500 м.

Учитывая, что в примере принят неравномерный режим работы HC-II с максимальной подачей насосов Р=2,5+2,5=5% в час от суточного водопотребления, расход воды, который пойдет по водоводам, будет равен:

Q`_вод=(Q^об_сут*P)/100=206,5 л/с

Так как водоводы следует прокладывать не менее чем в две линии, то

расход воды по одному водоводу равен:

Q_вод= Q`_вод/2=103,25

При значении Э=0,75 из приложения 2 определяем диаметр водоводов: d=0.3 м.

При расходе Q_вод=103 л/с скорость движения воды в водоводе с расчетным диаметром 0,3 м будет равна:

V=Q/w=0,103/125600=1,45

Потери напора определяются по формуле:

h=(A₁*V²*l_вод[A₀+c/V]^m)/(2q*d_p^m+1)=4.46

Потери напора в водоводах (h_вод, h_вопож.) будут учтены при определении требуемого напора хозяйственных и пожарных насосов. Определить объем неприкосновенного запаса воды в ВБ.

6. Расчет водонапорной башни

Водонапорная башня предназначена для регулирования неравномерности водопотребления, хранения неприкосновенного противопожарного запаса воды и создания требуемого напора в водопроводной сети.

Определение высоты водонапорной башни

Высота водонапорной башни определяется по формуле:

H_вб=1.1h_c+H_cв+z

где: 1,1 -коэффициент, учитывающий потери напора в местных

сопротивлениях (п. 4, приложение 10 [4]); h_c- потери напора водопроводной сети при работе ее в обычное время; z- геодезические отметки соответственно в диктующей точке и вместе установки башни.

Минимальный напор Нсв в диктующей точке сети при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание согласно п. 2.26 должен быть равен:

H_cв =10+4(n-1)=10+4*(5-1)=26

где n - число этажей. В рассматриваемом примере h_c=4,56 м (см.2.1).

z=-8м

H_вб=1,1*4,67+(26-8)=23

Продолжительность тушения пожара принимаем 10 мин (2, п.9.5).

W_н.з= W_пож^нар + W_пож^вн_. + W_х.п +W_пред.

а) Определить объем на наружное пожаротушение:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

б) Определить объем воды на хозяйственно-питьевые нужды.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

W_н.з = 96+ 130,7= 226,7 м³

Определение объема бака ВБ:



W_бака = W_рег. + W_н.з. = 669,15 + 226,7 = 895,8 м³

Принимаем 1 стандартный бак емкостью 900 м³.

Определить диаметр и высоту бака

W_бака = р/4?D²_бака • Н_бака,

Н_бака / D_бака = 0,5 … 1,0

Принимаем Н_бака = 0,5 D_бака

Размещено на http://www.allbest.ru/

Н_бака = 7,98 м.

Максимальный уровень воды в ВБ должен обеспечивать свободный напор в сети не более, не более допустимого 60 м (2. п.2.28):

7. Расчет напорно - регулирующих емкостей

Расчет резервуаров чистой воды

Резервуар чистой воды (РЧВ) выполняет роль регулирующей и запасной емкости и располагается между НС-I и НС-II подъема.

Определить объем РЧВ:

W _РЧВ = W_рег^РЧВ + W_н.з^РЧВ - W_вост^РЧВ

Определить регулирующий объем

Регулирующий объем предназначен для регулирования несоответствия водоподачи



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определить неприкосновенный объем:

W_н.з = W_пожара + W_х.п. + W_пр.

1). Пожарный запас.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Принимаем t_туш =3 часа (2, п.2.24)

Размещено на http://www.allbest.ru/

2). Хозяйственно-питьевой запас.

Неприкосновенный запас на хозяйственно-питьевые нужды может быть подсчитан по количеству потребляемой воды во время максимального водопотребления за пириуд равному ращетному времени тушения пожара. Если t_туш =3 часа и К_{час. макс.} =1,7, то три часа наибольшего расхода с 11⁰⁰ до 14⁰⁰. В это время на хозяйственно-питьевые нужды н.п. пасходуется 2,5 % от суточного водопотребления

Размещено на http://www.allbest.ru/



Размещено на http://www.allbest.ru/

3) Производственный запас.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

W_н.з = W_пожара + W_х.п. - W_пр. = 2080 + 2350 - 540 = 2574 м³

Определить суммарный объем резервуаров чистой воды

W _РЧВ = W_рег^РЧВ + W_н.з^РЧВ - W_вост^РЧВ = 2080+2352-1858 = 2574м³

Определить общее количество РЧВ и объем одного из них

W ¹_РЧВ ? W _РЧВ • 1/n,

Принимаем n=2 (1, п.9.21)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Выбрать стандартные резервуары

Выбираю 2резервуара объемом 2400м³

Марки и основные параметры резервуаров

Марка резервуара	Габаритные размеры в плане, м	Емкость, м3
	Ширина	Длина	Высота
РЕ-100М-12	18	12	3,6	2400



Количество пожарных резервуаров должно быть не менее двух (2, п.9.29), при этом в каждом из них должно хранится 50% объема воды на пожаротушения (2, п.9.29). Резервуары следует принимать железобетонные (4, стр.275). Резервуары должны быть оборудованы сливным трубопроводом для подачи и отбора воды, слива избытка воды, сброса грязной воды при ремонте (4, стр.275).

8. Расчет насосной станции второго подъема

Принимаем НС-II I- категории (2, п.7.1. примеч.1). Рассчитать режим работы НС-II в обычное время. Определить подачу первой ступени

Размещено на http://www.allbest.ru/

П_миним< П₁ < 4,17 %

При К_{час.макс.} = 1,7 и П_мин = 1,0% выбираем П₁ = 2%:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определить подачу во время работы 2-х ступеней

Размещено на http://www.allbest.ru/

4,17< П₂ < П_макс,

При К_{час.макс.} = 1,7 и П_макс. = 7,0% выбираем П₂ = 6%

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определить напор в обычное время



Н_хоз = 1,1 h_вод + Н_бака + Н_башни. +(Z_башни.- Z_н)

1). Определить количество напорных линий НС- II.

Для НС- II I- категории принимаем 2 напорных линии (2, п.7.6)

2). Определить расход воды через один водовод в аварийном случае.

Q_вод. = Q^п_2ст • 0.7

Q_вод. = 173,4 • 0,7 = 121,4 л/с

3). Определение скорости движения воды в водоводе.

Экономичные скорости движения воды в водоводах при d_вод = 350 мм 0,8--2,0 м/с (2, п.7.9):

V_вод = 4 Q_вод/ р d²_вод

V_вод = 4 • 0,1214/3,14(0,35)² =1,26 м/с

Скорость находится в допустимых границах.

4). Определить максимальные потери напора в водоводе в аварийном случае:

h_вод =А • l_вод • Q_вод.² • К_п

К_п=1при d = 350мм А = 0,437 с²/м^6. h_вод = 0,437 • 1840(0,1214)² = 11,85 м

Н_хоз = 1,1 h_вод + Н_бака + Н_башни. + (Z_башни.- Z_н) = 1,1 • 4,46 + 23 +

7,98 + (100 - 96) = 39.8 м

Расчет режима работы НС- II во время пожара

Расчет требуемой подачи насосов НС- II



Q_пож^нас = Q^п_2ст. + Q_пож,

Q_пож^нас = 173,4 + 70 = 243,4 л/с

Расчет напора

Н_пож =1,05 • (h_вод^пож + h_сети^пож) + Н_св + (Z_{д.т .}- Z_н)

1). Определение расхода воды через один водовод во время пожара:

Q_вод^пож = Q_вод + Q_пож.

Q_вод^пож = 121,4+70 = 191,4 л/с

Находим скорость движения в водоводе:

V_вод^пож = 4 Q_вод^пож/ р d²_вод

V_вод^пож = 4 • 0,1914/3,14 • (0,35)² = 2,0 м/с

2). Определить потери напора в водоводах во время пожара:

h_вод^пож = А • l_вод • (Q_вод^пож)_.² • К_п

при V= 2 м/с К_п =1

h_вод^пож = 0,437 • 1840 • (0,1914)² = 29,46 м

3). Минимальный свободный напор в диктующей точке принимаем 10м (2, п.2.30):

Н_пож = 1,05 • (h_вод^пож + h_сети^пож) + Н_св + (Z_{д.т .}- Z_н) =

= 1,05 • (29,46 + 5,18) + 10 + (65 - 52,5) = 58,9 м.

4). Сделать вывод:

Рассчитываемый максимальный свободный напор в сети объединенного противопожарного водопровода должен быть не более максимально допустимого - 60м.

Н_пож - 1,05 h_вод^пож -(Z_башни.- Z_н) < Н_макс

58,9 - 1,05 • 29,46 - (55 - 52,5) = 25,5 м < 60 м. - условие выполняется

Подобрать насосы

Выбрать и обосновать выбор вида НС- II

Выбираем НС- II высокого давления.

Выбрать схему подключения насосов

Выбираем параллельную схему подключения.

Подобрать хозяйственно-питьевые и пожарные насосы

Характеристика насосов

Режимы работы НС - 2	Расчетная подача НС-2, л/с	Расчетный напор насосов, м	Количество принятых насосов
Хозяйств.	88,6	42	Д500-65	2 раб. 1 рез
пожарный	117,4	Нпож49,5	Д500-65	1раб.1рез

Определить выбор количества резервных насосов

Выбираем 2-резервных насоса (2, п.7.3).

Напорная линия каждого насоса должна быть оборудована запорным и как правило, обратным клапаном. Количество всасывающих и напорных линий к НС независимо от числа и групп установленных насосов, включения пожарных насосов должно быть не менее 2-х (2, п.7.6).

В НС с двигателями внутреннего сгорания допускается размещать расходную емкость с жидким топливом (бензин до 250л, диз. топливо до 500л) в помещениях, отделенных от машинного зала несгораемыми конструкциями с пределом огнестойкости не менее 2-х часов (2, п.7.21).

НС противопожарного водоснабжения допускается размещать в производственных зданиях. При этом они должны быть отделены противопожарными перегородками (2, п.7.3).

9. Гидравлический расчет внутреннего объединенного хозяйственно-производственного и противопожарного водопровода производственного здания.

Расход- 3 л/с

Напор- 20м

Этажи-1

Высота помещения-6,2

Ширина-18

Длина-30

1. Определяем нормативный расход и число пожарных струй по табл.2.СНиП 2.04.01-85*. На внутреннее пожаротушение в производственном здании высотой до 50 м требуется 2 струи по2,5 л/с:

Q_вн=2*2,5=5л/с

2. Определим требуемый радиус компактной части струи при угле наклона струи a=60°

R_k=(Т-1,35)/sin60°=(6,2-1,35)/ sin60°=6,93

Так как расход пожарной струи больше 4л/с, то водопроводная сеть должна оборудоваться пожарными кранами диаметром 65 мм со стволами, имеющими насадки 19 мм, и рукавами длиной 20 м (п.6.8, прим. 2 [5]). При этом в соответствии с табл. 3 СНиП 2.04.01-85* действительный расход струи будет равен 5,2л/с, напор у пожарного крана 19,9 м, а компактная часть струи Rк=6,9 м.

Определим расстояние между пожарными кранами из условия орошения каждой точки помещения двумя струями:

При таком расстоянии требуется установить на каждом этаже по 8 пожарных кранов. Так как общее количество пожарных кранов более 12, то магистральная сеть должна быть кольцевой и питаться тремя вводами.

Составим аксонометрическую схему водопроводной сети , наметив на ней расчетные участки. Как видно, за расчетное направление следует принять направление от точки 0 до ПК-16 (расчет проводится при отключении второго ввода).

Сосредоточиваем полученные величины расходов воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды в точках присоединения хозяйственных стояков к магистральной сети, т.е. в точках 0 и 4,

q₀=q₄=q/2=2/2=1

Распределим сосредоточенные расходы по участкам магистральной сети, принимая за точку схода точку 3.

Определим диаметры труб. Для определения диаметров труб магистральной сети воспользуемся формулой:

где V=1.5 v/c

Диаметр труб на участке 0-1 с максимальным расходом 8.7л/с.

Диаметр труб для вводов:

Принимаем трубы стальные диаметром 80 мм для магистральной сети и трубы чугунные диаметром 100 мм для вводов.

Производим расчет кольцевой магистральной сети. Потери напора определяем по формуле:

где Q - поправочный коэффициент, учитывающий неквадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды (приложение 9); A - удельное сопротивление труб(приложение 10); l - длина участка водопровода, м; Q - расход воды.

Подбираем водомер на пропуск расчетного расхода (с учетом пожарного)

Q_pacч=14,4 * 10^-3 л/с.

Принимаем водомер ВВ-80. Потери напора внем будут равны:

h_вод=SQ²_расч=0,0264*7,2=0,14м

Определим потери напора в пожарном стояке и на вводе:

h_cт=А₈₀l_cт Q²_cm= 3686*7,55(2,6*10^-3)=0,19м;

h_вв=А₁₀₀l_вв Q²_расч= 454,3*42,5(7,2*10^-3)=1м;

Тогда потери напора в сети на расчетном направлении 0 - ПК-16:



h_c= h_cт+ h_вв=1,79+0,14=1,93м

Определим требуемый напор на вводе:

H_тр.пож.=1,2* h_cт+ h_вв+ h_вод+ H_св+z

где z=2.5+6.2+1.35=10.05

H_тр.пож.=1,2* 1.93+1+0.14+10+10.05=23,5

Так как величина гарантированного напора, равная 20 м, меньше величины требуемого напора, то необходимо установить насос, обеспечивающий создание напора:

H_н= H_тр.пож-20=23,5-20=3,5

Принимаем по каталогу или по прил. 5 насосы марки К 8/18.



Список использованной литературы

1. Специальное водоснабжение: справочник. И.В. Карпенчук, М.Ю. Стриганова, А.И. Красовский - Минск, КИИ МЧС Респ. Беларусь, 2007г. - 79 с.

2. СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

3. СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий».

4. «Гидравлика и противопожарное водоснабжения» Под. Редакцией Ю.А. Кошмарова.

5. «Специальное водоснабжение: курсовое проектирование наружного противопожарного водоснабжения». А.И. Красовский, И.В. Карпенчук - Минск, КИИ МЧС РБ, каф. ПАСТ. 2001г. - 47 с.

6. СНБ 4.01.02-03 «Противопожарное водоснажение».

Размещено на Allbest.ru

...