Расчет общего водопотребления населения пункта
Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, на мойку усовершенствованных покрытий проездов и площадей и полив зеленых насаждений. Построение графиков водопотребления населенного пункта и работы насосов HCI и НСII. Емкости и размеры бака.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.12.2014 |
| Размер файла | 1,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
Исходные данные
1. Расчет общего водопотребления населения пункта
1.1 Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения
1.2 Расход воды на мойку усовершенствованных покрытий проездов и площадей и полив зеленых насаждений
1.3 Расход воды на нужды местной промышленности
1.4 Расход воды на нужды промышленного предприятия
1.5 Расход воды на нужды пожаротушения
2. Построение графиков водопотребления населенного пункта и работы насосов HCIи НСII
3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни
4. Определение емкости резервуаров чистой воды
5. Трасировка водопроводной сети
6. Подготовка сети к гидравлическому расчету
7. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети населенного пункта на час максимального водопотребления
8. Определениедиаметров водоводов, напора насосов и высоты башни для часа максимального водопотребления
9. Гидравлический расчет водопроводной сети населенного пункта на час максимального водопотребления плюс пожар
10. Определение диаметров водопроводов и напора насосов для часамаксимального водопотребления плюс пожар
11. Подбор насосов насосной станции II подъема
12. Подбор насосов насосной станции II подъема
Список используемой литературы
Введение
Снабжение водой является одной из главных задач при проектировании любого населенного пункта. В данном курсовом проекте на основании плана населенного пункта и основных сведений об этом населенном пункте были рассчитаны расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, расход воды коммунальными предприятиями, включая поливку зеленых насаждений и мойку усовершенствованных покрытий площадей и улиц, расход воды на производственные и бытовые нужды промышленного предприятия, расход воды на нужды пожаротушения. Построены суточных графиков водопотребления населенного пункта и работы насосной станции первого подъема (HCI) и насосной станции второго подъема (НСП); в решение общей схемы водоснабжения населенного пункта и трассировка сети. Также определены емкость и размер бака водонапорной башни; рассчитана и выбрана емкость и размер резервуаров чистой воды. В ходе подготовки сети к гидравлическому расчету были определены основныережимы работы системы подачи и распределения воды, определены удельные расхода, путевых и узловых отборов воды из сети. Произведен выбор оптимальных диаметров труб на магистралях. В курсовом проекте произведен гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети населенного пункта. На основании выше перечисленных расчетов построен пьезометрический профиль по контуру водопроводной сети и произведен подбор насосного оборудования. водопотребление полив насос население
Исходные данные
Таблица 1.
Характеристика населенного пункта и промышленного предприятия.
|
№ |
Характеристика проектируемого объекта |
Параметр |
|||
|
1. |
Населенный пункт |
Расчетная плотность населения, чел./га |
250 |
||
|
2. |
Степень санитарно-технического оборудования зданий в соответствии с классификацией действующих норм |
2 |
|||
|
3. |
Поливаемая площадь населенного пункта, % |
23 |
|||
|
4. |
Площадь поливаемая автомашинами, % |
80 |
|||
|
5. |
Площадь поливаемая дворниками, % |
20 |
|||
|
6. |
Продолжительность поливки автомашинами, часов/сут |
5 |
|||
|
7. |
Продолжительность поливки дворниками, часов/сут |
3 |
|||
|
8. |
Населенный пункт расположен |
Курская обл |
|||
|
9. |
Глубина промерзания грунта, м |
1,1 |
|||
|
10 |
Экономический фактор |
0,75 |
|||
|
11. |
Промышленное предприятие |
Общие данные |
Количество рабочих смен на предприятии |
2 |
|
|
12. |
Продолжительность одной смены, часов |
8 |
|||
|
13. |
Расход воды на технологические нужды, м3/ч |
150 |
|||
|
14. |
Требуемый напор, м |
26 |
|||
|
15. |
Требования к качеству воды на предприятии |
В1 |
|||
|
16. |
Степень огнестойкости здания |
I |
|||
|
17. |
Категория производства по пожарной опасности |
Д |
|||
|
18. |
Объем наибольшего здания, тыс.м3 |
45 |
|||
|
19 |
Количество рабочих |
Всего рабочих в смену, чел |
700 |
||
|
20. |
В том числе работают в холодных цехах в смену, % |
60 |
|||
|
21 |
В том числе работают в горячих цехах в смену. % |
40 |
|||
|
22. |
Пользуются душем от количества работающих в холодном цехе, % |
30 |
|||
|
23. |
Пользуются душем от количества работающих в горячем цехе, % |
100 |
Рисунок 1. План жилых кварталов населенного пункта и промышленного предприятия.
1. Расчет общего водопотребления населения пункта
1.1 Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения
Расчетный среднесуточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды определяется в м3/сут по формуле:
где - удельное водопотребление на одного жителя, принято в зависимости от степени санитарно-технического оборудования в соответствии с классификацией действующих норм (приложение 1), = 200 л/сут;
- расчетное число жителей, чел, определяется по формуле:
= 47000чел
где S- площадь населенного пункта, га, определена как суммарная площадь кварталов на плане населенного пункта, без учета межквартальных проездов и площади, занимаемой промышленным предприятием,S= 188га;
- плотность населения по заданию на проектирование, = 126 чел/га.
м3/сут
Максимальный суточный расход воды, м3/сут, определится по формуле:
где Ксут.mах - коэффициент суточной неравномерности [1, п.2.2.],
учитывает уклад жизни населения, режим работы промышленных предприятий, степень благоустройства зданий и т.д. (согласно рекомендациям [1] для II степени благоустройства, Ксут.mах принят равным 1,2).
Максимальный часовой расход воды, м3/час, определится по формуле:
м3/час
где - коэффициент часовой неравномерности, согласно [ 1 ] определяется:
где - коэффициент, согласно [1], принят равным 1,2;
- коэффициент, который учитывает количество жителей в населенном пункте и принят по [1, табл. 2] = 1,15.
По расчетному значению - 1,38 для населенного пункта выбран типовой график водопотребления в течение суток по таблице приложения 2.
1.2 Расход воды на мойку усовершенствованных покрытий проездов и площадей и полив зеленых насаждений
В населенном пункте предусмотрены расходы воды на мойку усовершенствованных покрытий проездов и площадей и полив зеленых насаждений. Поливка осуществляется дворниками (из шлангов) и поливочными машинами. Нормативы расходов приведены в приложении 3 настоящего методического пособия.
Площадь поливаемой территории населенного пункта S„по заданию составляет 23% от общей площади и равна:
= 188·23/100 = 43,24 га.
Площадь территории населенного пункта, поливаемой машинами (дворниками) Пмаш (Пдв) в % указана в задании на курсовое проектирование. Фактическая площадь территории Sмаш (Sдв)поливаемой машинами (дворниками) определена:
га
га
Норма расхода воды на механизированную поливку усовершенствованных покрытий проездов и площадей и вручную дворниками (включая полив зеленых насаждений) для местных условий данного населенного пункта принята равной:
.м3/ч
Тогда, количество воды, расходуемое в сутки на мойку усовершенствованных покрытий проездов и площадей и полив зеленых насаждений машинами и дворниками определится:
га
га
Часовой поливочный расход определяем:
м3/ч
м3/ч
где tмаш - продолжительность поливки машинами в часах;
tдв - продолжительность поливки дворниками в часах.
1.3 Расход воды на нужды местной промышленности
Суточный расход воды на нужды предприятий коммунально-бытового сектора населенного пункта принят равным 10% от максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды Qсут.max :
Qч.пром = Qсут.max·0,1 = 11280·0,1= 1128м3/сут
Часовой расход воды определится:
qч.пром= Qч.пром /24 = 1128/24 = 47м3/ч.
1.4 Расход воды на нужды промышленного предприятия
В данном курсовом проекте промышленное предприятие использует воду питьевого качества из городского водопровода на технологические нужды при производстве выпускаемой продукции, на хозяйственно-питьевые нужды работников и пользование душами в бытовых помещениях.
Часовой расход воды на технологические нужды предприятия по заданию равен qч. тех= 150,0 м3/ч, предприятие работает равномерно в течении суток в три смены.
Тогда, суточный технологический расход Qcyт.техопределится по формуле:
Qcyт.тех= qч. тех·24 = 150·24 = 3600 м3/сут.
Расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды работников и на пользование душем определеныдля каждой смены в зависимости от типа цехов.
В холодных цехах общее количество работников в смену определяем по формуле:
Nx= 700·60/100= 420 человек
из них(30%) работников, пользующихся душем:
Nх.д. = Nx·30/100 = 420·30/100 = 126 человек
Норма водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для холодного цеха в смену принимается: qx= 25 л/чел (0,025 м3/ чел).
Расход воды в смену на хозяйственно-питьевые нужды определится:
q.x.x-n=Nx·q.x= 126· 0,025 = 3,15м3/см,
тогда в сутки на хозяйственно-питьевые нужды необходимо:
Qcym.x.x-n= qх.х-п·n = 3,15·2 = 6,3м3/сут,
где n - количество смен.
Расход воды в час составит:
qх.х-п= Qcym.x.x-n/t = 6,3 / 24 = 0,26м3/час.
Количество работников на одну душевую сетку в холодном цехе принято равным 15, тогда количество потребных душевых сеток для холодного цеха nс в смену определим:
nс = Nx.д/15 =126/15 = 8,4шт.
Принимаетnс = 9 шт.
При норме расхода воды на одну душевую сетку 500 л/ч (0,5 м3 /ч), душевой расход в холодном цехе в смену составит:
qх.д = nс·0,5 = 9· 0,5 = 4,5 м3/ см.
За две смены (т.е. в сутки) расход воды на душ в холодном цехе определим:
Qcym.x.д= qхд·n = 4,5 ·2 = 9м3/сут.
В горячих цехах общее количество работников в смену составит:
Nг..=700·40/ 100 = 280 чел
из них пользуются душем (100%). Что составит 280 человек.
Норма водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для горячего цеха в смену принимаетсяqг= 45 л/чел (0,045 м3/ чел).
Расход воды в смену на хозяйственно-питьевые нужды определится:
Qг.x-п= Nг.·qг =280·0,045 = 12.8м3/см,
тогда в сутки на хозяйственно-питьевые нужды необходимо:
Qсут.г.x-n= qг.х-п·n=12,8·2= 25,6м3/сут,
где n - количество смен.
Расход воды в час составит:
qг.х-п= Qcут.г.х-п/t =25.6 / 24 = 1,07м3/час.
Количество работников на одну душевую сетку в горячем цехе принято равным 7, тогда количество потребных душевых сеток для горячего цеха nс в смену определится:
nс = Nг.д./ 7 = 280 / 7 = 40шт.
При норме расхода воды на одну душевую сетку 500 л/ч (0,5 м3/ч), душевой расход в горячем цехе в смену составит:
qг.д. = nс·0,5 =40· 0,5 = 20м3/см.
За две смены (т.е. за сутки) расход воды на душ в горячем цехе определится:
Qcym.г.д.= qх. х-п ·n = 20·2 = 40м3/сут.
Общий расход воды на душ в цехах промышленного предприятия, для времени принятия душа в течении 45 минут (0,75 часа) после рабочей смены составит:
Qcym.o= (Qcym.г.д.+Qcym.x.д)0.75 = (9+ 40) · 0,75 = 36.75м3/сут,
При этом расход в час приема душа составит:
Qчaс.д= Qcym.o/ n = 36.75/2 = 18,38м3/час.
1.5 Расход воды на нужды пожаротушения
В населенном пункте запроектирована объединенная система хозяйственно-питьевого - противопожарного водоснабжения.
Расход воды на наружное пожаротушение в населенном пункте принят, в соответствии с количеством проживающих жителей (Nж. =47000чел) при этажности застройки зданиями высотой три этажа и выше по приложению 4, равным Qпож- = 50 л/с (два одновременных пожара с расходом на один пожар 25 л/с).
В соответствии с заданием на курсовое проектирование, степень огнестойкости здания промышленного предприятия I, категория производства по пожарной опасности - Д. Согласно [1] и приложению 5 методических указаний, расход воды на наружное пожаротушение производственных зданий с фонарями, объемом до 45 тысяч м3 принят равным Qпож= 10 л/с. Количество возможных одновременных пожаров на промышленном предприятии -1 [1.п.2.22], т.к. предполагается, что площадь, занимаемая предприятием, менее 150 гектаров.
Все необходимые для населенного пункта и промышленного предприятия расходы воды сведены в табл. 3.2, где в столбце 2 приведен график водопотребления для населенного пункта в течение суток по расчетному значению Кч.mах = 1,38 (таблица приложения 2).
В столбце 11 приведена сумма построчных значений величин расходов по часам суток, суммарное значение по столбцу 11 определяет общее водопотребление населенного пункта, а в столбце 12 - выраженный в % от общего суточного расхода суммарный часовой расход. Максимальное значение расхода по столбцу 12 определяет час максимального водопотребления, на который производят расчеты всех основных сооружений.
2. Построение графиков водопотребления населенною пункта и работы насосов HCI и НСII
Ступенчатый график водопотребления населенного пункта (рис. 2.1), как функция Q= f (t), строится на основании данных табл. 2.1 (столбцы 1 и 12). График работы насосной станции первого подъема (HCI) равномерный, с подачей 4,17% от суточного расхода.
Для построения графика работы насосной станции второго подъема (НСII), совмещенного со ступенчатым графиком водопотребления, назначим режимы работы насосов в течении суток.
В соответствии с табл. 2.1, часом максимального водопотребления является час 21-22, когда потребление воды населенным пунктом составляет 4,89% от общего суточного расхода. Режим работы насосной станции в течение суток предусматривается неравномерным, с подключением в час максимального водопотребления второго питателя водонапорной башни. Учитывая неравномерность водопотребления и возможность достаточного маневра для включения выключения необходимого количества насосных агрегатов, принимаем к установке на насосной станции трех рабочих насосов, с общей максимальной подачей в час 4,32%. Тогда водонапорная башня будет подавать в час максимального водопотребления 0,57%.
Учитывая параллельность включения насосов, определяем режимные точки работы НСП:
- подача одного насоса (номинальная) составит: 4,32% / 2,5 = 1,73% (здесь 2,5 - единицы суммарной подачи при снижении номинала каждого из трех, параллельно включенных, до 83%);
- подача двух насосов - 1,73% ·1,8 = 3,11% (здесь 1,8 - единицы суммарной подачи при снижении номинала каждого из двух, параллельно включенных, до 90%).
Назначенные режимы работы НСII сводим в табл. 2.2, где определено, что насосная станция подаст в водопроводную сеть часовой расход в размере 4,32% от общего суточного расхода в течении 16 часовc 9 - 23 часов и с 0 - 2 часов. В час 23 - 24 часовой расход составляет 4,28% при ступенчатой работе насосных агрегатов в течении часа: 3 насоса с подачей 4,32% работают 0,97 доли часа (58 минут), после чего один насос отключается и оставшуюся долю часа - 0,03 (2 минуты) работают 2 насоса с подачей 3,11%. В часы 2 - 9 часовой расход составляет 3,8% при ступенчатой работе насосных агрегатов в течении часа: 3 насоса с подачей 4,32% работают 0,57 доли часа (34 минуты), после чего один насос отключается и оставшуюся долю часа - 0,43 (26 минут) работают 2 насоса с подачей 3,11%
Таблица2.1.
Общее водопотребление населенного пункта по часам суток.
|
Часысуток |
Xоз.-питьевое водопотребление |
Расход воды на мойку и полив |
мест,пром, м3/ч |
Промышленное предприятие |
Суммарный расход, Qсут |
|||||||
|
% |
м3/ч |
маши-ны,м3/ч |
двор-ники,м3/ч |
хоз-питьевые хол. цех, м3/ч |
хоз-питьевые гор. цех, м3/ч |
душ, м3/ч |
технолог.расход, м3/ч |
м3/ч |
% |
|||
|
1. |
2. |
3. |
4. |
5. |
6. |
7. |
8. |
9. |
10. |
11. |
12. |
|
|
0-1 |
3,40 |
319,60 |
172,95 |
47 |
0,26 |
1,07 |
18,38 |
150,0 |
712,66 |
4,63 |
||
|
1-2 |
3,00 |
282,00 |
172,95 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
656,28 |
4,27 |
|||
|
2-3 |
3,00 |
282,00 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
483,33 |
3,14 |
||||
|
3-4 |
3,00 |
282,00 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
483,33 |
3,14 |
||||
|
4-5 |
3,00 |
282,00 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
483,33 |
3,14 |
||||
|
5-6 |
3,45 |
324,30 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
526,08 |
3,42 |
||||
|
6-7 |
3,70 |
347,80 |
72,08 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
621,91 |
4,04 |
|||
|
7-8 |
4,20 |
394,80 |
72,08 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
669,41 |
4,35 |
|||
|
8-9 |
4,80 |
451,20 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
654,33 |
4,26 |
||||
|
9-10 |
4,80 |
451,20 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
654,33 |
4,26 |
||||
|
10-11 |
4,00 |
376,00 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
578,33 |
3,76 |
||||
|
11-12 |
4,00 |
376,00 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
578,33 |
3,76 |
||||
|
12-13 |
4,00 |
376,00 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
578,33 |
3,76 |
||||
|
13-14 |
5.00 |
470,00 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
673,33 |
4,38 |
||||
|
14-15 |
4,00 |
376,00 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
578,33 |
3,76 |
||||
|
15 - 16 |
4.00 |
376,00 |
72,08 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150 |
650,41 |
4,23 |
|||
|
16-17 |
5.10 |
479,40 |
47 |
0,26 |
1,07 |
18,38 |
150 |
701,21 |
4,56 |
|||
|
17 - 18 |
5,75 |
540,50 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
744,58 |
4,84 |
||||
|
18- 19 |
5.75 |
540,50 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
744,58 |
4,84 |
||||
|
19-20 |
5.75 |
540,50 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
744,58 |
4,84 |
||||
|
20-21 |
5,00 |
470,00 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
673,33 |
4,38 |
||||
|
21-22 |
4,00 |
376,00 |
172,95 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
751,28 |
4,89 |
|||
|
22 - 23 |
3,80 |
357,20 |
172,95 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
732,28 |
4,76 |
|||
|
23 - 24 |
3,50 |
329,00 |
172,95 |
47 |
0,26 |
1,07 |
150,0 |
703,78 |
4,58 |
|||
|
Итого: |
100 |
9400 |
864,75 |
216,24 |
718,0 |
6,24 |
25,6 |
38,25 |
3600 |
15377,67 |
100 |
Таблица 2.2.
Назначение режимов работы НСII на час максимального водопотребления,
|
Подача НСII на рабочей ступени, % |
Количество рабочих агрегатов |
Время работы агрегатов в долях часа |
Подача насосами НСП в час, % |
Количество часов работы в сутки |
Подача за время работы в сутки,% |
|
|
4,32 |
3 |
1 |
4,32 |
16 |
69,12 |
|
|
4,28 |
3 |
0,97 |
0,97 · 4,32 = 4,19 |
1 |
4.19 |
|
|
2 |
0,03 |
0,03 · 3,11 =0,09 |
0,09 |
|||
|
3,8 |
3 |
0,57 |
0,57 · 4,32 = 2,46 |
7 |
17,22 |
|
|
2 |
0,43 |
0,43 · 3,1 1 = 1,34 |
9,38 |
|||
|
Итого: |
100,00 |
Рис. 2.1. Ступенчатый график водопотребления населенного пункта
график водопотребления; график работы насосной станции I подъема; график работы насосной станции II подъема.
3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни
Общая емкость бака водонапорной башни Wбопределяется:
Wб = Wpeг+Wпож
Регулирующий объем бака Wpeг, определяем поданным таблицы 3.1:
Wpeг= Qcyт·Wост·0,01 = 15377,67· 3,48· 0,01 =535,1 м3
Пожарный запас водонапорной башни Wпож :
Wпож=(qнар+ qвн)·600·0,001 = (25+5) х 600 х 0,001 = 18,0 м3
где qнар- расход воды на тушение наружного пожара, 25 л/с;
qm,- расход воды на тушение внутреннего пожара, 5 л/с;
600 - продолжительность тушения пожара, с;
0,001 - переводной коэффициент
Таблица 3.1
Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни
|
Часысуток |
Водопотребление города,% |
РаботаНСII.% |
Расход воды из бака,% |
Поступление воды в бак, % |
Остаток в баке,Wост |
||
|
% |
приведенное к положительным значениям |
||||||
|
1. |
2. |
3. |
4. |
5. |
6. |
7. |
|
|
0-1 |
4,63 |
4,32 |
0,31 |
-2,83 |
0,00 |
||
|
1-2 |
4,27 |
4,32 |
0,05 |
-2,78 |
0,05 |
||
|
2-3 |
3,14 |
3,8 |
0,66 |
-2,12 |
0,71 |
||
|
3-4 |
3,14 |
3,8 |
0,66 |
-1,47 |
1,37 |
||
|
4-5 |
3,14 |
3,8 |
0,66 |
-0,81 |
2,02 |
||
|
5-6 |
3,42 |
3,8 |
0,38 |
-0,43 |
2,40 |
||
|
6-7 |
4,04 |
3,8 |
0,24 |
-0,68 |
2,16 |
||
|
7-8 |
4,35 |
3,8 |
0,55 |
-1,23 |
1,60 |
||
|
8-9 |
4,26 |
3,8 |
0,46 |
-1,68 |
1,15 |
||
|
9-10 |
4,26 |
4,32 |
0,06 |
-1,62 |
1,21 |
||
|
10-11 |
3,76 |
4,32 |
0,56 |
-1,06 |
1,77 |
||
|
11-12 |
3,76 |
4,32 |
0,56 |
-0,50 |
2,33 |
||
|
12-13 |
3,76 |
4,32 |
0,56 |
0,06 |
2,89 |
||
|
13-14 |
4,38 |
4,32 |
0,06 |
0 |
2,83 |
||
|
14-15 |
3,76 |
4,32 |
0,56 |
0,56 |
3,39 |
||
|
15-16 |
4,23 |
4,32 |
0,09 |
0,65 |
3,48 |
||
|
16-17 |
4,56 |
4,32 |
0,24 |
0,41 |
3,24 |
||
|
17-18 |
4,84 |
4,32 |
0,52 |
-0,11 |
2,72 |
||
|
18-19 |
4,84 |
4,32 |
0,52 |
-0,63 |
2,20 |
||
|
19-20 |
4,84 |
4,32 |
0,52 |
-1,16 |
1,68 |
||
|
20-21 |
4,38 |
4,32 |
0,06 |
-1,21 |
1,62 |
||
|
21-22 |
4,89 |
4,32 |
0,57 |
-1,78 |
1,05 |
||
|
22-23 |
4,76 |
4,32 |
0,44 |
-2,22 |
0,61 |
||
|
23-24 |
4,58 |
4,28 |
0,3 |
-2,52 |
0,31 |
||
|
Итого: |
100,00 |
100,00 |
4,79 |
4,79 |
- |
- |
Общая емкость бака водонопорной башни:
Wб = Wpeг+Wпож = 535,1+18,0=553,1м3
Определим диаметр бака:
м
Высота слоя воды в баке водонапорной башни:
Н0 = 2/3 = 10,18·2/3 = 6,79 м.
Строительная высота:
Нб =0,25 + Н0 + 0,2 = 0,25 + 6,79 + 0,2 = 7,24 м.
К установке принята водонапорная башня со стальным баком емкостью 500 м3 по типовому проекту № 901 - 5 - 47.90 [6] (приложение 7).
4. Определение емкости резервуаров чистой воды
Емкость резервуаров чистой воды (РЧВ), входящих в состав очистной станции, определяется как сумма:
регулирующего объема, определяемого особенностями режима работы насосных станций HCIи НСII;
- запаса воды на тушение пожара в населенном пункте, продолжительностью 3 часа [1, п.2.24];
объема воды на собственные нужды водопроводной очистной станции.
Таблица. 4.1.
Определение регулирующей емкости резервуара чистой воды
|
Часы суток |
Подача насосами 1 подъема,% |
Подача насосами И подъема,% |
Из РЧВ,% |
В РЧВ,% |
Остаток в РЧВ,% |
|
|
1. |
2. |
3. |
4. |
5. |
6. |
|
|
0- 1 |
4,17 |
4,32 |
0,15 |
0,15 |
||
|
1-2 |
4,17 |
4,32 |
0,15 |
0,00 |
||
|
2-3 |
4,17 |
3,8 |
0,37 |
0,37 |
||
|
3-4 |
4,17 |
3,8 |
0,37 |
0,74 |
||
|
4-5 |
4,17 |
3,8 |
0,37 |
1,11 |
||
|
5-6 |
4,17 |
3,8 |
0,37 |
1,48 |
||
|
6-7 |
4,17 |
3,8 |
0,37 |
1,85 |
||
|
7-8 |
4,17 |
3,8 |
0,37 |
2,22 |
||
|
8-9 |
4,17 |
3,8 |
0,15 |
2,59 |
||
|
9- 10 |
4,17 |
4,32 |
0,15 |
2,44 |
||
|
10-11 |
4,17 |
4,32 |
0,15 |
2,29 |
||
|
11-12 |
4,17 |
4,32 |
0,15 |
2,14 |
||
|
12- 13 |
4,17 |
4,32 |
0,15 |
1,99 |
||
|
13 - 14 |
4,17 |
4,32 |
0,15 |
1,84 |
||
|
14- 15 |
4,17 |
4,32 |
0,15 |
1,69 |
||
|
15-16 |
4,17 |
4,32 |
0,15 |
1,54 |
||
|
16- 17 |
4,16 |
4,32 |
0,16 |
1,39 |
||
|
17- 18 |
4,16 |
4,32 |
0,16 |
1,23 |
||
|
18- 19 |
4,16 |
4,32 |
0,16 |
1,07 |
||
|
19-20 |
4,16 |
4,32 |
0,16 |
0,91 |
||
|
20-21 |
4,16 |
4,32 |
0,16 |
0,75 |
||
|
21-22 |
4,16 |
4,32 |
0,16 |
0,59 |
||
|
22 - 23 |
4,16 |
4,32 |
0,16 |
0,43 |
||
|
23-24 |
4,16 |
4,28 |
0,12 |
0,27 |
||
|
сумма |
100,00 |
100,00 |
2,59 |
2,59 |
- |
Полная вместимость РЧВ определяется по формуле:
WРЧВ = Wpeг+ Wпз+ Wcoб,
где Wpeг- регулирующий объем воды, м3
Wпз- противопожарный запас воды, м3;
Wcoб - объем воды на собственные нужды очистной станции, м3.
Регулирующий объем резервуаров чистой воды определяем путем совмещения графиков равномерной работы насосов первого подъема и ступенчатой работы НСН, который произведен в табл. 4.1. Наибольшее значение остатка воды в РЧВ по столбцу 6, дает величину регулирующего объема Wрег= 2,59% от общего суточного расхода воды.
Wрег= 15377,67·2,59/100 = 398,3 м3.
Противопожарный запас воды Wпз определяем по формуле:
Wпз = 3Qпож+ УQmax-3QI =м3.
где QI - количество воды подаваемое в РЧВ насосами 1 подъема;
УQmax-суммарный расход за 3последовательных часа наибольшего водопотребления.
Объем воды на собственные нужды очистной станции Wcoбпринят равным 10% от Qсут.max:
Wcoб =м3.
Полная вместимость РЧВ составит:
WРЧВ = 398,3+ 850,1+ 1537,8 = 2786,2м3.
К установке на очистных сооружениях приняты 2 железобетонных прямоугольных резервуара чистой воды но типовому проекту № 901 - 4 - 63.83. Высота каждого резервуара4,84 м, емкость - 1400 м3, размеры основания -18Ч18 м [6] (приложение 8).
При величине площади основания РЧВFocн= 18Ч18= 324 м2 и их количестве n= 2, определим высоту слоя воды, занимаемую каждым объемом.
Регулирующий объем воды:
hpeг=0,61м.
Противопожарный запас воды:
hпож=1,31 м.
Объем воды на собственные нужды очистной станции:
hсоб=2,37м
5. Трасировка водопроводной сети
Трассировка магистральных линий водопроводной сети населенного пункта выполнена в направлении основного потокораспределения по межквартальным проездам таким образом, чтобы обеспечить двухстороннее питание потребителей. Водопроводная сеть кольцевая, что обеспечивает надежность системы подачи и распределения воды. Основные магистральные линии соединены перемычками, расположенными перпендикулярно основному направлению движения воды. Регулирующая емкость - водонапорная башня установлена на наиболее высокой отметке рельефа - 128,0. Разность отметок рельефа местности -6 м. Трассировка проектируемой водопроводной сети населенного пункта приведена на рис. 5.1.
Рисунок 5.1. Трассировка водопроводной сети населенного пункта.
6. Подготовка сети к гидравлическому расчету
Водопроводная сеть населенного пункта имеет 6 колец, 15 узлов. НСН подключена к узлу № 2, водонапорная башня - к узлу № 9.
Рисунок 6.1. Расчетная схема водопроводной сети населенного пункта.
Для расчета водопроводной сети принимаем упрощенную схему водоотбора, основанную на предположении, что общий отбор воды с каждого участка водопроводной сети пропорционален его длине. При этом все крупные и известные по величине отборы (подача воды на промышленные предприятия, подача воды в емкости, пожарные отборы и др.) вычитают из общего количества отдаваемой воды и учитывают в виде сосредоточенных отборов в соответствующих точках сети.
По табл. 2.1. принимаем расчетное время максимального водопотребления - 16-17 часов. Часовой расход в этот час составляет qч.max. = 751,28 м3/ч = 208,69л/с. Сосредоточенный отбор для нужд промышленного предприятия qсоср. = 151,33 м3/ч = 42,036 л/с. Тогда равномерно распределенный расход qp.p. определим:
qр.р.= qч.max.- qсоср =208,69- 42,04= 166,65 л/с.
Определим удельный расходна 1 м длины сети:
qу.д.= qр.р./УL =166,65/10148,0= 0,0164л/с;
где УL= 9291 м - общая (суммарная) длина в метрах участков водопроводной распределительной сети (без учета длин водоводов от HСII и водонапорной башни).
Путевые расходы по участкам сети определим по формуле:
qпут= qуд·Li, (л/с),
где Li- длина соответствующего участка водопроводной сети.
Данные по расчету путевых расходов сведены в таблицу6.1.
Таблица 6.1.
Определение путевых расходов в час максимального водопотребления
|
Номер участка |
Длина участка L„ м |
Равномерно распределенный расход воды по участкам сети qпут, л/с |
|
|
1. |
2. |
3. |
|
|
2-3 |
500,00 |
8,211 |
|
|
3-4 |
500,00 |
8,211 |
|
|
4-5 |
250,00 |
4,106 |
|
|
5-6 |
257,00 |
4,220 |
|
|
6-2 |
500,00 |
8,211 |
|
|
6-7 |
286,00 |
4,697 |
|
|
7-8 |
571,00 |
9,377 |
|
|
8-11 |
500,00 |
8,211 |
|
|
8-9 |
500,00 |
8,211 |
|
|
9-10 |
500,00 |
8,211 |
|
|
10-11 |
500,00 |
8,211 |
|
|
9-12 |
714,00 |
11,725 |
|
|
12-13 |
500,00 |
8,211 |
|
|
13-8 |
714,00 |
11,725 |
|
|
13-14 |
571,00 |
9,377 |
|
|
14-15 |
500,00 |
8,211 |
|
|
7-14 |
714,00 |
11,725 |
|
|
5-15 |
714,00 |
11,725 |
|
|
2-11 |
857,00 |
14,074 |
|
|
ИТОГО: |
10148,0 |
166,65 |
Следующим этапом подготовки водопроводной сети к расчету является определение узловых расходов, которые определяются как полусумма расходов участков, примыкающих к данному узлу:
qузл= 0,5 Уqпут
Данные по расчету узловых расходов сводятся в таблицу 6.2.
Таблица 6.2
Определение узловых расходов
|
номер узла |
Линии, прилегающие к узлу |
Сумма приложенных расходов, л/с |
Узловой расход. qузл, л/с |
|
|
2 |
2-3, 2-11, 2-6 |
30,496 |
30,496/2=15,25 |
|
|
3 |
2-3, 3-4 |
16,422 |
16,422/2=8,21 |
|
|
4 |
3-4, 4-5 |
12,317 |
12,317/2=6,16 |
|
|
5 |
4-5, 5-6, 5-15 |
20,051 |
20,051/2=10,03 |
|
|
6 |
5-6, 6-7, 6-2 |
17,128 |
17,128/2=8,56 |
|
|
7 |
6-7, 8-7. 7-14 |
25,799 |
25,799/2=12,9 |
|
|
8 |
11-8, 8-7,8-13, 8-9 |
37,524 |
37,524/2=18,76 |
|
|
9 |
8-9, 9-10,9-12 |
28,147 |
28,147/2=14,07 |
|
|
10 |
9-10, 10-11 |
16,422 |
16,422/2=8,21 |
|
|
11 |
8-11, 10-11, 11-2 |
30,496 |
30,496/2=15,25 |
|
|
12 |
9-12, 12-13 |
19,936 |
19,936/2=9,97 |
|
|
13 |
12-13, 13-14, 13-8 |
29,313 |
29,313/2=14,66 |
|
|
14 |
13-14, 14-15, 7-14 |
29,313 |
29,313/2=14,66 |
|
|
15 |
14-15, 5-15 Промышленное предприятие |
19,936+42,036 |
19,936/2+42,036=52,0 |
|
|
ИТОГО: |
208,69 |
Рисунок 6.2. Узловые расходы водопроводной сети.
При назначении режимов насосной станции второго подъема определена подача НСII в час максимального водопотребления - 4,32% , что соответствует величине QCHII-- 184,5 л/с. Подача водонапорной башни составит QВБ= 24,19 л/с.
После определения узловых расходов выполняем предварительное распределение расходов по кольцевой водопроводной сети населенного пункта и назначаем диаметры труб магистральных линий и перемычек. На рис. 6.3. иллюстрирующим водопроводную есть, наносим следующую информацию:
- номер кольца (римскими цифрами);
- величины расходов воды в л/с от водонапорной башни и двух водоводов, питающих кольцевую сеть (в узлах № 9 и № 2 соответственно);
- направления движения воды в виде стрелок на участках (линиях);
- предварительно распределенные расходы в л/с и диаметры груб в мм на участках.
Определение величин расходов воды на участках производим в строгой последовательности, начиная от узла № 2. Принцип определения расхода на участках состоит в вычитании из приходящего в узел расхода величины узлового отбора и распределения остатка по прилегающим к узлу участкам пропорционально их длинам и с учетом тяготения к крупному водопотребителю - промышленному предприятию, а также учитывая подпитку сети из бака водонапорной башни. При этом величина назначаемого расхода на каждом из участков -- должна превосходить величину узлового расхода в следующем по длине участка узле.
После определения величин расходов воды на участках сети производим выбор материала труб (в соответствии с рекомендациями [1, п.8.21]) и назначение диаметров, при этом минимальный диаметр для объединенных сетей хозяйственно - питьевого - противопожарного водоснабжения [1, п.8.46] должен быть не менее 100 мм.
Рисунок6.3. Предварительное потокораспределение и назначение диаметров водопроводной сети
7. Гидравлический расчет (увязка) водопроводной сети населенного пункта на час максимального водопотребления
Цель расчета (увязки) - определение истинных расходов и потерь напора на каждой линии кольцевой сети. Для увязки водопроводной сети применим II закон Кирхгофа - алгебраическая сумма потерь напора в любом замкнутом контуре равна нулю:
Уhi = 0,
т.е. при гидравлическом расчете необходимо таким образом откорректировать предварительно назначенные расходы полициям сети, чтобы выполнялось условие II закона Кирхгофа.
При расчете условно принимается, что потери напора на участках с движением воды по часовой стрелке - положительны, а потери напора на участках с движением против часовой стрелки - отрицательны. Критерием завершения гидравлического расчета принято считать достижение сбалансированности в кольцах сети по потерям напора до допустимой величины невязки:
Уh, = ± Дh,
где ±Дh-величина невязки по замкнутому контуру, м.
Допустимая величина невязки для кольца при выполнении гидравлического расчета по методу Лобачева - Кросса в табличной форме при курсовом проектировании составляет: |Дh|?0,5м. Расчет сети производим в табличной форме с заполнением сводной таблицы 8.1.
Потери напора на каждом участке сети определяются по формуле:
h = Sq2, (м)
где h - потери напора, м;
q - расчетный расход на участке, л/с;
S-сопротивление участка сети,
S= SО· К ·L,
где So- удельное сопротивление, в зависимости от материала груб принимается по [ 2 ] или по [6] (приложению 9);
Кl - поправочный коэффициент, учитывающий неквадратичность зависимости потерь напора от средней скорости движения воды по [6] приложениям 10 и 11;
L-- длина участка, м.
При величине невязки Дhв любом из колец сети больше чем 0,5 м, определяют поправочный расход Дq,л/с, по формуле:
Определив величину Дq,выполняем поправку расходов на участках сети, при этом учитываем, что положительное значение Дqопределяет его направление внутри кольца по часовой стрелке, отрицательное значение - против часовой стрелки. Совпадение по направлению поправочного расхода и направления движения воды на участке ведет к увеличению расхода воды на участке на величину Дq, отсутствие совпадения - к уменьшению расхода воды на участке на величину Дq. Для участков, являющихся смежными для двух колец, необходимо учитывать поправочные расходы этих колец, учитывая совпадение или несовпадение направлений поправочных расходов и направления движения воды на смежном участке.
Результаты расчета водопроводной сети населенного пункта на час максимального водопотребления отражают на схеме окончательного потокораспределения (рис. 7.1.).
Рисунок 7.1. Окончательное распределение потоков по линиям водопроводной сети населенного пункта на час максимального водопотребления.
Таблица 7.1.
Гидравлический расчет кольцевой сети по методу Лобачева-Кросса на час максимального водопотребления
|
№кольца |
<... |
Подобные документы
Понятие нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для жилой застройки. Расход воды на нужды бань и прачечных, поливку улиц и зеленых насаждений, пожаротушение. Расчет сетей водоотведения города, определение расходов сточных вод на участках.
курсовая работа [73,9 K], добавлен 06.03.2010Определение водопотребителей, расчёт потребного расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды населенного пункта и промышленного предприятия. Определение высоты водонапорной башни. Расчет резервуаров чистой воды, подбор насосов.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 25.03.2013Природно-климатическая характеристика района расположения города Гомеля. Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения. Гидравлический расчет кольцевой сети на пропуск максимального расхода. Составление графиков водопотребления.
курсовая работа [366,9 K], добавлен 24.02.2014График водопотребления по часам суток для населенного пункта. Гидравлический расчёт водопроводной сети для случая максимального хозяйственно-производственного потребления. Расчет внешнего трубопровода поселка. Определение расхода воды на пожаротушение.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 13.10.2017Выбор и обоснование системы водоснабжения. Определение общего водопотребления населенного пункта. Определение расчетных режимов и узловых расходов. Расчет водоводов. Построение пьезометрических линий. Принципы подбора необходимого насосного оборудования.
курсовая работа [221,2 K], добавлен 22.11.2019Краткая характеристика населенного пункта. Расчет расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные нужды и на пожаротушение. Гидравлический расчет водопроводной сети. Расчет напорно-регулирующих емкостей и насосной станции второго подъема.
курсовая работа [94,0 K], добавлен 08.10.2010Определение расчётного расхода воды отдельными категориями потребителей. Расходы воды на коммунальные нужды города, предприятий и хозяйственно-питьевые нужды населения. Трассировка магистральных водопроводных сетей и составление их расчётных схем.
контрольная работа [137,5 K], добавлен 20.12.2010Система водоснабжения как комплекс инженерных сооружений для забора воды из источника водоснабжения, ее очистки, хранения и подачи к потребителям. Расчеты суточного расхода на нужды населенного пункта. Хозяйственно-противопожарная схема водоснабжения.
курсовая работа [48,6 K], добавлен 10.11.2010Концентрации загрязняющих веществ в сточных водах населенного пункта, железнодорожных предприятий и мясокомбината. Составление водного баланса населенного пункта. Расчет степени очистки коммунально-бытовых и частично очищенных промышленных сточных вод.
курсовая работа [373,9 K], добавлен 29.03.2016Определение водопотребителей. Расчет требуемых расходов воды для поселка и для предприятия, а также на пожаротушение. Увязка водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении и при пожаре. Расчет резервуара чистой воды.
курсовая работа [516,7 K], добавлен 30.11.2014Выбор режима работы насосной станции. Определение объема и размеров бака водонапорной башни. Определение емкости безнапорных резервуаров чистой воды. Подбор насосов, построение характеристик параллельной работы насосов, трубопроводов. Электрическая часть.
курсовая работа [584,6 K], добавлен 28.09.2015Определение расчетных расходов водопотребления населенного пункта и диапазона подач насосной станции, вариантный подбор помпы. Проектирование машинного зала: разработка конструктивной схемы и компоновка оборудования, подбор гидравлической арматуры.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 06.06.2011Природно-экономическая характеристика административно-хозяйственного района. Методика определения годового объема водопотребления участниками водохозяйственного комплекса. Построение графика нагрузки энергосистемы. Подбор гидросилового оборудования.
курсовая работа [86,7 K], добавлен 12.03.2014Расчет максимальной подачи насосной станции. Определение диаметра и высоты бака башни, потерь напора во всасывающих и напорных водоводах, потребного напора насосов в случае максимального водопотребления, высоты всасывания. Подбор дренажного насоса.
курсовая работа [737,9 K], добавлен 22.06.2015Расчет теплового пункта, выбор водоподогревателей горячего водоснабжения, расчет для данного населенного пункта источника теплоснабжения на базе котельной и выбор для нее соответствующего оборудования. Расчёт тепловой схемы для максимально-зимнего режима.
курсовая работа [713,9 K], добавлен 26.12.2015Краткие сведения о климатической, географической и инженерно-геологической характеристике района строительства (Омская область). Расчет потребления газа и выбор системы газоснабжения. Выбор оборудования газораспределительного пункта, укладка газопроводов.
дипломная работа [5,8 M], добавлен 31.05.2019Анализ гидравлического расчета водопроводной сети. Рассмотрение особенностей методики проектирования и технико-экономического расчета устройств противопожарного водопровода. Этапы расчета расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.
дипломная работа [423,7 K], добавлен 15.11.2012Расчет производительности насосной станции второго подъема. Построение ступенчатого и интегрального графиков водопотребления. Расчет регулирующей вместимости водонапорной башни при равномерной работе станции. Выбор оборудования и трубопроводной арматуры.
курсовая работа [46,0 K], добавлен 23.12.2012Проектирование установки полной биологической очистки хозяйственно бытовых сточных вод населенного пункта с числом жителей 800-1000 человек. Процессы биологической очистки, критерии выбора локальных установок. Описание технологического процесса.
дипломная работа [364,2 K], добавлен 18.12.2010Определение расчетных расходов воды. Гидравлический расчет подающих и циркуляционных трубопроводов. Разработка схемы трубопроводов системы горячего водоснабжения и теплового пункта. Подбор оборудования теплового пункта. Определение потерь теплоты.
курсовая работа [80,3 K], добавлен 05.01.2017
