Гидравлический расчет объединенного водопровода

 

 

4.3. Насосная станция  второго подъема.

 

       Станция второго  подъема (так же называемая станцией  повышения давления) является системой усреднительно - накопительных резервуаров и повышающей насосной установки. Основное назначение ее - поддержание заданного значения давления воды в магистрали с возможностью автоматического и ручного управления группой насосных агрегатов с асинхронными электродвигателями в количестве от двух до шести мощностью до 75 кВт каждый, работающих в системах холодного или горячего водоснабжения. Она обеспечивает забор воды из резервуаров и подачу её с требуемым давлением и в нужном количестве к потребителю. 
                                 

4.4. Водоводы и магистральные  сети.

 

      Магистральные линии  и водоводы обычно прокладывают  из чугунных, железобетонных и стальных труб, причем стальные трубы рекомендуется применять только для высоконапорных водоводов, в условиях действия динамич. нагрузок и изгибающих усилий, а также в районах вечной мерзлоты, в просадочных, лессовидных и др. грунтах. Разводящую сеть делают обычно из чугунных и асбестоцементных труб. Минимальный диаметр распределит, (уличной) сети труб для городов 100—150 мм. Арматуру водопроводную на водопроводной сети располагают внутри специально устраиваемых для этого колодцев. При значит, разностях отметок местности в пределах обслуживаемой водопроводом территории, а также при наличии большой разницы в величине требуемых отдельными потребителями напоров выгодно устраивать зонные водопроводы.            

 

 

 

 

5. Обоснование принятой  схемы водоснабжения.

 
Выбранная нами схема поселка представлена объединенным хозяйственно-питьевым и противопожарным трубопроводом. В данной схеме входит населенный пункт с зданием общественного питания для приготовления пищи, и предприятием площадью до 150 га с двумя производственными корпусами различного объема. Магистральная водопроводная сеть и водоводы проложены из пластиковых труб. Забор воды происходит из артезианских скважин, которая в последствии распределяется по поселку из водонапорной башни. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

Определить хозяйственно-питьевое и производственное водопотребление в системе водоснабжения, обслуживающей населенный пункт и предприятие. 
        Число жителей в населенном пункте к концу расчетного периода 13000 человек. Здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией без ванн. Застройка зданий в 2 этажа. 
В населенном пункте имеется предприятие общественного питания для приготовления пищи, продаваемой на дом объемом до 3000 м2.        Магистральная водопроводная сеть и водоводы проложены из пластиковых труб.  
        Промышленное предприятие по пожарной опасности относится к категории Б, два производственных корпуса II степени огнестойкоcти: один объемом 100 тыс.м3, другой объемом свыше 200 тыс.м8, ширина зданий до 60 м, площадь территорий предприятия до 150 га. Предприятие работает в две смены, количество рабочих в каждой смене Nсм = 200

человек. Расход воды на производственные нужды Qпрсм = 350 м3/см. Душ принимают 90 % рабочих в смену. 
Генплан водопроводной сети приведен на рис 1. 
 
Рис. 1 Схема хозяйственно-противопожарного водопровода поселка и предприятия: 
1 – санитарная зона артезианских скважин; 
2 – резервуары чистой воды; 
3 – камера переключения; 
4 - насосная станция II подъема; 
5 – водоводы; 
6 – водонапорная башня; 
7 – водопроводная сеть поселка; 
8 – предприятие.

 

 

 

 

 

6.2. Расчет требуемых расходов воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

 

2.2 Расчет требуемых  расходов воды для поселка  и предприятия

 

Определение водопотребление начинаем с поселка, поскольку он является основным потребителем.

В соответствии с п.2.1, табл.1 [4] норму водопотребления на одного человека принимаем 150 л /сут.

Суточный расход:

 

 

Суточный расход с учетом примечания 4 , п.2.1 [4]

 

 

Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления

 

Согласно п.2.2 [4], принимаем Ксут.мах=1.2

 

 

Расчетный часовой максимальный расход воды:

 

 

Максимальный коэффициент часовой неравномерности водопотребления

 

 

Принимаем по п.2.2. и табл.2[4] aмах = 1.4, bмах = 1.15,

Тогда

 

 

По приложению 3 данных указаний принимаем Кч.мах = 1.7

 

 

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды прачечной

 

,

 

где: q = 75 кг сухого белья (приложение 3 [5])

Суммарный расход воды по населенному пункту:

 

 

Предприятие

В соответствии п.2.4 [4], приложения 3 [5] и согласно задания, норму водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды на одного человека в смену принимаем

Водопотребление в смену:

 

 

Суточное водопотребление:

 

 

Расход воды на душевые в смену

Кол-во душевых сеток:

 

,

 

,

 

В сутки:

 

 

Расход воды на производственные нужды в смену:

 

(по заданию),

в час .

 

Суточное водопотребление на производственные нужды:

 

 

Таким образом, расчетный суточный расход воды по предприятию составит:

 

 

Суммарный расход воды за сутки по поселку и предприятию равен:

 

 

Составляем таблицу суммарного водопотребления по часам суток (табл. 2.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.1 - Водопотребление по часам суток в посёлке и на промышленном предприятии

Часы суток	Посёлок				Предприятие				Всего за сутки
	На хозяйственно - питьевые нужды		Общественное здание  (прачечная)		На хозяйственно - питьевое водопотребление		Q душ ч,  М3/Ч	Qп ч,  М3/Ч	Qобщ ч,  М3/Ч	% от суточного водопотребления
	% от Qсут. max при Кч=1,7	Qпосч, М3/Ч	% от Qоб. зд при Кч=1	Qч, М3/Ч	% от Qпрсм. с-хп при Кч=3	Qч, М3/Ч
1	9	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0-1	1,00	58,86	-	-	12,5	1,875	15	25	100,735	1,59
1-2	1,00	58,86	-	-					58,86	0,93
2-3	1,00	58,86	-	-					58,86	0,93
3-4	1,00	58,86	-	-					58,86	0,93
4-5	2,00	117,72	-	-					117,72	1,86
5-6	3,00	176,58	-	-					176,58	2,79
6-7	5,00	294,3	-	-					294,3	4,65
7-8	6,50	382,59	-	-					382,59	6,04
8-9	6,50	382,59	6,25	5,625					388,21	6,13
9-10	5,50	323,73	6,25	5,625	6,25	0,9375		25	355,29	5,61
10-11	4,50	264,87	6,25	5,625	6,25	0,9375		25	296,43	4,68
11-12	5,50	323,73	6,25	5,625	6,25	0,9375		25	355,29	5,61
12-13	7,00	412,02	6,25	5,625	18,75	2,8125		25	445,45	7,04
13-14	7,00	412,02	6,25	5,625	37,5	5,625		25	448,27	7,08
14-15	5,50	323,73	6,25	5,625	6,25	0,9375		25	355,29	5,61
15-16	4,50	264,87	6,25	5,625	6,25	0,9375		25	296,43	4,68
16-17	5,00	294,3	6,25	5,625	12.5	1,875	15	25	341,8	5,40
17-18	6,50	382,59	6,25	5,625	6,25	0,9375		25	414,15	6,54
18-19	6,50	382,59	6,25	5,625	6,25	0,9375		25	414,15	6,54
19-20	5,00	294,3	6,25	5,625	6,25	0,9375		25	325,86	5,15
20-21	4,50	264,87	6,25	5,625	18,75	2,8125		25	298,30	4,71
21-22	3,00	176,58	6,25	5,625	37,5	5,625		25	212,83	3,36
22-23	2,00	117,72	6,25	5,625	6,25	0,9375		25	149,28	2,36
23-24	1,00	58,86	6,25	5,625	6,25	0,9375		25	90,42	1,43
Всего	100	5886	100	90	200	30	30	400	6331	100

 

Из табл. 2.1 видно, что в посёлке и на предприятии наибольшее водопотребление происходит с 13 до 14 ч, в это время на все нужды расходуется 448,27м3 /ч или

 

 

По предприятию расчётный расход:

 

 

Расчётный расход общественного здания (прачечной):

 

 

Собственно посёлок расходует:

 

 

По данным графы 11 табл. 2.1 строим график неравномерности водопотребления объединённого водопровода по часам суток (рис. 2.1).

Рис. 2.1 - График водопотребления

 

 

2.3 Определение  расчётных расходов воды на  пожаротушение

 

Так как водопровод в поселке проектируется объединенным, то согласно СНиП 2.04.02-84, п. 2.23 при количестве жителей 28000 чел. принимаем два одновременных пожара. Согласно п. 2.12, табл. 5[4] при 2-x этажной застройке с расходом воды 20 л/с на один пожар

 

.

 

Расход воды на внутреннее пожаротушение в поселке при наличии прачечной, здание двухэтажное объемом более 10000 м3 , согласно СНиП 2.04. 01 - 85 , п. 6.1, табл. 1 принимаем одну струю, производительностью 2,5 л/с каждая

 

 

Согласно СНиП 2.04. 02-84, п. 2.22 на предприятии принимаем 2 одновременных пожара, т.к. площадь предприятия более 150 га.

Согласно п. 2.14, табл.8, примечание 1[4], расчетный расход воды для здания объемом 200 тыс. м3 , а для здания объемом 180 тыс. м3 .

 

Таким образом, .

 

Согласно СНиП 2.04. 01-85, п.6.1, табл.2 расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение в производственных зданиях предприятия принимаем из расчета двух струй производительностью 5 л/с каждая, тогда .

Таким образом,

 

,

,

,

 

поэтому, согласно п. 2.23 СНиП 2.04.02-84 , расход воды на цели пожаротушения в поселке и на предприятии определяем как сумму расхода воды на предприятии и 50% расхода в поселке:

 

 

7. Гидравоический  расчет водопроводной сети поселка.

Гидравлический расчет водопроводной сети выполняется два раза – при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (в обычное время) и при пожаре.

Цель гидравлического расчета – определить потери напора в сети в двух случаях.

Потери напора h  на участке следует определять по формулам

h = il,

i = (А1/2g) [(A0 + C/v)m / dpm+1] v2, где

i - гидравлический уклон, т.е. потери напора на единицу длины трубопровода;

l - длина трубопровода, м;

dp - расчетный внутренний диаметр труб, м;

V – средняя по сечению скорость движения воды, м/с;

g – ускорение свободного падения, м/с2,

Значения показателя степени т и коэффициентов А0, А1, С для отельных, чугунных; железобетонных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных труб должны приниматься по приложению 10 [1].

Рассмотрим гидравлический расчет на примере водопроводной сети, показанной на рис. 4.1. Общий расход воды в час максимального водопотребления составляет 124,5 л/с, в том числе сосредоточенный расход общественного здания 1,56 л/с.

 

Рис. 3.1 - Расчетная схема водопроводной сети

 

Определим равномерно распределяемый расход:

 

 

Определим удельный расход воды:

 

;

          Определим путевые отборы:  

Результаты приведены в табл. 3.1.

 

Таблица 3.1

№ участка	Длина участка	Путевой отбор, л/с
1-2	1000	11,444
2-3	1500	17,166
3-4	1000	11,444
4-5	1500	17,166
5-6	1500	17,166
6-7	500	5,722
7-1	1000	11,444
7-4	2000	22,888
пут=114,44 л\с

 

Определим узловые расходы:

 

 

Аналогично определяем расходы воды для каждого узла. Результаты приведены в таблице 3.2.

Узловые расходы

 

Таблица 3.2.

Номер узла	Узловой расход, л/с
1	11,444
2	14,305
3	14,305
4	25,749
5	17,166
6	11,444
7	20,027
	∑qузл=114,4 л/с

 

Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы. К узловому расходу в точке 5 добавляется сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 - сосредоточенный расход общественного здания (вместо точки 3 можно взять любую другую точку). Тогда q5=25,66л/с, q3=15,86 л/с. Величины узловых расходов показаны на рис. 3.2 . С учетом сосредоточенных расходов Sqузл=124,5л/с.