Проектирование системы водоснабжения населенного пункта

Тогда один насос за сутки обеспечивает подачу:3% 24 = 72%Тогда второй насос должен обеспечить:100 - 72 = 28%Значит, второй насос должен работать:28 / 3 = 9ч 20мин.Таблица 6.1 – Режимы работы НС-IIВремя сутокЧасовое водопотребление в %Вариант 1Вариант 2Подача насосовПоступление в бакРасход из бакаОстаток в бакеПодача насосовПоступление в бакРасход из бакаОстаток в баке0-12,673,50,83 0,8330,33 0,331 22,073,51,43 2,2630,93 1,262 31,723,51,78 4,0431,28 2,543 41,763,51,74 5,7831,24 3,784 52,53,51 6,783 0,54,285 63,053,5 0,457,233 -0,054,236 73,523,5 -0,027,213 -0,523,717 843,5 -0,56,7162 5,718 95,4571,55 8,2660,55 6,269 105,8471,16 9,4260,16 6,4210 115,4471,56 10,9860,56 6,9811 125,3971,61 12,5960,61 7,5912 134,923,5 -1,4211,173 -1,925,6713-144,73,5 -1,29,973 -1,73,9714-154,873,5 -1,378,661,13 5,115-164,873,5 -1,377,2361,13 6,2316-175,85,5 -0,36,9360,2 6,4317-184,863,5 -1,365,5761,14 7,5718-194,933,5 -1,434,144 -0,936,6419-204,83,5 -1,32,843 -1,84,8420-214,753,5 -1,251,593 -1,753,0921-224,543,5 -1,040,553 -1,541,5522-234,163,5-0,66 -0,113 -1,160,3923-243,373,50,13 03-0,37 0Рисунок 6.1 – Водопотребление и режимы работы насосовРегулирующая емкость бака равняется сумме абсолютных значений наибольшей положительной и наименьшей отрицательной величины остатка в баке +1% запасаДля 1-го варианта: 6,36%Для 2-го варианта: 3,02%Выберем второй вариант (3,02% от суточного водопотребления).7. Гидравлический расчет водоводовВодоводы рассчитываются аналогично расчету водопроводной сети на 2 режима:на пропуск хозяйственно-питьевого потребленияс учетом пожаротушенияУчитывая неравномерный режим работы НС-II с максимальной подачей насосов 6% (из расчета по 3% - оптимальный вариант)где p = 3% + 3% = 6%ТогдаПринимаем прокладку водоводов в 2 параллельные нитки.Тогда расход воды по каждой нитке составит:Выполним гидравлический расчет потерь.По таблице определим диаметр для :Аналогично проведем расчет для 2-го режима с учетом пожаротушения.где p = 3% + 3% = 6%ТогдаПринимаем прокладку водоводов в 2 параллельные нитки.Тогда расход воды по каждой нитке составит:Выполним гидравлический расчет потерь.По таблице определим диаметр для : 8. Расчет водонапорной башниВысоту водонапорной башни определим по следующей формуле: (8.1)где 1,1 - коэффициент учитывающий потери напора в местных сопротивлениях; - потери напора в водопроводной сети, при ее работе в обычное время;, - геодезические отметки в диктующей точке и в точке установки башни соответственно; - напор в диктующей точке сети, при максимальном хозяйственно - питьевом водопотреблении на воде в здание.где - потери напора по соответствующим направлениям движения воды к диктующей точке.Примем окончательные данные (последняя итерация) по результатам увязки сети без пожара:h1-21,140h5-6-0,684h2-32,075h6-7-1,157h3-40,631h7-1-2,422h4-50,762h4-7-1,293 (8.3)где - число этажей жилого зданияЕмкость водонапорной башни определяется в соответствии с формулой: (8.4)где - регулирующая емкость бака; - объем неприкосновенного запаса. (8.5)где - запас воды, необходимый на 10 минут продолжения тушения внутреннего и внешнего пожара; - запас воды на 10 минут, определяемый по максимальному расходу воды на хозяйственно-питьевые нужды.Регулирующий объем в таких емкостях определяется на основании максимального остатка в баке, в данном случае К = 7,83%. Тогда: (8.6)Так как наибольший расчетный расход воды на тушение одного пожара требуется на предприятии, то, следовательно, определяем таким образом:Зная емкость бака, определим его диаметр и высоту: (8.7) (8.8)9. Расчет резервуаров чистой водыРезервуары чистой воды предназначены для регулирования неравномерности работы насосных станций I и II подъемов и хранения неприкосновенного запаса воды на весь период пожаротушения.Объем резервуаров чистой воды определяется: (9.1)где - регулирующая емкость бака; - объем неприкосновенного запаса.Для определения воспользуемся графоаналитическим способом. Для этого совместим графики работы НС-I и НС-II (рисунок 9.1). Тогда регулирующий объем равен:Суточный расход воды составляет 8346,4 м3 и регулирующий объем резервуара чистой воды будет равен:Рисунок 9.1 – Графики работы НС-Iи НС-II (вариант 2)Неприкосновенный запас воды определяется из условия обеспечения пожаротушения из наружных гидрантов и внутренних пожарных кранов, а также обеспечение максимальных хозяйственно-питьевых и производственных нужд на весь период пожаротушения: (9.2)При определении объема неприкосновенного запаса принимаем расчетную производительность тушения пожара 3 часа.При определении расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды не учитываются расходы воды на поливку территории, прием душа, т.е. если эти параметры входили в расчет при пожаре, то их следует вычесть из общего расхода воды. Тогда: (9.4)Во время тушения пожара насосы НС-I продолжают работать и за время будет подано:Тогда с учетом работы НС-I объем неприкосновенного запаса составит:Тогда объем резервуаров составит:10. Подбор насосов для НС-IIИз расчета следует, что расчетная станция НС-II работает в неравномерном режиме с установкой в ней двух основных хозяйственно-питьевых насосов (3% и 6%), подача которых составляет:Напор необходимый хозяйственно-питьевым насосам определяется: (10.2)где 1,1 - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях; - потери напора в водоводах;, - геодезические отметки НС-II и в точке установки водонапорной башни соответственно; - высота водонапорной башни; - высота бака водонапорной башни.Напор насосов при работе во время пожара определяем по формуле: (10.3)где - свободный напор у гидранта расположенного в диктующей точке.h1-22,605h5-6-7,424h2-35,739h6-7-2,975h3-42,509h7-1-5,699h4-55,909h4-74,958Так какразница менее 10 м, то насосная станция строится по принципу низкого давления.В обычное время работает один или два хозяйственных насоса. При пожаре включается в работу дополнительный насос с таким же напором, что и хозяйственные насосы и обеспечивающим подачу расхода воды на пожаротушение.Подбор насосов производится по каталогу GRUNDFOS[8].Таблица 10.1 – Характеристики насосовТип насосныхустановокЧисло насосовМощностьэлектродвигателя, кВтКПД НасосаНапор, мПодача, л/сTPE 150-450/4 3+14578,630,488Примечание: диаграмма характеристик насосов находится в приложении А.ЗаключениеВ ходе курсового проекта был рассчитан необходимый расход воды для хозяйственно-питьевых нужд населенного пункта и предприятия, расход воды на пожаротушение, проведен гидравлический расчет совмещенной водопроводной сети, определен режим работы станции II-го подъема, выполнен гидравлический расчет водоводов и по результатам расчетов подобраны необходимые насосы для насосной станции, работающей по принципу низкого давления.Выполнен расчет водонапорной башни. Определены необходимые параметры: высота водонапорной башни и емкость бака. По результатам принята к установке башня по индивидуальному проекту.Определен необходимый объем резервуаров чистой воды. По найденному значению принято три резервуара. Список литературыСП 30.13330.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий.Актуализированная редакция СНиП 2.04.01-85* - М.: Минрегион России, 2012. – 60 с.СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.Актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84 - М.: Минрегион России, 2012. – 123 с.СП 8.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. – 16 с.СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2013. – 173 с.СП 10.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. – 9 с.Водоснабжение и водоотведение: учебник и практикум для академического бакалавриата / И. И. Павлинова, В. И. Баженов, И. Г. Губий. - 5-е изд, перераб. и доп. - М.: Издательство Юрайт, 2016. - 380 с. Инженерные системы зданий и сооружений: учеб, пособие для студ. учреждений высш. проф. образования / И. И. Полосин, Б. П.Новосельцев, В.Ю.Хузин, М.Н.Жерлыкина. - М.: Издательский центр «Академия», 2012. - 304 с.https://product-selection.grundfos.com/Приложение А. Характеристики насосов.TPE 150-450/4 SC-A-F-A-BAQE-TX3 - 99474557