Режим работы насосной станции II подъема и определение емкости водонапорной башни и резервуаров чистой воды

4.1.

КП. ВиВ.1-ПЗ.Р

Лист

Определение полного объема бака башни

Полный объем башни определяется:

W_ВБ=W^рег_ВБ+W^по_ВБ, (1.13)

W^рег_ВБ – регулирующий объем бака водонапорной башни;

W^по_ВБ – пожарный объем в водонапорной башне, принимаемый по ([1] п 9.5) из условия тушения одного наружнего и одного внутреннего пожаров в течение 10 минут и подачи воды в этот период на хозяйственно-питьевые нужды;

W^рег_ВБ=Р^рег_ВБ*Q_{сут макс}/100, (1.14)

Р^рег_ВБ – регулирующий объем водонапорной башни, определяется по приложению 3;

W^по_ВБ=(q_н+q_вн)*10*60/1000+(Р_{ч макс}-Р^макс_НС-II)*Q_{сут макс}/600, (1.15)

По полному объему ВБ производится подбор типовой башни согласно [3].

W^рег_ВБ=1,35*32925/100=444,5 м³

W^по_ВБ=40*10*60/1000+(5,60-5,06)*39925/600=53,63м³

W_ВБ=444,5+53,63=498,13 м³

Емкость бака, м^3	Высота башни Нб, м	Геометрические размеры, мм
Дб	hб	hi
	15-42

4.2.

КП. ВиВ.1-ПЗ.Р

Лист

Определение полной емкости резервуаров чистой воды

W_РЧВ=W^рег_РЧВ+W^по_РЧВ+W_собст, (1.16)

W^рег_РЧВ – регулирующий объем резервуаров чистой воды;

W^по_РЧВ – пожарный объем в РЧВ принимаемый по ([1] п 9.4);

W_собст – объем воды, учитывающий расход воды на нужды очистной станции, принимается по ([1] п 9.2);

W^рег_РЧВ =Р^рег_РЧВ*Q_{сут макс}/100, (1.17)

Р^рег_РЧВ – регулирующий объем резервуаров чистой воды;

W^по_РЧВ=3*3,6*(n_НП*q_НП+q_вн)+∑Р^{(3-х смежн)}_макс*Q_{сут макс}/100-W^ПП_душ -

-3*Q_{сут макс}/24, (1.18)

3*3,6*(n_НП*q_НП+q_вн) – объем воды, подаваемый для тушения всех пожаров в НП и ПП;

∑Р^{(3-х смежн)}_макс*Q_{сут макс}/100 – объем воды, подаваемый потребителям в течение трех часов тушения пожара, смежным с максимальным часом;

W^ПП_душ – объем воды, расходуемый на предприятии на прием душа в расчетные три часа тушения пожара, м³;

3*Q_{сут макс}/24 – пополнение объема воды в РЧВ во время тушения пожара с очистных сооружений;

W_собст=(1,55÷1,65)*√Q_{сут макс}, (1.19)

По полному объему РЧВ подбираем типовые РЧВ по [3]. Количество РЧВ – не менее двух.

W^рег_РЧВ =10,84*32925/100=3569,1 м³

W^по_РЧВ=3*3,6*(2*35+5)+16,25*32925/100-16-3*32925/24=2028,7 м³

W_собст=1,6√32925=290,3 м³

W_РЧВ=3569,1+2028,7+290,3=5888,1 м³

W_РЧВ /2=2444,05 м³ ≈ 2444 м³

Емкость, м^3	Размеры А*В	Высота
	24*24	4,8

КП. ВиВ.1-ПЗ.Р

Лист

Вертикальная посадка РЧВ производится по следующей схеме:

Рис. 1 Схема вертикальной посадки РЧВ

Z^РЧВ_макс= Z^земли_НС-II+0,5,

Z^земли_НС-II – отметка земли у НС-II принимается равной средней отметке земли на генплане НП;

Z^РЧВ_дно= Z^РЧВ_макс-h^РЧВ_макс, (1.20)

h^РЧВ_макс – максимальная высота воды в РЧВ, принимается по [4];

Z^РЧВ_по=Z^РЧВ_дно+ h^РЧВ_по, (1.21)

h^РЧВ_по – высота пожарного объема воды в РЧВ;

h^РЧВ_по=W^РЧВ_по/2*F_РЧВ, (1.22)

F_РЧВ – площадь одного РЧВ в плане;

Z^земли_НС-II=15,5 м

Z^РЧВ_макс=15,5+0,5=16 м

Z^РЧВ_дно=16-4.8=11,2 м

h^РЧВ_по=5888,1/2*720=5,1 м

Z^РЧВ_по=11,2+5,1=16,3 м

5.

КП. ВиВ.1-ПЗ.Р

Лист

Расчетные режимы работы

5.1. Секундные расходы

Величина расчетных секундных расходов в час максимального водопотребления:

а) в населенном пункте:

q_макс=Q/3,6, (1.23)

б) на предприятии, так как час максимального водопотребления населенного пункта не совпадает с первым часом смены (0-1 ч, 8-9 ч,

16-17 ч) то:

q^ПП=Q^ПП/3,6, (1.24)

Подача насосов в час максимального расхода:

q^макс_НС-II=Р^макс_НС-II*Q_{сут макс}/100*3,6, (1.25)

Расход воды из башни в час максимального водопотребления:

q_ВБ=q_макс+q^ПП-q^макс_НС-II, (1.26)

q_макс=1811,22/3,6=503,1 л/с

q^ПП=12,4 л/с

q^макс_НС-II=5,06*32925/100*3.6=462,8 л/с

q_ВБ=503,1-462,8+12,4=52,7 л/с

Расход воды на тушение пожаров q^нп+пп_пож, л/с является сосредоточенными и включается в общий секундный расход воды

q^нп+пп_пож=q_макс+(n_нп*q_нп+q_вн)

q^нп+пп_пож= 503,1+ (2*35+5) = 428,1 л/с

При пожаре принимается, что ВБ не работает, поэтому пожарный расход в час пожара q^пож_нс-2, л/с определяется по формуле

q^пож_нс-2=q^нп+пп_пож

q^пож_нс-2 = 428,1 л/с

Расчеты по определению сосредоточенных расходов сводятся в таблицу 4.

КП. ВиВ.1-ПЗ.Р

Лист

Таблица 4 Определение сосредоточенных расходов

Наименование крупных водопотребителей	Ед. изм.	Кол-во ед.	qч макс, л/ч	qсоср, л/с
школа-интернат 1	мест			0,93
школа-интернат 2	мест			1,42
школа 1	уч-ся		3,1	0,81
школа 2	уч-ся		3,1	0,54
больница 1	мест			1,93
больница 2	мест			0,83
баня 1	мест
баня 2	мест			6,5
кинотеатр 1	мест		0,5	0,12
кинотеатр 2	мест		0,5	0,13
прачечная 1	кг/сух. белья/час			2,6
прачечная 2	кг/сух. белья/час			1,9
хлебозавод 1	1/сутки			1,62
хлебозавод 2	1/сутки			1,57
				∑=29,9

5.2.

Лист

КП. ВиВ.1-ПЗ.Р

Лист

Сосредоточенные расходы

q_соср=q_{ч макс}*N/3600, (1.27)

q_{ч макс} – нормативный максимальный часовой расход воды на одного потребителя или единицу выпускаемой продукции, л/ч, ([2] прил. 3);

Для часа максимального водопотребления:

q_р-р=q_макс-∑q_соср, (1.28)

∑q_соср – сумма сосредоточенных расходов в каждом районе при условии их работы в этот час;

В час тушения пожара на промышленном предприятии:

q^ПП_пож=q^ПП_макс-q^{хол+гор}_душ+q_вн, (1.29)

В час аварии на сети:

q^НП_р-р(ав)=0,7*q^НП_р-р, (1.30)

0,7 – допустимая величина снижения подачи воды в НП при аварии на сети, при этом значения q_соср также уменьшается на 30%;

q^ПП_ав=0,7*(q^{хол,гор}_хп+q_техн), (1.31)

Определение расчетных секундных расходов сводится в таблицу 5.

Таблица 5 Расчетные секундные расходы для всех режимов работы сети

Расчетный режим работы сети	Расчетные секундные расходы, л/с
Район	ПП	Итого по городу	Подача НС-II	В бак башни	Из бака
qр-р	∑qсоср	qмакс
Час максимального потребления с 9 до 10 ч	473,2	29,9	503,1	12,4	515,5	462,8	-	52,7
Час пожаротушения	473,2	99,9	573,1	17,4	590,5	590,5	-	-
Час аварии	331,24	20,93	352,17	8,7	360,87	323,54	-	-

5.3. Узловые расходы

В час максимального водопотребления:

q _0(L) =q_р-р/∑L, (1.32)

∑L – общая длина участков магистральной сети, м, проходящих через территорию населенного пункта.

В час пожаротушения к узловым расходам в час максимального водопотребления добавляются пожарные расходы в качестве сосредоточенных в наиболее удаленные точки сети и на ПП. Равномерно распределенные расходы остаются неизменными.

В час аварии на сети, предполагается, что авария произойдет на одном из наиболее нагруженных начальных участках сети. В этом случае направление потоков может измениться и сеть станет трехкольцевой.

Для определения величин узловых расходов вблизи места аварии необходимо определить величину снижения расхода:

∆q_ав=q^НП+ПП_макс-q^НП+ПП_ав, (1.33)

q^НП+ПП_макс – потребление всего по городу в час максимального водопотребления;

q^НП+ПП_ав – потребление всего по городу в час аварии;

Полученную разность надо вычесть из узловых расходов аварийных участков.

Определение узловых расходов сводится в таблицу 6.

КП. ВиВ.1-ПЗ.Р

Лист

Таблица 6 Определение узловых расходов

Номера узл. точек	Удельные расходы q0=qр-р/∑Lприл, л/с	Длина линий, прилегающих к узловой точке, ∑L(п.м)	Час макс. узловые расходы, л/с qузл=0,5q0*∑Lпр
			42,42
	0,043512643		60,37
		24,47
		47,32
		42,42
		65,27
		45,69
		63,65
		81,59
Итого	∑L=21750	∑=473,2

Предварительно намеченные расходы для каждого расчетного случая на участках заносятся в таблицу 7 и на расчетные схемы сети.

Таблица 7 Определение диаметров трубопроводов

Номер расчетного участка	Расчетные расходы на участках, л/с	Принятый диаметр, мм
Час максимального расхода	Час пожаротушения	При аварии магистрали
	115,13	120,78	95,48
	260,78	339,13	х
	202,37	251,37	323,54
	80,43	100,78	95,48
		50,65	41,65
	41,65
			264,26
	59,28	88,28	59,28
	34,94	60,94	34,94
	24,35	39,35	24,35

Диаметры трубопроводов определяются исходя из «экономических скоростей». Подбирают диаметры по таблицам предельных расходов [3] с учетом выбранного материала труб.

КП. ВиВ.1-ПЗ.Р

Лист

5.4 Распределение потоков воды

42,42

1,93

44,35  

47,32

1,62

48,94

24,47

0,81  

25,28  

5 4 81,59 2,25   83,84 65,27 2,03   67,3   41,655 24,35 IV

60,37 2,72   63,09   59,28 III 34,94 3

6 9 63,65 1,57   65,22 S kFvUNfM2IjotRRmqQ7E7uDNpyQ5QWqjIUrcX2DIlEpzHBM4Rv6GwhpIPVxcZhgfdOfAvdTmEZ9O7 OE42QMchf3syjLEGVw8lMTVyIVVoiUfFj1OHTQzcB+tSl4e4kiR4qKaIPio/yPW+j/b9/3P1CwAA //8DAFBLAwQUAAYACAAAACEA2R3ehNwAAAAJAQAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbEyPwU7DMBBE 70j8g7VI3KidFForxKlQpX5AC6p6dOMljrDXIXab8Pe4J7jtakYzb+rN7B274hj7QAqKhQCG1AbT U6fg4333JIHFpMloFwgV/GCETXN/V+vKhIn2eD2kjuUQipVWYFMaKs5ja9HruAgDUtY+w+h1yu/Y cTPqKYd7x0shVtzrnnKD1QNuLbZfh4tX4KSQ38ftejrtTW7ZHZ2ldaHU48P89gos4Zz+zHDDz+jQ ZKZzuJCJzCmQL2V2KiiLJbCbvlw9AzvnQ8gSeFPz/wuaXwAAAP//AwBQSwECLQAUAAYACAAAACEA toM4kv4AAADhAQAAEwAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAW0NvbnRlbnRfVHlwZXNdLnhtbFBLAQItABQA BgAIAAAAIQA4/SH/1gAAAJQBAAALAAAAAAAAAAAAAAAAAC8BAABfcmVscy8ucmVsc1BLAQItABQA BgAIAAAAIQCq8q2oHgIAAOcDAAAOAAAAAAAAAAAAAAAAAC4CAABkcnMvZTJvRG9jLnhtbFBLAQIt ABQABgAIAAAAIQDZHd6E3AAAAAkBAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAAHgEAABkcnMvZG93bnJldi54bWxQ SwUGAAAAAAQABADzAAAAgQUAAAAA "/> I 45,69 19,4   65,13

42,42 9,63   52,35   202,37 II 80,43 2

260,78

115,13

52,7

q_н

Б

q_н.= 462,8

Рис.1 Схема распределения потоков воды в час максимального водопотребления

79,35  

83,94  

25,28  

5 4 67,3 83,84 39,35	63,09 88,28 60,94 3
6 9   29,38 70,13   50,65	52,35   65,22   251,37 100,78 2

339,13

120,78

q_н

q_н.= 590,5

Рис.2 Схема распределения потоков воды в час пожаротушения

КП. ВиВ.10-ПЗ.Р

Лист

33,94

1,46  

2,19  

50,09  

3 4 17,04 2,41   19,45 Ul TK9R1zz4hAhWqzJWRxzYwbn2ZMNQWqjI0jZXSJkSzSBgAvtIX19YsVL0V+dTDPe6AxZe2rIPj4b3 caTbQyfmvz0Z21gxqPqSlIpIWKFNpCSS4g9dx030s4/WtS13aSVZ9FBNqeyg/CjXhz7aD//P5S8A AAD//wMAUEsDBBQABgAIAAAAIQCu+hz63AAAAAkBAAAPAAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sTI/NbsIw EITvlfoO1lbqrTg/LUQhDqqQeABohTiaeEmi2us0NiR9+y6n9ra7M5r5ttrMzoobjqH3pCBdJCCQ Gm96ahV8fuxeChAhajLaekIFPxhgUz8+VLo0fqI93g6xFRxCodQKuhiHUsrQdOh0WPgBibWLH52O vI6tNKOeONxZmSXJUjrdEzd0esBth83X4eoU2CIpvo/b1XTaG27ZHW1Hq1Sp56f5fQ0i4hz/zHDH Z3Somensr2SCsAqKt1d2KsjSHMRdz5d8OPOQ5TnIupL/P6h/AQAA//8DAFBLAQItABQABgAIAAAA IQC2gziS/gAAAOEBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1sUEsBAi0A FAAGAAgAAAAhADj9If/WAAAAlAEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALwEAAF9yZWxzLy5yZWxzUEsBAi0A FAAGAAgAAAAhAEceY7cgAgAA5wMAAA4AAAAAAAAAAAAAAAAALgIAAGRycy9lMm9Eb2MueG1sUEsB Ai0AFAAGAAgAAAAhAK76HPrcAAAACQEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAAegQAAGRycy9kb3ducmV2Lnht bFBLBQYAAAAABAAEAPMAAACDBQAAAAA= "/> 24,64 31,64   17,74 II

25,55 0,55   26,1   20,4 III 75,09 9

2 5     22,54 1,22   23,76   I 16,64 11,77   28,41   29,38

16,64 2,8   19,44   26,5 IV 134,54 8

45,94

57,79

q_н

q_н.= 220,84

Рис.3 Схема распределения потоков воды в час аварии

6.

КП. ВиВ.1-ПЗ.Р

Лист

Гидравлический расчет сети

Величина поправочных расходов определяется методом Лобачёва-Кросса для многокольцевых сетей. Первое приближённое значение полного поправочного расхода определяется по формуле

∆q₁= - (±∆h /2∑sq), (1.34)

∆h – невязка в каждом кольце с соответствующим знаком (алгебраическая сумма);

∑sq – арифметическая сумма частных величин от деления потерь напора каждого участка на расчетный расход, т.е. sq=h/q.

Расчет ведется до того момента, пока во всех кольцах, при ручном расчете, невязка не будет превышать 0,5 м вод. ст.

Потери напора на участке ±∆h, м. вод.ст. определяются по формуле:

±∆h = 1000i * l, (1.35)

i – гидравлический уклон. Величина 1000i определяется по [3];

l – длина расчетного участка, км.

Ручной расчет приведен в приложении 3.

Расчет на ЭВМ представлен ниже.

КП. ВиВ.1-ПЗ.Р

Лист

Гидравлический расчет сети в час максимального водопотребления:

Дата добавления: 2015-09-01