Определение режима работы НС-II.
Примем двухступенчатый режим работы НС-II с подачей воды с каждым насосом 3,5% в час от суточного водопотребления. Тогда один насос за сутки подаст 3,5*24=84% суточного расхода воды. Второй насос должен подать 100−84=16% суточного расхода воды и надо его включить на 16/3,5=4,57 ч.
Рис.
4.1. Режим работы НСII и график водопотребления.
В соответствии с графиком водопотребления (рис. 4.1) предлагается второй насос включить в 8 ч. и выключать в 12 ч 34 мин. Этот режим работы НС-II нанесен на рис. 5.1 пунктирной линией.
Для определения регулирующей емкости бака водонапорной башни составим табл.
4.1.
Таблица 4.
1. Водопотребление и режим работы насосов.
Время суток Часовое водопотребление (см. табл. 2.
1., графа 11) I вариант II вариант Подача насосов.
Поступление в бак Расход из бака Остаток в баке Подача насосов Поступление в бак Расход из бака Остаток в баке 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0−1 1,26 3,5 2,24 0 2,24 3 1,74 0 1,74 1−2 0,70 3,5 2,8 0 5,04 3 2,3 0 4,04 2−3 0,70 3,5 2,8 0 7,84 3 2,3 0 6,34 3−4 0,70 3,5 2,8 0 10,64 3 2,3 0 8,64 4−5 1,39 3,5 2,11 0 12,75 3 1,61 0 10,25 5−6 2,09 3,5 1,41 0 14,16 3 0,91 0 11,16 6−7 3,48 3,5 0,02 0 14,18 3 0 0,48 10,68 7−8 4,52 3,5 0 1,02 13,16 3 0 1,52 9,16 8−9 6,33 7 0,67 0 13,83 6 0 0,33 8,83 9−10 5,63 7 1,37 0 15,2 6 0,37 0 9,2 10−11 4,94 7 2,06 0 17,26 6 1,06 0 10,26 11−12 5,63 7 1,37 0 18,63 6 0,37 0 10,63 12−13 6,68 5,5 0 1,18 17,45 6 0 0,68 9,95 13−14 6,68 3,5 0 3,18 14,27 6 0 0,68 9,27 14−15 5,73 3,5 0 2,23 12,04 6 0,27 0 9,54 15−16 5,04 3,5 0 1,54 10,5 6 0,96 0 10,5 16−17 5,85 3,5 0 2,35 8,15 6 0,15 0 10,65 17−18 6,33 3,5 0 2,83 5,32 3,99 0 2,34 8,31 18−19 6,33 3,5 0 2,83 2,49 3 0 3,33 4,98 19−20 5,29 3,5 0 1,79 0,7 3 0 2,29 2,69 20−21 4,94 3,5 0 1,44 -0,74 3 0 1,94 0,75 21−22 3,90 3,5 0 0,4 -1,14 3 0 0,9 -0,15 22−23 3,30 3,5 0,2 0 -0,94 3 0 0,3 -0,45 23−24 2,60 3,5 0,9 0 -0,04 3 0,4 0 -0,05 Всего: 100 100 20,75 20,75 99,99 14,75 14,75.
В графе 1 проставлены часовые промежутки, в графе 2 — часовое водопотребление в % от суточного водопотребления в соответствии с графой 11 табл.
2.1, в графе 3 подача насосов в соответствии с предложенным режимом работы НС-II.
Если подача насосов выше, чем водопотребление поселка, то разность этих величин записывается в графу 4 (поступление в бак), а если ниже — в графу 5 (расход из бака).
Остаток воды в баке (графа 6) к концу некоторого часового промежутка определяется как алгебраическая сумма данных граф 4 и 5 (положительных при поступлении воды в бак и отрицательных при расходе из него). Например, к концу первого часа в баке накопилось 2,24% от суточного расхода воды, а ко 2 часу 2,24+2,8=5,04%. Регулирующая емкость бака будет равна сумме абсолютных значений наибольшей положительной и наименьшей отрицательной величины графы 6. В рассмотренном примере емкость бака башни получилась равной.
18,63+(-0,94(=19,57% от суточного расхода воды.
При выполнении курсового проекта рекомендуется проанализировать несколько режимов работы НС-II. Так, для приведенного графика водопотребления определим регулирующую емкость бака для ступенчатого режима работы НС-II с подачей, например, по 3% суточного расхода воды каждым насосом. Один насос за 24 часа подаст 3*24=72% суточного расхода. На долю второго насоса придется 100−72=28% и он должен работать 28/3=9,33ч. Второй насос предлагается включать с 8 до 17 час.
20 мин. Этот режим работы НС-II показан на графике штрихпунктирной линией. Регулирующая емкость бака (графы 7,8,9,10 табл.
5.1) будет равна 11,16+(-0,45(=11,61%, т. е. при этом режиме необходимо уменьшение емкости бака водонапорной башни и окончательно выбираем режим работы НС-II по второму варианту.
Гидравлический расчет водоводов.
Методика определения диаметра труб водоводов такая же, как и диаметров труб водопроводной сети, изложенная в разделе 4 п.
7.
По заданию водоводы проложены из асбестоцементных труб и длина водоводов от НС-II до водонапорной башни lвод=500м.
Учитывая, что в примере принят неравномерный режим работы НС-II с максимальной подачей насосов Р=3+3=6% в час от суточного водопотребления, расход воды, который пойдет по водоводам, будет равен:
214,44 м3/ч=59,57 л/с Так как водоводы следует прокладывать не менее чем в две линии, то расход воды по одному водоводу равен:
=29,79 л/с.
При значении Э=1 из приложения 4 определяем диаметр водоводов:
dвод=0.20 м; dвн.=0,20 м.
Скорость воды в водоводе определяется из выражения V=Q/ω,.
где: — площадь живого сечения водовода.
При расходе Qвод=29,79 л/с скорость движения воды в водоводе с расчетным диаметром 0,2 м будет равна:
=0,949 м/с.
Потеря напора определяется по формуле (4).
Для стальных труб (приложение 10[4]).
;; ;
Потери напора в водоводах составят:
Общий расход воды в условиях пожаротушения в рассматриваемом примере равен 166,286 л/с.
Расход воды в одной линии водоводов в условиях пожаротушения.
=83,143 л/с.
При этом скорость движения воды в трубопроводе:
=0,110 м/с.
И потери напора в водоводах при пожаре:
=0.076 м.
Потери напора в водоводах (hвод, hвод.
пож.) будут учтены при определении требуемого напора хозяйственных и пожарных насосов.
Расчет водонапорной башни.
6.1 Определение высоты водонапорной башни.
Высота водонапорной башни определяется по формуле.
.
где: 1,1 -коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (п. 4, приложение 10[4]);
hc — потери напора водопроводной сети при работе ее в обычное время;
zдт, zвб — геодезические отметки соответственно в диктующей точке и вместе установки башни.
Минимальный свободный напор Нсв в диктующей точке сети при максимально хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здании должен быть равен:
=10+4*(3−1)=18 м.
где: n — число этажей.
В рассматриваемом примере hc = 1,1* hc =22,574 м (см.
2.1) .
Нвб=22,574+18−8=32,574 м.
6.2 Определение ёмкости бака водонапорной башни.
Нами определен график водопотребления и предложен режим работы НС-II, для которого регулирующий объем бака водонапорной башни составил К=11,61% от суточного расхода воды в поселке.
414,94 м³.
где =3574, м3/сутки (табл. 1.3).
Так как наибольший расчетный расход воды требуется на тушения одного пожара на предприятии, то.
60 м³.
Согласно табл.
2.1.
39,77 м³.
Таким образом,.
=99,77 м³.
=514,71 м³.
По приложению 5 принимаем водонапорную башню (номер типового проекта 901−5-28/70) высотой 35 м с баком емкостью 800 м³.
Зная емкость бака определяем его диаметр и высоту:
.
В рассматриваемом примере эти величины составят:
.
Расчет резервуаров чистой воды Для определения Wрег воспользуемся графоаналитическим способом. Для этого совместим графики работы НС-1 и НС-11 (рис. 8.1). Регулирующий объем в % от суточного расхода воды равен площади «а».
Wрег=(6−4,167)* 9,33=17,102%.
Рис. 7.
1. Режим работы НС — II и НС — I.
В рассматриваемом примере суточный расход воды составляет 6590 м³, а регулирующий объем резервуара чистой воды будет равен:
=611,225 м³.
=1080 м3,.
где: Тt = 3ч — расчетная продолжительность тушения пожара.
и 715,89 м³.
Во время тушения пожара насосы на насосной станции I подъема работают и подают в час 4,167% суточного расхода, а за время Tt будет подано:
595,714 м³.
Таким образом, объем неприкосновенного запаса воды будет равен:
=1080+715,89−595,714=1200,176 м³.
Полный объем резервуаров чистой воды:
=611,225+1200,176=1811,401 м³.
Принимаем два типовых резервуара объемом 1000 м³ (12×24 м) каждый. Номер проекта 901−4-65.83 (приложение 6). Оборудование резервуаров указано в литературе [2] с 275−277. Общий вид типового железобетонного резервуара показан на рис. 13.22 [2].
Подбор насосов для насосной станции второго подъема.
Из расчета следует, что НС-II работает в неравномерном режиме с установкой в ней 2х основных хозяйственных насосов, подача которых будет равна:
107,22 м3/ч=29,78 л/с Необходимый набор хозяйственных насосов определяем по формуле:
.
где: hвод — потери напора в водоводах, м;
Hв-б — высота водонапорной башни, м (см. раздел 7);
Hбвысота бака водонапорной башни, м;
Zв-б и Zн-с — геодезические отметки соответственно места установки башни и НС-II (см. схему водоснабжения); 1.1 — коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления (п. 4, приложение 10[4]).
Тогда:
50,318 м.
Напор насосов при работе во время пожара определяем по формуле:
где hвод.
пож. и hc. пож — соответственно потери напора в водоводах и водопроводной сети при пожаротушении, м; Нсв — свободный напор у гидранта, расположенного в диктующей точке, м. Для водопроводов низкого давления Нсв=10м; Zд.т.- геодезическая отметка в диктующей точке, м. Тогда.
9,702 м.
Т.к. в нашем примере Нпож.
нас-Нхоз.
нас.(10м, то НС-11 строится по принципу низкого давления.
Расчетные значения подачи и напора, принятые марки и количество насосов, категория насосной станции приводятся в табл. 8. 1.
Таблица 8.
1.
Тип насоса Расчётная подача насоса Расчётный напор насоса, м Принятая марка насоса Категория НС — II Количество насосов Рабочих Резервных Хозяйственный 29,78 50,318 Д320 — 50 1.
Обоснование:
НС-II подаёт воду непосредственно в сеть объединённого противопожарного водопровода. 2 2 Пожарный (добавочный) 100 9,702 Д630 — 90 1.
Заключение
.
Рассчитав курсовой проект, были закреплены знания в области противопожарного водоснабжения. В процессе выполнения курсового проекта, получено полное представление об устройстве всей системы водоснабжения населенного пункта и промышленного предприятия, мы определили водопотребителей и рассчитали потребный расход воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды, произвели гидравлические расчеты сети, определили режим работы НС-II сделали гидравлический расчет водоводов, определили высоту водонапорной башни, определили емкость бака водонапорной башни, рассчитали резервуары чистой воды, подобрали насосы для насосной станции второго подъема.
Абросимов Ю.Г., Жучков В. В., Мышак Ю. В. и др. Противопожарное водоснабжение. Учебник. -.
М.: Академия ГПС МЧС России, 2008. -&# 160; 310 с Гидравлика и противопожарное водоснабжение. /.
Под ред. Ю. А. Кошмарова. -М.: ВИПТШ МВД СССР, 1985.
Сборник задач по курсу «Противопожарное водоснабжение» Ю. Г. Баскин, А. И. Белявцев СНиП 2.
04.02−84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. — М.: Стройиздат, 1985.
СНиП 2.
04.01−85 Внутренний водопровод и канализация зданий. — М.: Стройиздат, 1986.
Федеральный закон № 123 Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. — М., 2008.
СП8.
13 130.
Системы противопожарной защиты. Источники наружного водоснабжения. Требования пожарной безопасности. — М., 2009.
СП10.
13 130.
Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности. — М., 2009.
ГОСТ 539–80. Трубы и муфты асбестоцементные напорные. — М.: Изд-во стандартов, 1982.
ГОСТ 12 586–74. Трубы железобетонные напорные. — М.: Изд-во стандартов, 1982.
ГОСТ 16 953–78. Трубы железобетонные напорные центрифугированнные. — М.: Изд-во стандартов, 1979.
ГОСТ 18 599–83. Трубы напорные из полиэтилена. — М.: Изд-во стандартов, 1986.
ГОСТ 8894–77. Трубы стеклянные и фасонные части к ним. М.: Изд-во стандартов, 1979.
ГОСТ 9583–75. Трубы чугунные напорные, изготовленные методами центробежного и полунепрерывного литья. М.: Изд-во стандартов, 1977.
ГОСТ 21 053–75 Трубы чугунные напорные со стыковым соединением под резиновые уплотнительные манжеты. М.: Изд-во стандартов, 1977.
Шевелев Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб. Справочное пособие. -М.: Стройиздат, 1984.
ГОСТ 22 247–76Е. Насосы центробежные консольные общего назначения для воды. Технические условия. -М.: Изд-во стандартов, 1982.
Лобачев П. В. Насосы и насосные станции. -М.: Стройиздат 1990.
План камеры переключений РВЧ для НСII низкого давления.
1 — грязевая труба.
2 — труба наполнения башни.
3 — закладные детали.
4 — фундамент.
5 — земляная насыпь.
6 — ствол.
7- наружная лестница.
8 — внутренняя лестница.
9 — световой люк.
10 — сапун.
11 — крыша бака.
12 — ледоудержатели.
13 — бак Схема водонапорной башни.
Схема резервуара чистой воды.
1 — источник; 2 — оголовок водозаборной трубы; 3 — самотечная линия; 4 — береговой водозабор; 5 — насосная линия; 6 — водоочистные сооружения; 7 — подземный резервуар чистой воды; 8 — насосная станция второго подъема; 9 — водовод; 10 — водонапорная башня; 11 — распределительная сеть.
0,625 л/с.
66,286 л/с.
17,36 л/с.
