Свободные напоры в водопроводной сети при обычной работе и при пожаротушении

Обычной режим работы водопровода. Насосные станции II подъема должны подавать воду потребителю не только в требуемом количестве, но и под определенным напором. Разбор воды большинством потребителей происходит на некоторой высоте над поверхностью земли, поэтому в водопроводной сети должно быть давление, необходимое для подъема воды на эту высоту. Так, для подачи воды в верхние этажи здания в городской водопроводной сети необходимо иметь внутреннее давление, достаточное для подъема и соответствующего излива воды в иаивысшей водоразборной точке, т. е. пьезометрическая высота в точке ответвления от городской сети должна равняться сумме геометрической высоты подъема воды и суммарной потери напора на пути движения воды. Пьезометрическая высота, требуемая для нормальной хозяйственной работы водопровода, обычно называется свободным хозяйственным напором, м, который равен.

где Н0 — геометрическая высота расположения над поверхностью земли наивысшей водоразборной точки, м; hи — свободный напор излива, который необходимо обеспечить у водоразборных приборов, м; h — потери напора в трубах, фасонных частях и арматуре на участке от точки присоединения к линии городской сети до водоразборной точки, м.

Путем расчета можно найти величины hn, h и определить величину свободного напора Нсв, требуемого в данной точке сети наружного водопровода.

При расчете водопровода величину Нсв принимают различной для отдельных районов в зависимости от расчетной этажности их застройки. Рекомендуются следующие величины требуемого свободного напора в сети водопровода населенных мест: Нсв = 10 м при одноэтажной застройке; при двухэтажной застройке и при большей этажности необходимо прибавлять по 4 м на каждый следующий этаж.

На рис. 2.3 схематически показано положение пьезометрических линий для момента максимального водоразбора для населенного пункта. Рисунок наглядно показывает, что наиболее неблагоприятно расположенными в отношении напора оказываются точки, дальше всего отстоящие от башни. В этих точках самые низкие пьезометрические отметки вследствие падения напора в сети на пути от источника питания до этих конечных точек. Вместе с тем, чем меньше геодезическая отметка точки, тем больше величина располагаемого свободного напора.

Рис. 2.3. Положение пьезометрических линий максимального водоразбора.

Для определения величины расчетного напора, который необходимо создать в начале сети, выбирают критическую точку сети, наиболее неблагоприятную как в отношении ее геодезической отметки, так и в отношении удаленности от источника питания. На рис. 2.3 такой критической точкой будет точка «а», наиболее высокая из конечных точек сети. Пьезометрическая линия, характеризующая падение напора в сети в часы максимального водоразбора, показана схематически в виде сплошной линии. По схеме можно установить связь между напорами в отдельных характерных точках схемы:

где Z0 + Н6 — соответственно геодезическая отметка и расчетная высота башни; Z — геодезическая отметка критической точки;? h — потери напора на участке от башни до критической точки.

Расчетную высоту башни, т. е. высоту расположения дна бака башни над поверхностью земли, определяют из выражения.

Водонапорную башню следует располагать на высоких отметках. Если в результате расчета будет получено, что высота башни равна нулю, то вместо башни устраивают резервуар, расположенный на поверхности земли.

Пьезометрическая линия для водопровода, подающего воду от насосной станции II подъема до башни, показана на рис. 2.4. Расчетным положением пьезометрической линии, определяющим величину напора насосов, будет такое, при котором конечная точка пьезометрической линии располагается на высоте максимального уровня воды в баке башни. При этом величина потери напора в водоводе должна соответствовать максимальному количеству воды, подаваемой насосами по графику работы насосной станции.

Рис. 2.4. Положение пьезометрических линий для случая максимального хозяйственно-питьевого расхода и пожара:

1 — система высокого давления; 2 — система низкого давления; 3 — максимальный хозяйственный расчет Напор, создаваемый насосами (без учета высоты всасывания и потерь на всасывание), м, равен.

где Zн — отметка оси насоса, м; Н0 — расчетная высота бака башни, м; hв — потери напора в водоводе, м.

Аналогичным образом устанавливают зависимость между напором, создаваемым насосами I подъема, и свободным напором, который необходимо создать у очистных сооружений с учетом отметок местности и потерь напора в трубах.