Системы противопожарного водоснабжения населенного пункта, зданий общественного назначения и промышленного предприятия

Тогда один насос за сутки подаст 2,5*24=60% суточного расхода воды. Второй насос должен подать 100−60=40% суточного расхода воды и надо его включать на 40/2,5=16 ч.

В соответствии с графиком водопотребления (рис. 4.1) предлагается второй насос включать в 5 ч. и выключать в 21 ч. Этот режим работы НС-II нанесен на рис. 4.1 пунктирной линией.

Для определения регулирующей емкости бака водонапорной башни составим табл. 4.

1.

4.

1. Режим работы НС-II и график водопотребления Регулирующая емкость бака будет равна сумме абсолютных значений наибольшей положительной и наименьшей отрицательной величины остатка в баке: 4,06 +│-0,89│=4,95% от суточного расхода воды.

Рассмотрим второй вариант режима работы НС-II. Определим регулирующую емкость бака для ступенчатого режима работы НС-II с подачей 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

Таблица 4.1

Водопотребление и режим работы насосов Время суток Часовое водопотреб-ление 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 2,54 2,5 0,04 -0,04 3 0,46 0,46 1−2 1,80 2,5 0,7 0,66 3 1,2 1,66 2−3 1,80 2,5 0,7 1,36 3 1,2 2,836 3−4 1,80 2,5 0,7 2,06 3 1,2 4,06 4−5 2,54 2,5 0,04 2,02 3 0,46 4,52 5−6 3,28 5 1,72 3,74 3 0,28 4,24 6−7 4,68 5 0,32 4,06 3 1,68 2,56 7−8 5,72 5 0,72 3,34 3 2,72 -0,16 8−9 6,44 5 1,44 1,9 6 0,44 -0,6 9−10 5,06 5 0,06 1,84 6 0,94 0,34 10−11 4,35 5 0,65 2,49 6 1,65 1,99 11−12 5,01 5 0,01 2,48 6 0,99 2,98 12−13 6,09 5 1,09 1,39 6 0,09 2,89 13−14 6,13 5 1,13 0,26 6 0,13 2,76 14−15 5,01 5 0,01 0,25 6 0,99 3,75 15−16 4,30 5 0,70 0,95 6 1,70 5,45 16−17 5,39 5 0,39 0,56 6 0,61 6,06 17−18 5,73 5 0,73 -0,17 3 2,73 3,33 18−19 5,72 5 0,72 -0,89 3 2,72 0,61 19−20 4,66 5 0,34 -0,55 3 1,66 -1,05 20−21 4,33 5 0,67 0,12 3 1,33 -2,38 21−22 3,31 2,5 0,71 -0,69 3 0,31 -2,69 22−23 2,51 2,5 0,01 -0,7 3 0,49 -2,20 23−24 1,80 2,5 0,7 0 3 1,2 -1,0 Всего 100 он должен работать 28/3=9,33 ч. Второй насос предлагается включать с 8 до 17ч 20 мин. Этот режим работы НС-II показан на графике штрихпунктирной линией. Регулирующая емкость бака будет равна 6,06+│-2,69│=8,75%, т. е. при этом режиме необходимо увеличение емкости бака водонапорной башни и окончательно выбираем режим работы НС-II по первому варианту.

5. Гидравлический расчет водоводов Так как принят неравномерный режим работы НС-II с максимальной подачей насосов Р=2,5+2,5=5% в час от суточного водопотребления, расход воды, который пойдет по водоводам, будет равен:

Так как водоводы следует прокладывать не менее чем в две линии, то расход воды по одному водоводу равен:

При значении Э=0,75 из приложения 4 определяем диаметр водоводов:

dвод=0,25 м; dвн=0,235 м.

Скорость воды в водоводе определяется из выражения V=Q/ω,

где — площадь живого сечения водовода.

При расходе 48,3 л/с скорость воды в водоводе с расчетным диаметром 0,235 м будет равна:

.

Потеря напора определяется по формуле:

.

Для асбестоцементных труб (приложение 10 (4)):

m=0,19; A½g=0,561*10−3; С=3,51; А0=1.

Потери напора в водоводах составят:

Общий расход воды в условия пожаротушения равен Расход воды в одной линии водоводов в условиях пожаротушения При этом скорость воды в трубопроводе:

.

И потери напора в водоводах при пожаре:

6. Расчет водонапорной башни

6.

1. Определение высоты водонапорной башни Нсв=10+4(5−1)=26 м и zдт — zвб = 96 — 99 =- 3 м.

Нвб = 1,1*8,72+26−3=32,59 м.

6.

2. Определение ёмкости бака водонапорной башни Найдем регулирующую емкость бака при регулирующем объеме бака водонапорной башни К =4,95% от суточного расхода воды в поселке.

где Так как наибольший расчетный расход воды требуется на тушение одного пожара на предприятии, то Таким образом, объем неприкосновенного запаса (НПЗ):

Wнз=27+74,6=101,6 м³.

Объем бака:

Wб=343,8+101,6=445,4 м³.

По приложению 5 принимаем водонапорную башню (номер типового проект 901−5-28/70) высотой 35 м с баком емкостью 500 м³.

Зная емкость бака определяем его диаметр и высоту:

.

Принципиальная схема водонапорной башни и ее оборудования показана в приложении.

Для сохранения НПЗ необходимо вывести трубу производственно-хозяйственного насоса на уровень НПЗ в верхней ее части предусмотреть отверстие. Вода к насосам через трубу будет поступать до тех пор, пока не обнажится отверстие на верху трубы и в нее попадет воздух. Оставшийся ниже отверстия на верху трубы объем воды может быть использован лишь пожарными насосами.

7. Расчет резервуаров чистой воды

Wр.ч.в = Wрег + Wнз.

Для определения Wрег воспользуемся графоаналитическим способом. Для этого совместим графики работы НС-I и НС-II (рис. 7.1). Регулирующий объем в % от суточного расхода воды равен площади «а» или равновеликой ей сумме площадей «б».

Wрег=(5−4,167)=13,3%, или Wрег=(4,167−2,5)5+(4,167−2,5)3=13,3%.

7.1 Режим работы НС-I и НС-II

Суточный расход воды составляет 6945,5 м³, а регулирующий объем резервуара чистой воды будет равен:

Wнз= Wнз. пож + Wнз. х-п.

где: Тt = 3ч — расчетная продолжительность тушения пожара (п.

2.24 (4).

.

Водопотребление больше с 13 до 14 часов 425,43 м3/ч. Поэтому при расчете неприкосновенного запаса на хозяйственно-питьевые нужды принимаем:

и Во время тушения пожара насосы на насосной станции I подъема работают и подают в час 4,167% суточного расход, а за время Тt будет подано:

Таким образом, объем неприкосновенного запаса воды будет равен:

Wнз= (918+1276)-868=1326 м3

Полный объем резервуаров чистой воды:

Wр.ч.в= 924 + 1326=2250 м3.

Принимаем два типовых резервуара объемом 1200 м³ каждый. Номер проекта 901−4-59.

83. Общий вид типового железобетонного резервуара приведен в приложении.

8. Подбор насосов для насосной станции второго подъема Из расчета следует, что НС-II работает в неравномерном режиме с установкой в ней двух хозяйственных насосов, подача которых будет равна:

Необходимый напор хозяйственных насосов определяем по формуле6

Нхоз.

нас=1,1hвод +Нв.б. +Нб +(zв.б. — zн. с),

где: hвод — потери давления в водоводах, м;

Нв.б — высота водонапорной башни, м;

Нб — высота бака водонапорной башни, м;

zв.б и zн. с — геодезические отметки соответственно места установки башни и НС-II ;

1,1 — коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления.

Тогда:

Нхоз.

нас=1,1*5,1 + 35 + 6,6 + (99 — 97)=49,2 м.

Напор насосов при работе во время пожара определяем по формуле:

Нпож.

нас=1,1(hвод.

пож +hс.пож)+ Нсв +(zд.т.- zн. с),

где hвод.

пож и hс. 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=10 м.

zд.т. — геодезическая отметка в диктующей точке, м.

Тогда Нпож.

нас=1,1(20,5 +30,67) + 10 + (96- 97)=65,3 м.

Т.к. Нпож.

насНхоз.

нас=16м>10м, то НС-II строится по принципу высокого давления.

Расчетные значения подачи и напора, принятые марки и количество насосов, категория насосной станции приводятся в табл.

8.1.

Таблица 8.1

Тип насоса Расчетная подача насоса Расчетный напор насоса Принятая марка насоса Категория НС-II Количество насосов Рабочих Резервных Хозяйственный 48,2 49,2 Д500−65 1 Обоснование: НС-II подает воду непосредственно в сеть объединенного противопожарного водопровода 2 2 Пожарынй 85+48,2=133,2 65,3 Д-630−90 2 1

Чертежи насосной станции II подъема и плана камеры высокого давления приведены в приложении.

9.

Заключение

Данная курсовая работа содержит гидравлический расчет наружного объединенного водопровода населенного пункта. Рассчитаны хозяйственно-производственные и пожарный расходы водопотребления. Подобрано оборудование и материалы для всех участков водопроводной сети населенного пункта. Приведены схемы водопроводной сети и чертежи оборудования насосной станции, водонапорной башни, резервуаров чистой воды и узел переключения высокого давления.

В итоге работы запроектировано объединенное водоснабжение населенного пункта, включающего в себя промышленно предприятие (два корпуса) и общественное здание (столовая).

1. Качалов А. А., Воротынцев Ю. П., Власов А. П. Противопожарное водоснабжение. — М.: Стройиздат, 1985.

2. Гидравлика и противопожарное водоснабжение. / Под ред. Ю. А. Кошмарова. — М.: ВИПТШ МВД СССР, 1985.

3. Сборник задач по курсу «Противопожарное водоснабжение» Ю. Г. Баскин, А. И. Белявцев.

4. СНиП 2.

04.02. -84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. — М.: Стройиздат, 1985.

5. СНиП 2.

04.01−85 Внутренний водопровод и канализация зданий. — М.: Стройиздат, 1986.

6. ГОСТ 539–50. Трубы и муфты асбестоцементные напорные. — М.: Изд-во стандартов, 1982.

7. Лобачев П. В. Насосы и насосные станции. — М.: Стройиздат, 1990.

Приложения Приложить чертежи из Автокада.