На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти готовые бесплатные и платные работы или заказать написание уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов по самым низким ценам. Добавив заявку на написание требуемой для вас работы, вы узнаете реальную стоимость ее выполнения.

Здравствуйте гость!

Задание № 2015

Наменование:

Курсовик Пожарная безопасность

Предмет:

Другой

Бюджет:

0 руб.

Дата:

11.11.2010

Описание:

МЧС РОССИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ
















Ю.Г. Баскин, В.В. Подмарков





ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

Методические указания
по выполнению курсового проекта
курсантами очной и слушателями заочной формы обучения

специальность 280104.65 «Пожарная безопасность»










Санкт-Петербург - 2007

Рецензенты:
А.Д. Ищенко
кандидат технических наук, доцент
(Начальник отдела координации деятельности органов пожарной охраны управления организации пожаротушения Северо-Западного регионального центра МЧС России)

А.П. Решетов
кандидат технических наук, доцент
(Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России)


Ю.Г. Баскин, В.В. Подмарков
Противопожарное водоснабжение: Методические указания по вы-полнению курсового проекта курсантами очной и слушателями заочной формы обучения / Под общей ред. В.С. Артамонова. СПб.: Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2007. - с.

Разработаны в соответствии с программой дисциплины «Противо-пожарное водоснабжение». Изложены варианты заданий и рекомендации курсантам очной и слушателям заочной форм обучения СПбУ ГПС МЧС России, приведен перечень литературы.



















© Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2007

В соответствии с учебной программой каждый курсант очного и слушатель заочного обучения СПбУ ГПС МЧС России должен выпол-нить курсовой проект по дисциплине «Противопожарное водоснабже-ние».
Задачей курсового проекта является закрепление знаний в области противопожарного водоснабжения. В процессе выполнения курсового проекта, обучаемые должны получить полное представление об устрой-стве всей системы водоснабжения населенного пункта и промышленного предприятия, определить расчетные расходы воды, произвести гидрав-лический расчет водопровода, а также запасных и регулирующих емко-стей и насосных станций.


I. Задание на курсовой проект

Исходные данные для расчета и проектирования системы противо-пожарного водоснабжения населенного пункта, здания общественного назначения и промышленного предприятия выбираются согласно двух последних цифр номера зачетной книжки курсанта (слушателя) из таб-лиц 1.1, 1.2.

























Таблица 1.1 Исходные данные по населённому пункту.
Предпоследняя цифра №
зачётной
книжки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Число жителей в населённом пункте,
тыс. человек 45 28 21 25 9 12 13 17 24 35
Тип
общественного здания
Больница с общ. Ван-ными и ду-шевыми объёмом более 25000 м3 Прачечная, механизи-рованная объёмом 10000 м3 Фабрика – кухня (тип «б») объё-мом до 2500 м3 Гостиница с общими ванными и душевыми объёмом более 25000 м3 Баня (тип «а») объё-мом 3000 м3 Больница с грязелечеб-ницей
Объёмом до 2500 м3 Столовая (тип «а») объёмом 5000 м3 Фабрика – кухня (тип «а») объё-мом 5000 м3 Гостиница с общими ванны-ми и душевыми объёмом более 25000 м3 Прачечная, ме-ханизированная объёмом 10000 м3
Измеритель
400 коек 1200 кг су-хого белья 500 блюд 400 мест 200 посети-телей 75 коек 2000 блюд 3000 блюд 200 мест 700 кг сухого белья
Последняя цифра номера зачётной
книжки
1 и 2
3 и 4
5 и 6
7 и 8
9 и 0
Этажность
застройки 5 4 2 3 5
Степень
благоустройст-ва районов жи-лой застройки Внутренний водопровод , канализация и централизо-ванное горячее водоснаб-жение Внутренний водопровод, канализация, ванные с ме-стными водонагревателями Внутренний водопровод, канализация без ванн Внутренний водопровод, канализация, ванные с ме-стными водонагревателями Внутренний водопровод , канали-зация и централизованное горячее водоснабжение
Материал труб магистральных участков водо-проводной сети Асбестоцементные Чугунные с внутренним
Цементно – песчаным по-крытием, нанес. мет. цент. Пластмассовые Стальные с внутренним пластмассовым покрытием Чугунные с полимерным покрыти-ем, нанесённым методом центри-фугирования
Длина
Водоводов от
НС – II до
Водонапорной башни, м 1000 800 500 600 700

Таблица 1.2. Исходные данные по промышленному предприятию.
Предпоследняя цифра № зачетной книжки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Категория помещений и зданий по пожарной опасности А Б В Г Д В Б Г Д В
Степень огнестойко-сти здания производ-ственного корпуса I II II III IV III II II II I
Объём зданий, тыс. м3 200 200 100 90 20 300 100 90 400 400
420 180 167 190 47 160 270 256 450 570
Ширина зданий, м 64 61 22 45 17 43 51 56 69 74
Площадь территории предприятия, га 165 158 89 112 68 129 134 125 173 178
Последняя цифра но-мера зачётной книжки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Число рабочих смен 3 2 3 3 2 2 3 2 3 3
Количество рабочих в смену, чел. 500 400 300 350 200 300 500 600 700 800
Расход воды на
производственные нужды, м3/смену 600 500 400 300 350 200 500 600 700 800
Количество рабочих в смену, принимающих душ ,% 100 90 80 70 90 50 60 70 80 100

Примечание. В графе «объём зданий» в числителе указан объём первого производственного корпуса, в знаменателе – второго производственного
корпуса.


Отчетный материал.

Курсовой проект выполняется в виде расчетно-пояснительной за-писки и графического приложения.
Расчетно-пояснительная записка представляется в рукописном или компьютерном варианте (распечатка). Она оформляется на одной сторо-не листа формата А4 (210*297 мм) с соблюдением следующих размеров полей левое – не менее 30 мм, правое – не менее 10 мм, верхнее – не ме-нее 15 мм, нижнее не менее 20 мм.
Страницы нумеруются арабскими цифрами. Все страницы проекта, включая иллюстрации и приложения, нумеруются по порядку от титуль-ного листа до последней страницы. Первой страницей считается титуль-ный лист. На нем номер не ставят. На последующих страницах номер проставляют в правом верхнем углу.
Разделы должны иметь порядковую нумерацию в пределах всей курсовой работы и обозначатся цифрами с точкой в конце. Введение не нумеруется. Подразделы нумеруются в пределах каждого раздела, на-пример, «2.3» (третий подраздел второго раздела). Пункты нумеруют в пределах каждого подраздела, например, «1.1.2» (второй пункт первого подраздела первого раздела).
Иллюстрации обозначаются словом «рис.» с последующим назва-нием и нумеруются последовательно арабскими цифрами в пределах раздела, например, «рис. 2.3» (третий рисунок второго раздела).
Таблицы нумеруются последовательно в пределах раздела. В пра-вом верхнем углу таблицы над соответствующим заголовком помещают надпись «таблица» с указанием номера раздела и порядкового номера таблицы, например, «таблица 1.2» (вторая таблица первого раздела). При переносе таблицы на другой лист (страницу) над другими ее частями пишут «Продолжение табл. 1.2».
Курсовой проект выполняется согласно плана-графика, который предусматривает определение основных этапов ее написания. План-график утверждается руководителем. (Приложение 1).
На титульном листе указывается название учебного заведения, ка-федры, дисциплины, по которой выполняется курсовой проект. Указыва-ется специальное звание, фамилия, имя, отчество, номер зачетной книж-ки, (адрес места жительства слушателя ФЗО). В нижней части титульно-го листа пишется год выполнения проекта. (Приложение 2).


Пояснительная записка должна включать следующее.

Содержание.
Введение.
Исходные данные для проектирования.
1. Обоснование принятой схемы водоснабжения.
2. Определение водопотребителей и расчет потребляемого расхода во-ды на хозяйственно питьевые, производственные и пожарные нужды населенного пункта и предприятия.
2.1. Определение водопотребителей.
2.2. Расчет требуемого расхода воды на хозяйственно-питьевые и произ-водственные нужды.
2.3 Определение расчетных расходов воды на пожаротушение.
3. Гидравлический расчет водопроводной сети населенного пункта.
4. Определение режима работы НС-II
5. Гидравлический расчет водоводов.
6. Расчет водонапорной башни.
6.1 Определение высоты водонапорной башни.
6.2 Определение ёмкости бака водонапорной башни.
7. Расчет резервуаров чистой воды.
8. Подбор насосов для насосной станции второго подъема.
9. Заключение.
Список использованной литературы.
Приложения:
• Генеральный план населенного пункта;
• Схема резервуара чистой воды;
• Схема оборудования водонапорной башни.
• План насосной станции.

Содержание включает наименование всех разделов, подразделов с указанием номеров страниц.
Введение курсового проекта должно содержать оценку современ-ных систем водоснабжения и перспективу их развития. Основными на-правлениями экономического и социального развития России. Во введе-нии указывается актуальность и значимость темы, степень ее разрабо-танности в литературе, в т.ч. определяются существующие в науке и практике подходы к проблеме, формулируются цели и задачи проекта.
Заключение. В этом разделе подводятся итоги работы, формули-руются важнейшие выводы и рекомендации о возможности внедрения полученных результатов в практику.
Список использованной литературы включает в себя:
- нормативно-правовые акты;
- научно-техническую литературу;
- практические материалы.
В список литературы включаются источники, изученные в процессе работы над проектом, в т.ч. те, на которые он ссылается. Список литера-туры составляется с учетом правил оформления библиографии.
По тексту пояснительной записки должны быть показаны: расчет-ные схемы водопроводной сети населенного пункта с указанием всех не-обходимых величин, схема водонапорной башни с разводкой труб, раз-рез резервуара чистой воды с устройствами для сохранения неприкосно-венного пожарного запаса воды и разводкой труб. Схемы водонапорной башни и разрез резервуара чистой воды выполняются в соответствую-щем масштабе на отдельных листах формата А4 с обязательным указа-нием размеров, полученных в результате расчетов.
Графическая часть работы выполняется на листе чертёжной бумаги формата А3 (297 х 420 мм). На чертеже необходимо изобразить план и разрезы насосной станции II подъёма, узел насосной станции - камеру переключения (только план) с резервуарами чистой воды. Количество, тип и марка насосов, все размеры должны соответствовать расчёту.
Графическое изображение, обозначения, шрифт должны соответ-ствовать требованиям ЕСКД. Чертежи рекомендуется выполнять в ка-рандаше в масштабе, принятом при реальном проектировании. Чертежи должны иметь рамку и в правом углу штамп основной надписи.
При выполнении курсового проекта рекомендуется пользоваться настоящими методическими указаниями, а также литературой, указанной в списке.
Получив задание и выбрав согласно двух последних цифр номера зачетной книжки исходные данные, курсант (слушатель) знакомится с материалами, выясняет объём и содержание курсовой работы, изучает литературу и приступает к выполнению курсовой работы.


Защита курсового проекта.

Защита курсового проекта проводится индивидуально, в срок оп-ределенный кафедрой. Проект обучаемый защищает перед руководите-лем. Руководитель может пригласить на защиту других преподавателей кафедры.
Курсант (слушатель) на защите должен быть готов:
- к краткому изложению основного содержания проекта, результатов исследования;
- к собеседованию по отдельным, как правило ключевым моментам ра-боты;
- к ответу на дополнительные и уточняющие содержание проекта во-просы.
Предварительно ознакомившись с письменным отзывом, курсант (слушатель) дает пояснения по существу критических замечаний по про-екту, отвечает на вопросы руководителя и других присутствующих на защите лиц, аргументировано обосновывает свои выводы.
При получении неудовлетворительной оценки обучаемый обязан повторно выполнить проект по новому варианту или переработать преж-ний. Курсовой проект выполненный, не по своему варианту к защите не допускается.
Защита проекта, в том числе повторная, должна завершиться до начала экзаменационной сессии.
Обучаемый, не защитивший в установленный срок курсовой про-ект, к экзаменационной сессии не допускается.

1. Обоснование принятой схемы водоснабжения

По заданию слушателю предлагается схема объединённого хозяй-ственно-питьевого, производственного и противопожарного водопровода низкого давления населенного пункта и промышленного предприятия (например, рис.1.1) с забором воды из подземного водоисточника (арте-зианские скважины) или реки. В начале магистральной сети установлена водонапорная башня.
Необходимо описать расположение и назначение, водонапорной башни, резервуаров чистой воды, насосов насосной станции II подъёма, водоводов, магистральных сетей, привести технико-экономическое обоснование.


2. Определение водопотребителей
и расчёт потребного расхода воды на
хозяйственно-питьевые, производственные и
пожарные нужды населенного пункта и предприятия

2.1. Определение водопотребителей

При проектировании водопроводов в первую очередь следует оп-ределить то количество воды, которое водопровод должен подать.
Подача объединённого водопровода должна обеспечить:
- Хозяйственно питьевые нужды в жилых зданиях; водопотребление в общественных зданиях; расход воды на поливку улиц и зелёных на-саждений; на работу фонтанов и т.д.;
- хозяйственно-питьевое потребление на предприятиях; водопотребле-ние на промышленные нужды предприятий;
- расход воды на цели пожаротушения в населенном пункте и на пред-приятии.


2.2. Расчёт требуемого расхода
воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды

Нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для на-селенных пунктов определяются по СНиП 2.04.02-84, п. 2.1, табл. 1 при-мечание 4 и зависят от степени благоустройства районов жилой застрой-ки.
Расчетный (средний за год) суточный расход воды Qсут. м, м3/сут
на хозяйственно-питьевые нужды в населенном пункте следует опреде-лять по формуле



,

где: qж – удельное водопотребление на одного жителя, принимаемое по табл. I СНиП 2.04.02-84;
Nж – расчетное число жителей.
Суточный расход с учетом водопотребления на нужды промыш-ленности, обеспечивающей население продуктами, и неучтенные расхо-ды увеличиваются на 10-20 % (п. 2.1, примечание 4) [4]



Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления Qсут мах, м3/сут определяется по формуле:



где: Ксут мах – коэффициент суточной неравномерности водопотребления определяется по п. 2.2 [4] Ксут. мах = 1.1 – 1.3, Ксут мах учитывает уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, из-менение водопотребления по сезонам года и дням недели.

Для зданий, оборудованных внутренним водопроводом, канализа-цией и централизованным горячим водоснабжением, следует принимать Ксут мах =1.1; для зданий, оборудованных внутренним водопроводом, ка-нализацией и ванными с местными водонагревателями, Ксут мах =1.2; для зданий, оборудованных внутренним водопроводом и канализацией без ванн Ксут мах =1.3.

Расчетный часовой расход воды qч. мах определяется по формуле



где: Кч.мах- коэффициент часовой неравномерности водопотребления опре-деляется из выражения

,

где: мах- коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, принимается – по п. 2.2 [4].

Для зданий, оборудованных внутренним водопроводом и канали-зацией без ванн, следует принимать мах = 1,4; для зданий, оборудован-ных внутренним водопроводом, канализацией и ванными с местными водонагревателями, мах = 1,3; для зданий, оборудованных внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабже-нием, мах = 1,2.
мах - коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, принимается по табл.2, п. 2.2 [4].
Кч.мах - рассчитывается, а затем принимается ближайший таблич-ный по приложению 3 методических указаний.
Расход воды на хозяйственно питьевые нужды в общественных зданиях зависит от назначения здания и определяется по формуле:

,

где: qоб.зд. – норма расхода воды потребителями в сутки для общественных зданий принимается по приложению 3 [5];
Nиз - количество измерителей.

Общий расход воды по населенному пункту:


Расчетные величины хозяйственно-питьевого водопотребления в производственных и вспомогательных зданиях промышленных предпри-ятий определяются по формулам:
Водопотреблением в смену


где: q’н.х-п - норма водопотребления на одного человека в смену, принима-ется согласно п.2.4 [4] и приложения 3 [5];
Nсм. - количество работающих в смену (по заданию);

Суточное водопотребление



где: nсм - количество смен (по заданию)

Количество воды на пользование душем в бытовых помещениях промышленных предприятий определяется по формулам:

Водопотребление в смену



где: = 1ч продолжительность действия душа после смены
(приложение 3 5 );
0.5 м3/ч - норма расхода воды через одну душевую сетку (приложение 3 5)
Nc – количество душевых сеток, шт.



где: N’cm – количество рабочих, принимающих душ после смены (по зада-нию). Под одной душевой сеткой в течение часа, исходя из санитарных норм, моются 5 человек;

Суточное водопотребление на душ



где: nсм - количество смен (по заданию)

Расход воды на производственные нужды предприятия принимает-ся по заданию , который распределяется равномерно по часам смены (семичасовая смена с перерывом на обед 1 час, в течение которого про-изводство не останавливается). Принимается работа семичасовых смен с 8 до 16 ч. – первая смена; с 16 до 24 – вторая смена; с 24 до 8 ч. – третья смена.

Часовой расход воды:



Суточное водопотребление на производственные нужды:


Суммарный расход воды по предприятию за сутки:



Общий расход воды по населенному пункту и предприятию за су-тки:



Для определения режима работы насосных станций, емкости баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды составляется таблица почасового суточного водопотребления и строится график водопотреб-ления по часам суток.


2.3. Определение расчётных расходов воды на пожаротушение

Расчётные расходы воды для наружного пожаротушения в насе-лённых пунктах и на промышленных предприятиях определяются по СНиП 2.04.02-84, пп. 2.12-2.23, а для внутреннего пожаротушения по СНиП 2.04.01-85, пп. 6.1-6.6.
В населённых пунктах число одновременных пожаров и расход во-ды на один пожар зависят от количества жителей и этажности застройки.
На промышленных предприятиях число одновременных пожаров зависит от площади территории предприятий, а расчётный расход воды на наружное пожаротушение от степени огнестойкости зданий, катего-рий производства пожаро и взрывоопасности, объёма зданий, наличия фонарей, ширины здания, наличия автоматических установок пожароту-шения.
Расчётное количество одновременных пожаров для объединённых водопроводов, обслуживающих населённые пункты и промышленные предприятия, зависит от площади территории предприятия и количества жителей в населённом пункте (п. 2.23 [4])
Расчётные расходы воды для внутреннего пожаротушения и рас-четное количество струй в населённых пунктах зависит от назначения здания, высоты (этажности), объёма, а на промышленных предприятиях от степени огнестойкости зданий, категории производства по пожарной опасности объёма зданий.
При определении расчетных расходов воды на цели пожаро-тушения необходимо внимательно изучить п.2.23 СНиП 2.04. 02-84.


3. Гидравлический расчет водопроводной сети

Гидравлический расчет водопроводной сети выполняется два раза при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (в обычное время «до пожара») и «при пожаре».
Цель гидравлического расчета – определить потери напора в сети в этих двух случаях.
Гидравлический расчет сети выполняется в следующей последова-тельности:
1. определяется равномерно распределенный расход вычитанием суммы сосредоточенных расходов из общего расхода в час мак-симального водопотребления:



где: n-количество сосредоточенных отборов воды;

2. определяется удельный расход воды; т.е. равномерно распреде-ленный расход приходящийся на единицу длины водопровод-ной сети:

,

где: lj – длина участка; m- кол-во участков; j- номер участка;

3. определяются равномерно распределенные расходы по длине участков (путевые отборы):



4. определяются узловые расходы воды, которыми заменяются пу-тевые отборы:
,

где: Qпут j – сумма путевых отборов на участках, прилегающих к данному узлу;

5. к узловым расходам добавляются сосредоточенные расходы, а при пожаре к одному из узловых расходов добавляется еще рас-ход воды на пожаротушение;

6. выполняется предварительное распределение расходов по уча-сткам сети. При распределении для каждого узла должно вы-полняться следующее условие (1-й закон Кирхгофа: сумма расходов воды, подходящих к каждому узлу, равна сумме расходов воды, выходящих из узла). Распределение расходов можно начинать от диктующей точки, т.е. конечной точки пода-чи воды, а можно от начальной точки, т.е. точки подвода воды в сеть (см. пример п.4).

Перед распределением расходов необходимо наметить направле-ние потоков воды в сети от точки ввода воды в сеть до диктующей точки. Предварительное распределение выполняется при максимальном хозяй-ственно-производственном водопотреблении и при пожаре;

7. определяются диаметры труб участков сети по предварительно распределенным расходам «при пожаре» и значению экономи-ческого фактора с использованием таблиц экономичных пре-дельных расходов (приложение 4). Экономический фактор учи-тывает стоимость электроэнергии, коэффициент полезного дей-ствия насосных установок, стоимость строительства водопро-водной сети и сооружений и т.п. При современной стоимости электроэнергии (80 коп/(кВт*ч) – для всех районов страны за исключением Якутской Магаданской , Камчатской и Сахалин-ской областей) можно использовать следующие значения эко-номического фактора (табл.3.1).

Таблица 3.1.

Материал
Труб Сталь Чугун Железобетон Асбестоцемент Пластмасса
Экономич.
фактор 1 1 1 0,75 0,5

Предельным расходом для данного диаметра труб является такой расход, при котором этот диаметр экономически равноценен следующе-му сортаментному диаметру. При расходе, превышающем предельный, следует принимать следующий сортаментный диаметр.
Предельные экономические расходы для труб из стали, чугуна, ас-бестоцемента и пластмассы при указанных значениях экономического фактора Э приведены в приложении 4;

8. выполняется увязка сети.

Для каждого кольца выбирается условно положительное направле-ние, например, направление движения часовой стрелки. Если направле-ние движения потока воды на участке совпадает с условно положитель-ным направлением , то потери напора h на этом участке считаются по-ложительными, а если не совпадают, то отрицательными (рис.3.1). Увя-зать сеть – значит добиться выполнения следующих соотношений:
+h4



-h1
+h3



- h2

Рис. 3.1 Кольцевая водопроводная сеть

– для узлов (первый закон Кирхгофа),
– для колец (второй закон Кирхгофа).
Здесь n- кол-во участков в кольце; m- кол-во расходов, подходя-щих к узлу и отходящих от него.
Первое соотношение (для узлов) для найденных расходов воды должно соблюдаться, т.к. оно использовалась при предварительном рас-пределении расходов по участкам.
Выполнение второго соотношения (для колец) добиваются увязкой водопроводной сети, например, методом Лобачева-Кросса. Сущность метода состоит в следующем:
Для кольца (рис.3.1) можно записать:

, т.е. h3+h4-h1-h2=h.

Величина h называется невязкой сети.
Если сумма условно положительных потерь напора больше суммы условно отрицательных потерь напора, то h>0. Значит, чтобы умень-шить величину h (приблизить ее к нулю), необходимо расходы на уча-стках с условно положительными потерями напора уменьшить, а на уча-стках с условно отрицательными потерями напора увеличить на величи-ну некоторого поправочного расхода.
Если h<0, то, наоборот, расходы на участках с условно положи-тельными потерями напора надо увеличить, а на участках с условно от-рицательными потерями напора уменьшить на величину поправочного расхода. Увязка сети (введение поправочного расхода) продолжается до тех пор, пока не будет выполняться соотношение:

h  hдоп,

где: hдоп – допустимая величина невязки. Можно принять hдоп  1м.

Если сеть состоит из нескольких колец, то необходимо добиваться выполнения указанного соотношения для каждого кольца. Потери напо-ра h на участке следует определять по формулам:

,

где: i – гидравлический уклон, т.е. потери напора на единицу длинны тру-бопровода;
l – длина трубопровода, м;
 - коэффициент гидравлического сопротивления, определяемый по формуле:

,

где: dр расчетный внутренний диаметр труб, м;
V – средняя по сечению скорость движения воды, м/с;
g– ускорение свободного падения, м/с2.

Значения показателя степени m и коэффициентов А0, А1 и С для
стальных, чугунных, железобетонных, асбестоцементных, пластмассо-вых и стеклянных труб должны приниматься по приложению 10 [4].
Расчетные внутренние диаметры металлических, асбестоцемент-ных, пластмассовых (полиэтиленовых), стеклянных труб по данным со-ответствующих ГОСТов приведены в приложении 4. Расчетные внут-ренние диаметры железобетонных труб на основании ГОСТ 12586 –74, ГОСТ 16953 –78 следует принимать равными диаметрам условных про-ходов.
Поправочный расход q для кольца можно определить по форму-ле:

,

где: hi – потери напора на участке;
qi – расход воды по участку;
n – кол-во участков в кольце.

Для каждого кольца получается своя величина поправочного рас-хода. Если участок сети является общим для двух колец, то поправочный расход на таком участке определяется как сумма поправочных расходов (с учетом их знаков) для каждого кольца.


4. Определение режима работы НС-2

Выбор режима работы насосной станции второго подъема (НС-II) определяется графиком водопотребления (см. пример рис.5.1). В те часы, когда подача НС-II больше водопотребления поселка, избыток воды по-ступает в бак водонапорной башни, а в часы, когда подача НС-II меньше водопотребления поселка, недостаток воды поступает из бака водона-порной башни. Для обеспечения минимальной емкости бака график по-дачи воды насосами стремятся максимально приблизить к графику водо-потребления. Однако частое включение и выключение насосов усложня-ет эксплуатацию насосной станции и отрицательно сказывается на элек-трической аппаратуре управления насосными агрегатами. Установка большой группы насосов с малой подачей приводит к увеличению пло-щади НС-II и КПД насосов с меньшей подачей ниже, чем КПД насосов с большей подачей. Поэтому обычно принимают двух или трехступенча-тый режим работы НС-II. При любом режиме работы НС-II подача насо-сов должна обеспечить полностью (100%) потребление воды поселком.


5. Гидравлический расчет водоводов

Цель гидравлического расчета водоводов - определить потери на-пора при пропуске расчетных расходов воды. Водоводы, как и водопро-водная сеть, рассчитываются по двум режимам работы:
- на пропуск хозяйственно-питьевых, производственных расходов воды в соответствии с режимом работы НС-II.
- и на пропуск максимальных хозяйственно-питьевых, производствен-ных расходов и расходов на пожаротушение с учетом требований п.2.21 СНиП 2.04.02-84.


6. Расчет водонапорной башни

Водонапорная башня предназначается для регулирования неравно-мерности водопотребления, хранения неприкосновенного противопо-жарного запаса воды и создания требуемого напора водопроводной сети.

6.1. Определение высоты водонапорной башни

Высота водонапорной башни определяется по формуле

,

где: 1,1 –коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротив-лениях (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 согласно п.2.26 СНиП 2.04.02-84 должен быть равен:



где: n – число этажей.

6.2. Определение ёмкости бака водонапорной башни.

Емкость бака водонапорной башни должна быть равна (п. 9.1 СНиП 2.04.02-84)
,

где: Wрег – регулирующая емкость бака

,

где: К – коэффициент, учитывает регулирующий объем бака водонапорной башни в % от суточного расхода воды в поселке.
- общий расход воды в населенном пункте за сутки.
Wн.з. – объем неприкосновенного запаса воды, величина которого опре-деляется в соответствии с п. 9.5 СНиП 2.04.02-84 из выражения:



Первое слагаемое – запас воды, необходимый на 10-ти ми-нутную продолжительность тушения одного наружного и одного внут-реннего пожара; второе слагаемое – запас воды на 10 минут, опре-деляемый по максимальному расходу воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.
Регулирующий объем воды в емкостях (резервуарах, баках водона-порных башен) должен определяться на основании графиков поступле-ния и отбора воды, а при их отсутствии по формуле, приведенной в п.9.2 СНиП 2.04.02-84.


7. Расчет резервуаров чистой воды.

Резервуары чистой воды предназначены для регулирования нерав-номерности работы насосных станций I и II подъемов и хранения непри-косновенного запаса воды на весь период пожаротушения.



Регулирующая емкость резервуаров чистой воды может быть оп-ределена на основе анализа работы насосных станций I и II подъемов.
Режим работы НС-I обычно принимается равномерным, так как та-кой режим наиболее благоприятен для оборудования НС-I и сооружений для обработки воды. При этом НС-I также как и НС-II должна подать все 100% суточного расхода воды в поселке. Следовательно, часовая подача воды НС-I составит 100/24=4,167% от суточного расхода воды в поселке. Режим работы НС-II приведен в разделе 4.
Неприкосновенный запас воды Wнз в соответствии с п.9.4 СНиП 2.04.02-84 определяется из условия обеспечения пожаротушения из на-ружных гидрантов и внутренних пожарных кранов (пп. 2,12-2,17, 2,20, 2,22-2,24 СНиП 2,04,02-84 и пп. 6.1-6.4 СНиП 2.04.01-85), а так же спец. средств пожаротушения (спринклеров, дренчеров и др. не имеющих соб-ственных резервуаров) согласно пп. 2.18 и 2.19 СНиП 2.04.02-84 и обес-печения максимальных хозяйственно-питьевых и производственных нужд на весь период пожаротушения с учетом требований п. 2.21.
Таким образом,



При определении объема неприкосновенного запаса воды в резер-вуарах допускается учитывать пополнение их водой во время тушения пожара, если подача воды в резервуары осуществляется системами во-доснабжения
I и II категории по степени обеспеченности подачи воды, то есть



При определении Qпос.пр не учитываются расходы воды на поливку территории, прием душа, мытье полов и мойку технологического обору-дования на промышленном предприятии, а так же расходы воды на по-ливку растений в теплицах, т.е. если эти расходы попали в час макс. во-допотребления, то их следует вычесть из общего расхода воды (п. 2.21 СНиП 2.04.02-84) если при этом окажется ниже, чем водопотребле-ние в какой-либо час, когда душ не работает, то макс. расход воды для др. часа следует принимать в соответствии с графой 10 табл. 2.1 примера.
Согласно п. 9.21 СНиП 2.04.02-84 общее кол-во резервуаров долж-но быть не менее 2х, причем уровни НПЗ воды должны быть на одинако-вых отметках, при выключении одного резервуара в остальных должно хранится не менее 50% НПЗ, а оборудование резервуаров должно обес-печивать возможность независимого включения и опорожнения каждого резервуара.



9. Подбор насосов для насосной станции второго подъема.

Выбор типа НС-II (низкого или высокого давления) зависит от соот-ношения требуемых напоров при работе водопровода в обычное время и при пожаре.
Если Нпож.нас-Нхоз.нас.>10м, то насосную станцию строят по принци-пу выс. давления, то есть устанавливаю пожарные насосы, обеспечи-вающие Нпож.нас. и, следовательно, более высоконапорные, чем хозяйст-венные. При включении пожарных насосов в общий напорный коллектор обратные клапаны у хозяйственно-питьевых насосов перекроются, пода-ча воды хозяйственно-питьевые насосы прекратится и их надо отклю-чить. Поэтому в НС-II высокого давления пожарный насос должен обес-печить подачу не только расхода воды на пожаротушение, а подачу пол-ного расчетного расхода воды в условиях пожаротушения, т.е. суммар-ный хозяйственно-питьевой, производственный и пожарный расход во-ды.
Если Нпож.нас.-Нхоз.нас. ≤ 10м то насосную станцию строят по принци-пу низкого давления. В обычное время работает один или группа хозяй-ственно-питьевых насосов. При пожаре включается в работу дополни-тельный насос той же модели, что и хозяйственно-питьевые насосы и обеспечивающий подачу воды на пожаротушение. От типа насосной станции зависит устройство камер переключения (рис. 9.1, 9.2).





Рис.9.1 План камеры переключений РВЧ для НС- II низкого давления.



Рис. 9.2 План камеры переключений РВЧ для НС- II высокого давления.

Подбор марок насосов можно выполнять по сводному графику по-лей Q-H (приложение VI и VII). На графике по оси абсцисс отложена по-дача насосов по оси ординат напор и для каждой марки насосов приведе-ны поля, в пределах которых могут изменяться эти величины. Поля обра-зованы след. образом. Верхняя и нижняя границы – это соответственно характеристики Q-H для данной марки насоса с наибольшим и наимень-шим диаметром рабочего колеса в выпускаемой серии. Боковые границы полей ограничивают область оптимального режима работы насосов, т.е. область, соответствующую максимальным значениям КПД. При выборе марки насоса необходимо учесть, что расчетные значения подачи и на-пора насоса должны лежать в пределах его поля Q-H.
Предлагаемые насосные агрегаты должны обеспечивать мини-мальную величину избыточных напоров, развиваемых насосами при всех режимах работы, за счет использования регулирующих емкостей, регу-лирования числа оборотов, изменение числа и типа насосов, обрезки и замены рабочих колес в соответствии с изменением условий их работы в течение расчетного срока (п.7.2 СНиП 2.04.02-84).
Категорию насосной станции по степени обеспеченности подачи воды следует принимать по п. 7.1, а количество резервных агрегатов по табл. 32, п. 7.3 СНиП 2.04.02-84.
При определении количества резервных агрегатов надо учитывать, что в количество рабочих агрегатов включаются пожарные насосы. В на-сосных станциях высокого давления при установке специальных пожар-ных насосов следует предусматривать один резервный пожарный агре-гат.


Пример.

Требуется определить хозяйственно-питьевое и производственное водопотребление в системе водоснабжения, обслуживающего населен-ный пункт (поселок) и предприятие.
Исходные данные:
Число жителей в населенном пункте - 30000 человек.
Здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией и системой централизованного горячего водоснабжения.
Застройка зданий в 5 этажей.
В населенном пункте имеется больница на 300 коек, объемом 26000 м3 с общими ванными и душевыми. Здание больницы 3-х этажное.
Магистральная водопроводная сеть и водоводы проложены из ас-бестоцементных труб. Длина водоводов от НС-II до водонапорной башни lвод=1000 м.
Промышленное предприятие по пожарной опасности относится к категории В, два производственных корпуса II степени огнестойкости: один объемом 120 тыс. м3, другой объемом 90 тыс. м3, ширина здания 68 м.,
Площадь территории предприятия 162 га. Предприятие работает в три смены, количество рабочих в каждой смене Ncm = 500 человек. Рас-ход воды на производственные нужды . Душ принимают 70 % рабочих в смену.
Генплан водопроводной сети приведен на рис. 1.1.



Рис. 1.1. Схема объединенного хозяйственно – противопожарного
водопровода населенного пункта и предприятия:
1 – санитарная зона артезианских скважин; 2 – резервуары чистой воды; 3 – камера переключения; 4 – насосная станция; 5 – водоводы; 6 – водонапорная башня; 7 – водопроводная сеть посёлка; 8 – предприятие.
1) Определение водопотребителей.

Объединенный хозяйственно-питьевой, производственный и проти-вопожарный водопровод должен обеспечить расход воды на хозяйствен-но-питьевые нужды населенного пункта, хозяйственно-питьевые нужды предприятия, хозяйственно-бытовые нужды общественных зданий, про-изводственные нужды предприятия, тушение возможных пожаров в по-селке и на предприятии.


2) Расчет требуемых расходов воды для поселка и предприятия.

Определение водопотребление начинаем с поселка, поскольку он является основным потребителем.
Поселок. В соответствии с п.2.1, табл.1 [4] норму водопотребле-ния на одного человека принимаем 300 л /сут.
Суточный расход:



Суточный расход с учетом примечания 4 , п.2.1 [4]



Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления



Согласно п.2.2 [4], принимаем Ксут.мах=1.1

Расчетный часовой максимальный расход воды:



Максимальный коэффициент часовой неравномерности водопо-требления



Принимаем по п.2.2. и табл.2[4] мах = 1.2, мах = 1.18,
Тогда
Кч.мах = 1.2 * 1.18 = 1.416
По приложению 3 данных указаний принимаем Кч.мах = 1.45



Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды больницы

,

где: Qкоек = 115л/сут (приложение 3 [5])

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления для больницы принимаем по приложению 3.
Суммарный расход воды по поселку:



Предприятие.

В соответствии п.2.4 [4], приложения 3 [5] и согласно задания, норму водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды на одного че-ловека в смену принимаем
Водопотребление в смену:



Суточное водопотребление:



Расход воды на душевые в смену
Кол-во душевых сеток:

,

,
В сутки:

Расход воды на производственные нужды в смену:
(по заданию),
в час .
Суточное водопотребление на производственные нужды:



Таким образом, расчетный суточный расход воды по предприятию составит:



Суммарный расход воды за сутки по поселку и предприятию ра-вен:



Составляем таблицу суммарного водопотребления по часам суток (табл. 2.1)
Пояснение к табл. 2.1:
В графе 1 приведены часовые промежутки от 0 до 24 ч.;
В графе 2 – расход воды поселком по часам суток в % от суточного водопотребления согласно приложения 3 при Кч = 1.45.;
В графе 3 - расход воды поселком на хозяйственно-питьевые нужды за каждый час суток в м3 (например, с 10 до 11 ч. расходуется 5.8 % от );
В графе 4 – расход воды на хозяйственно-питьевые нужды общест-венного здания (в нашем примере – больница) по часам суток в %-х от суточного расхода. Распределение расходов по часам суток принято по приложению 3 при Кч=2.5;
В графе 5 - кол-во воды в м3 , расходуемое больницей на хозяйствен-но-питьевые нужды за каждый час суток (например, с 10 до 11 ч. расхо-дуется 6% суточного расхода больницы)
Qч =
В графе 6 - расход на хозяйственно-питьевые нужды предприятия по часам смены в % от сменного расхода. Распределение расходов по часам смены принято по приложению 3 при Кч=3.
В табл.2.1 дано распределение расходов на хозяйственно-питьевые нужды предприятия для 3-х сменной работы.



Таблица 2.1 Водопотребление по часам суток в посёлке и на промышленном предприятии.
Часы
суток Посёлок Предприятие Всего за сутки
На хозяйственно - питьевые нужды Общественное здание
(больница) На хозяйственно – пить-евое водопотребление Q душ ч,
М3/Ч Qп ч,
М3/Ч Qобщ ч,
М3/Ч % от суточного
водопотреб-
ления
% от Qсут. max
при Кч=1,45 Qпосч,
М3/Ч % от Qоб. зд
при Кч=2,5 Qч,
М3/Ч % от Qпрсм. с-хп
при Кч=3 Qч,
М3/Ч
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0-1 2,0 227,7 0,2 0,07 12,5 1,56 35 50 314,33 2,46
1-2 2,1 239,1 0,2 0,07 6,25 0,78 50 289,95 2,27
2-3 1,85 210,6 0,2 0,07 6,25 0,78 50 261,45 2,05
3-4 1,9 216,3 0,2 0,07 6,25 0,78 50 267,15 2,09
4-5 2,85 324,5 0,5 0,17 18,75 2,356 50 377,02 2,95
5-6 3,7 421,5 0,6 0,20 37,5 4,69 50 276,09 3,73
6-7 4,5 512,3 3,0 1,04 6,26 0,78 50 564,12 4,42
7-8 5,3 603,4 5,0 1,72 6,25 0,78 50 655,90 5,14
8-9 5,8 660,3 8,0 2,76 12,5 1,56 35 50 749,62 5,87
9-10 6,05 688,8 10,0 3,45 6,25 0,78 50 743,03 5,82
10-11 5,8 660,3 6.0 2,07 6,25 0,78 50 713,15 5,59
11-12 5,7 649,0 10,0 3,45 6,25 0,78 50 703,23 5,51
12-13 4,8 546,5 10,0 3,45 18,75 2,35 50 602,30 4,72
13-14 4,7 535,1 6,0 2,07 37,5 4,69 50 591,89 4,64
14-15 5,05 574,4 5,0 1,72 6,25 0,78 50 627,40 4,92
15-16 5,3 603,4 8,5 2,93 6,25 0,78 50 567,11 5,15
16-17 5,45 620,5 5,5 1,90 12.5 1,56 35 50 708,96 5,55
17-18 5,05 574,9 5,0 1,72 6,25 0,78 50 627,40 4,92
18-19 4,85 552,2 5,0 1,72 6,25 0,78 50 604,70 4,74
19-20 4,5 512,3 5,0 1,72 6,25 0,78 50 564,80 4,43
20-21 4,2 478,2 2,0 0,69 18,75 2.35 50 531,24 4,16
21-22 3,6 409,9 0,7 0,24 37,5 4,69 50 464,83 3,64
22-23 2,85 324,5 3,0 1,03 6,25 0,78 50 371,31 2,95
23-24 2,1 239,1 0,5 0,17 6,25 0,78 50 290,05 2.28
Всего 100 11385 100 34,5 300 37,5 105 1200 12762 100

Для 2-х сменной работы в графе 6 с 0 до 1 ч. записывается 12,5 % от Qсм, с 1 до 9 ч. – прочерки из 9 ч. записываются % как в таблице 2.1.
В графе 7 – кол-во воды в м3 , расходуемое предприятием на хозяйст-венно-питьевые нужды за каждый час смены (например, с 10 до 11 ч. расходуется 6,25 % сменного расхода предприятия):

Qч =

В графе 8 – расход воды на работу душа, который учитывается в те-чение часа после работы каждой смены (например, 1 смена заканчивает-ся в 16 часов, душ работает с 16 до 17 ч.).
В графе 9 – расход воды на производственные нужды, равномерно распределен по часам смены ( , продолжительность смены 8 ч.)



В графе 10 - сумма расходов всех потребителей в определённый час суток в м3 (например, с 8 до 9 ч расходуется)



В графе 11 – сумма расходов всех потребителей в определённый час суток в процентах от суммарного суточного расхода, например, суммар-ный суточный расход 12762 м3, а суммарный расход с 8 до 9 ч – 749,62 м3, что составляет:


При составлении таблицы необходимо для контроля суммировать графы, например, сумма графы 3 должна быть равна и т.д.
Из табл. 2.1 видно, что в посёлке и на предприятии наибольшее во-допотребление происходит с 8 до 9 ч, в это время на все нужды расходу-ется 749.62 м3 /ч или



По предприятию расчётный расход:



Расчётный расход общественного здания (больницы):



Собственно посёлок расходует:



По данным графы 11 табл. 2.1 строим график неравномерности во-допотребления объединённого водопровода по часам суток (рис. 2.1).



Рис. 2.1. График водопотребления


3) Определение расчётных расходов воды на пожаротушение

Определим расчетные расходы воды для пожаротушения по данным приведенного примера. Так как водопровод в поселке проектируется объединенным, то согласно СНиП 2.04.02-84, п. 2.23 при количестве жи-телей 30000 чел. принимаем два одновременных пожара. Согласно п. 2.12, табл. 5[4] при 5-ти этажной застройке с расходом воды 25 л/с на один пожар .
Расход воды на внутреннее пожаротушение в поселке при наличии больницы, здание трехэтажное объемом более 25000 м3 , согласно СНиП 2.04. 01 - 85 , п. 6.1, табл. 1 принимаем две струи, производительностью 2,5 л/с каждая
Согласно СНиП 2.04. 02-84, п. 2.22 на предприятии принимаем 2 одновременных пожара, т.к. площадь предприятия более 150 га.
Согласно п. 2.14, табл.8, примечание 1[4], расчетный расход воды для здания объемом 90 тыс. м3 , а для здания объемом 120 тыс. м3 .
Таким образом, .
Согласно СНиП 2.04. 01-85, п.6.1, табл.2 расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение в производственных зданиях предприятия принимаем из расчета двух струй производительностью 5 л/с каждая, то-гда .
Таким образом,

,

,

,поэтому, согласно п. 2.23 СНиП 2.04.02-84 , расход во-ды на цели пожаротушения в поселке и на предприятии определяем как сумму расхода воды на предприятии и 50% расхода в поселке:



4) Гидравлический расчет водопроводной сети.

Рассмотрим гидравлический расчет на примере водопроводной се-ти, показанной на рис. 4.1. Общий расход воды в час максимального во-допотребления составляет 208.23 л/с, в том числе сосредоточенный рас-ход общественного здания 0.77 л/с.

Рис. 4.1. Расчетная схема водопроводной сети
1. Определим равномерно распределяемый расход:



2. Определим удельный расход воды:

;


3. Определим путевые отборы:


Результаты приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1.
№ участка Длина участка Путевой отбор, л/с
1-2 1000 18,342
2-3 1500 27,513
3-4 1000 18,342
4-5 1500 27,513
5-6 1500 27,513
6-7 500 9,171
7-1 1000 18,342
7-4 2000 36.684
пут=183,42


4. Определим узловые расходы:


Аналогично определяем расходы воды для каждого узла. Результа-ты приведены в таблице 4.2.
Узловые расходы
Таблица 4.2.
Номер узла Узловой расход, л/с
1 18,342
2 22,9275
3 22,9275
4 41,2695
5 27,513
6 18,342
7 32,0985
∑qузл=183,42 л/с
5. Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы. К узловому расходу в точке 5 добавляется сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 – сосредоточенный расход общественного здания (вместо точки 3 можно взять любую другую точку). Тогда q5=51,553л/с, q3=23,6975 л/с. Величины узловых расходов показаны на рис. 4.2 . С учетом сосредоточенных расходов qузл=208,23л/с.



Рис. 4.2. Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами

6. Выполним предварительное распределение расходов воды по участ-кам сети. Сделаем это сначала для водопроводной сети при макси-мальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без по-жара). Выберем диктующую точку, т.е. точку встречи двух потоков (конечную точку подачи воды). В данном примере за диктующую точку примем точку 5. Предварительно наметим направления движе-ния воды от точки 1 к точке 5 (направления показаны на рис. 4.2). По-токи воды могут подойти к точке 5 по трем направлениям: первое 1-2-3-4-5, второе 1-7-4-5, третье 1-7-6-5. Для узла 1 должно выполняться следующее условие: сумма расходов на участках 1-2, 1-7 и узлового расхода q1 должно быть равно общему расходу воды, поступающему в сеть. То есть соотношение q1+q1-2+q1-7=Qпос.пр. Величины q1=18.342л/с и Qпос.пр=208.23л/с известны, а q1-2 и q1-7 неизвестны. Задаемся произ-вольно одной из этих величин. Возьмем, например,q1-2=100л/с. Тогда q1-7 = Qпос.пр-(q1+q1-2)= =208.23 - (18.342+100)=89.888 л/с. Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение:

q1-7 = q7+q7-4+q7-6

Значение q1-7 = 89.888 л/c и q7=32.0985 л/c известны, а q7-4 и q7-6 не-известны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, q7-4=30 л/c. Тогда q7-6 = q1-7-(q7+q7-4)=89.888-(32.0985+30) = 27.7895л/с.
Расходы воды по другим участкам сети можно определить из сле-дующих соотношений:
q2-3 = q1-2-q2,
q3-4 = q2-3-q3,
q4-5 = q7-4+q3-4-q4,
q6-5=q7-6-q6.
В результате получится:
q2-3 = 77,0725 л/с,
q3-4 = 53,375 л/с,
q4-5 = 42,1055 л/с,
q6-5 = 9.4475 л/с,

Проверка. q5=q4-5+q6-5, q5 = 42.1055+9.4475=51.553 л/с.

Начинаем предварительно распределять расходы воды от диктую-щей точке. Расходы воды будут уточняться в дальнейшем при выполне-нии увязки водопроводной сети. Схема водопроводной сети с предвари-тельно распределенными расходами в обычное время показано на рис.4.3




Рис. 4.3 Расчётная схема водопроводной сети
с предварительно распределенными расходами
при хозяйственно – производственном водопотреблении

При пожаре водопроводная сеть должна обеспечивать подачу воды на пожаротушение при максимальном часовом расходе воды на хозяйст-венно-питьевые и производственные нужды за исключением расходов воды на душ, поливку территории и т.п. промышленного предприятия. (п.2.21 СНиП 2.04.02 – 84), если эти расходы вошли в расход в час мак-симального водопотребления. Для водопроводной сети, показанной на рис. 4.1, расход воды для пожаротушения следует добавить к узловому расходу в точке 5, где осуществляется отбор воды на промышленное предприятие и которая является наиболее удаленной от места ввода (от точки 1), т.е. q’5=q5+Qпож. рас-qдуш. Однако, из таблицы водопотребления (табл.2.1) видно, что без учета расхода воды на душ час максимального водопотребления будет с 9 до 10 часов. Расход воды Q’пос.пр=743,03м3/ч=206,40 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равен Q’пр=50,78 м3/ч=14,11 л/с, а сосредоточенный расход общественного здания Qоб.зд=3,45 м3/ч=0,958 л/с=0,96 л/с.
Поэтому при гидравлическом расчете сети при пожаре:




Т.к. ,то узловые расходы при пожаре будут другие, чем в час максимального водопотребления без пожара. Определим узловые расхо-ды так, как это делалось без пожара. При этом следует учитывать, что сосредоточенными расходами будут:



Равномерно распределенный расход будет равен:



Расчетная схема водопроводной сети с узловыми и предварительно распределенными расходами при пожаре показано на рис.4.4.



Рис.4.4. Расчетная схема водопроводной сети с предварительно
распределенными расходами «при пожаре».

7. Определим диаметры труб участников сети. Для асбестоцементных труб Э= 0.75.
По экономическому фактору и предварительно распределённым рас-ходам воды по участкам сети при пожаре по приложению 4 определяют-ся диаметры труб участков водопроводной сети:
d1-2= 0,4 м; d2-3= 0,35 м; d3-4= 0,3 м;
d4-5= 0,35 м; d5-6= 0,25 м; d6-7= 0,25 м;
d4-7= 0,25 м; d1-7= 0,4 м;
Соответствующие расчётные внутренние диаметры определяются по ГОСТ 539-80 и равны (трубы ВТ- 9, тип I) (приложение 4):
d1-2= 0,368 м; d2-3= 0,322 м; d3-4= 0,279 м;
d4-5= 0,322 м; d5-6= 0,235 м; d6-7= 0,235 м;
d4-7= 0,235 м; d1-7= 0,368 м;
Следует иметь ввиду, что обычно рекомендуют определять диа-метры по предварительно распределённым расходам без учёта расхода воды на пожаротушение, а затем проверять водопроводную сеть с най-денными таким образом диаметрами на возможность пропуска расходов воды при пожаре. При этом в соответствии с п. 2.30 [4] максимальный свободный напор в сети объединённого водопровода не должен превы-шать 60 м. Если в нашем примере определять диаметры по предвари-тельным расходам при максимальном хозяйственно- производственном водопотреблении (т.е. без учета расхода воды на пожаротушение), то по-лучаются следующие диаметры:
d1-2= 0,3 м; d2-3= 0,3 м; d3-4= 0,25 м;
d1-7= 0,3 м; d7-4= 0,2 м; d7-6= 0,2 м;
d4-5= 0,2 м; d6-5= 0,1 м;
Расчеты показали, что при этих диаметрах потери напора в сети при пожаре более 60 м. Это объясняется тем, что для сравнительно не-больших населённых пунктов соотношение расходов воды по участкам водопроводной сети при пожаре и при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении довольно большое.
Поэтому диаметры труб некоторых участков следует увеличить и заново выполнить гидравлический расчет сети при максимальном хозяй-ственно-производственном водопотреблении и при пожаре.
В связи с вышеизложенным и для упрощения расчетов в курсовом проекте допускается определять диаметры участков сети по предвари-тельным расходам при пожаре.

Увязка водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.

При увязке потери напора в асбестоцементных трубах следует оп-ределять по формуле:

Увязка сети продолжается до тех пор, пока величина невязки в ка-ждом кольце не будет менее 1 м.
Следует иметь в виду, что для участка 4-7 (рис.4.3, 4.4), который является общим для обоих колец, вводится две поправки - из первого кольца и из второго. Знак поправочного расхода при переносе из одного кольца в другое следует сохранять.
Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке), как видно по направлениям стрелок на рис. 4.3, могут пойти по трем направлениям стрелок на рис. 2.4 , могут пойти по трем направлениям: первое – 1-2-3-4-5, второе – 1-7-4-5, третье – 1-7-6-5. Средние потери напора в сети можно определить по формуле:

где: , ,
Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении:
м.
м.
м.
м.
м.
где: 1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротив-лениях (принимается 10% от линейных потерь напора).

Увязку удобно выполнять в виде таблицы (табл. 4.3).

Таблица 4.3 Увязка сети при максимальном хозяйственно - производственном водопотреблении.
Номер кольца Участок сети Расход воды
q , л/с Расчётный внутренний диаметр dр, м Длина l, м Скорость V, м/с (1+3,51/V)0,19*
*0,561V2 d1,19р , м Гидравлический уклон i*10-3
1 2 3 4 5 6 7 8 9
I 1-2 100 0,368 1000 0,940 0,666 0,304 2,19
2-3 77,1 0,322 1500 0,947 0,675 0,260 2,60
3-4 53,4 0,279 1000 0,873 0,581 0,219 2,65
4-7 30,0 0,235 2000 0,692 0,378 0,178 2,13
7-1 89,9 0,368 1000 0,845 0,547 0,304 1,80

1 2 3 4 5 6 7 8 9
II 4-5 42,1 0,322 1500 0,517 0,221 0,260 0,85
5-6 9,4 0,235 1500 0,217 0,045 0,045 0,25
7-6 27,8 0,235 500 0,641 0,329 0,329 1,85
7-4 30,0 0,235 2000 0,692 0,387 0,387 2,12
Продолжение таблицы 2.4.
Потери напора
H, м Первое исправление
h/q ,
(м*с)/л ∆q, л/с q=q+Δq , л/с V, м/с (1+3,51/V)0,19*
*0,561V2 i*10-3 h ,м
10 11 12 13 14 15 16 17
1-2 2,19 0,0219 -4,7 95,3 0,896 0,610 2,01 2,01
2-3 3,90 0,0506 -4,7 72,4 0,889 0,601 2,31 3,47
3-4 2,65 0,0496 -4,7 48,7 0,791 0,491 2,24 2,24
4-7 -4,25 0,1417 4,7-8,6 26,1 0,602 0,293 1,65 -3,29
7-1 -1,80 0,0200 4,7 94,6 0,889 0,601 1,98 -1,98
Δh=2,69;∑(h/q)=0,2838
∆q=∆h/2∑(h/q)=2,69/2*0,2838=4,7 л/с
10 11 12 13 14 15 16 17
4-5 1,28 0,0304 -8,6 33,5 0,411 0,145 0,56 0,84
5-6 -0,38 0,0404 8,6 18,0 0,415 0,148 0,83 -1,25
7-6 -0,92 0,0331 8,6 36,4 0,839 0,540 3,03 -1,52
7-4 4,25 0,1417 -8,+4,7 26,1 0,602 0,293 1,65 3,29
Δh=4,23;∑(h/q)=0,2456
∆q=∆h/2∑(h/q)=4,23/2*0,2456=8,6 л/с


Второе исправление
h/q ,
(м*с)/л ∆q, л/с q=q+Δq , л/с V, м/с (1+3,51/V)0,19*
*0,561V2 i*10-3 h, м
18 19 20 21 22 23 24
1-2 0,0211 -4,7 90,2 0,852 0,555 1,83 1,83
2-3 0,0479 -4,7 67,7 0,831 0,530 2,04 3,06
3-4 0,0460 -4,7 44,0 0,720 0,407 1,86 1,86
4-7 0,1261 4,7-2,6 28,2 0,065 0,337 1,89 -3,79
7-1 0,0209 4,7 99,3 0,934 0,658 2,17 -2,17
Δh=2,45;∑(h/q)=0,262
Δq=4,7 л/с
18 19 20 21 22 23 24
4-5 0,0251 -2,6 30,9 0,379 0,125 0,48 0,72
5-6 0,0694 2,6 20,6 0,475 0,190 1,07 -1,60
7-6 0,0418 2,6 39,0 0,899 0,613 3,45 -1,72
7-4 0,1261 -2,6+4,7 28,2 0,650 0,377 1,89 3,79
Δh=1,36;∑(h/q)=0,2624
Δq=2,6 л/с
Продолжение таблицы 2.4.
Третье исправление
h/q" ,
(м*с)/л ∆q", л/с q"=q"+Δq" , л/с V, м/с (1+3,51/V)0,19*
*0,561V2 i*10-3 h ,м
25 26 27 28 29 30 31
1-2 0,0202 -1,5 89,1 0,838 0,539 1,77 1,77
2-3 0,0452 -1,5 66,2 0,813 0,509 1,96 2,94
3-4 0,0423 -1,5 42,5 0,695 0,381 1,74 1,74
4-7 0,1344 1,5-2,1 27,6 0,636 0,324 1,82 -3,64
7-1 0,0219 1,5 100,8 0,948 0,677 2,23 -2,23
Δh=0,79;∑(h/q)=0,2640 Δh=0,58
Δq=1,5 л/с
25 26 27 28 29 30 31
4-5 0,0233 -2,1 28,8 0,254 0,111 0,43 0.64
5-6 0,0777 2,1 22,7 0,523 0,266 1,27 -1,91
7-6 0,0441 2,1 41,1 0,948 0,677 3,80 -1,90
7-4 0,1344 -2,1+1,5 27,6 0,636 0,324 1,82 3,64
Δh=1,19;∑(h/q)=0,2795 Δh=0,47
Δq=2,1 л/с


Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распредели-тельными расходами при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении показана на рис.4.5.



Рис.4.5 Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распреде-лительными расходами при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.

Увязка водопроводной сети при пожаре.

Предварительное распределение расходов воды по участкам водо-проводной сети при пожаре выполнено в пункте 6 раздела 4. Расчетная схема показана на рис. 4.4.Увязка сети при пожаре выполняется также, как это было сделано при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.

5) Определение режима работы НС-II.

Примем двухступенчатый режим работы НС-II с подачей воды с каждым насосом 2,5% в час от суточного водопотребления. 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 включить на 40/2,5=16 ч.




Рис.5.1. Режим работы НС -II и график водопотребления

В соответствии с графиком водопотребления (рис. 5.1) предлагает-ся второй насос включить в 5 ч. и выключать в 21 ч. Этот режим работы НС-II нанесен на рис. 5.1 пунктирной линией.
Для определения регулирующей емкости бака водонапорной баш-ни составим табл.5.1.

Таблица 5.1. Водопотребление и режим работы насосов.
Время
суток Часовое во-допотребле-ние ( см. табл. 2.1., графа 11) I вариант II вариант
Подача насосов
Поступле-ние в бак Расход из бака Остаток в баке Подача
насосов Поступле-ние в бак Расход из бака Остаток в баке
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0-1 2,46 2,5 0,04 0,04 3 0,54 0,54
1-2 2.27 2,5 0,23 0,27 3 0,73 1,27
2-3 2,05 2,5 0,45 0.72 3 0,95 2,22
3-4 2,09 2,5 0,41 1,13 3 0,91 3,13
4-5 2,95 2,5 0,45 0,68 3 0,05 3,18
5-6 3,73 5 1,27 1,95 3 0,73 2,45
6-7 4,42 5 0,58 2,53 3 1,42 1,03
7-8 5,14 5 0,14 2,39 3 2,14 -1,11
8-9 5,87 5 0,87 1,52 6 0,13 -0,93
9-10 5,82 5 0,82 0,7 6 0,18 -0,75
10-11 5,59 5 0,59 0,11 6 0,41 -0,34
11-12 5,51 5 0,51 -0,4 6 0,49 0,15
12-13 4,72 5 0,28 -0,12 6 1,28 1,43
13-14 4.64 5 0,36 0,24 6 1,36 2,79
14-15 4,92 5 0,08 0,32 6 1,08 3,87
15-16 5,15 5 0,15 0,17 6 0,85 4,72
16-17 5,55 5 0,55 -0,38 6 0,45 5,17
17-18 4,92 5 0,08 -0,3 3 0,92 4,25
18-19 4.74 5 0,26 -0,04 3 1,74 2,51
19-20 4,43 5 0,57 0.53 3 1,43 1,08
20-21 4,16 5 0,84 1,37 3 1,16 -0,08
21-22 3,64 2,5 1,14 0,23 3 0,64 -0,72
22-23 2,95 2,5 0,45 -0,22 3 0,05 -0,67
23-24 2,28 2,5 0,22 0 3 0,72 0,05
Всего: 100


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 предло-женным режимом работы НС-II.
Если подача насосов выше, чем водопотребление поселка, то раз-ность 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 про-межутка определяется как алгебраическая сумма данных граф 4 и 5 (по-ложительных при поступлении воды в бак и отрицательных при расходе из него). Например, к концу первого часа в баке накопилось 0,04% от су-точного расхода воды, а к 4 часу 0,04+0,023 + 0,45+0,41=1,13%. В четыре часа водопотребление в поселке стало выше подачи насосов и к пятому часу в баке осталось 1,13-0,45=0,68% суточного расхода воды.
Регулирующая емкость бака будет равна сумме абсолютных значе-ний наибольшей положительной и наименьшей отрицательной величины графы 6. В рассмотренном примере емкость бака башни получилась рав-ной
2,53+-0,4=2,93% от суточного расхода воды.
При выполнении курсового проекта рекомендуется проанализиро-вать несколько режимов работы НС-II. Так, для приведенного графика водопотребления определим регулирующую емкость бака для ступенча-того режима работы НС-II с подачей, например, по 3% суточного расхо-да воды каждым насосом. Один насос за 24 часа подаст 3*24=72% суточ-ного 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 штрихпунк-тирной линией. Регулирующая емкость бака (графы 7,8,9,10 табл.5.1) бу-дет равна 5,17+-1,11=6,28%, т.е. при этом режиме необходимо увели-чение емкости бака водонапорной башни и окончательно выбираем ре-жим работы НС-II по первому варианту.

6) 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=1000м.
Учитывая, что в примере 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 ра-вен:



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 2 определяем диаметр водо-водов:
dвод=0.3м; dвн.=0.279м.

Скорость воды в водоводе определяется из выражения V=Q/ω,
где: - площадь живого сечения водовода.
При расходе Qвод=88,6л/с скорость движения воды в водоводе с расчетным диаметром 0,279 м будет равна:



Потеря напора определяется по формуле (4).



Для асбестоцементных труб (приложение 10[4])

; ; ;

Потери напора в водоводах составят:



Общий расход воды в условиях пожаротушения в рассматривае-мом примере равен .
Расход воды в одной линии водоводов в условиях пожаротушения



При этом скорость движения воды в трубопроводе:



И потери напора в водоводах при пожаре:



Потери напора в водоводах (hвод,hвод.пож.) будут учтены при опреде-лении требуемого напора хозяйственных и пожарных насосов.

7) Определение высоты водонапорной башни.

В рассматриваемом примере hc = 7,2 м (см.2.1) .

и



7.1) Определение ёмкости бака водонапорной башни.

Нами определен график водопотребления и предложен режим ра-боты НС-II, для которого регулирующий объем бака водонапорной баш-ни составил К=2,93% от суточного расхода воды в поселке.



где =12762 м3/сутки (табл. 1.3).
Так как наибольший расчетный расход воды требуется на тушения одного пожара на предприятии, то



Согласно табл.2.1


Таким образом,




По приложению 5 принимаем водонапорную башню (номер типо-вого проекта 901-5-28/70) высотой 27,5 м с баком емкостью 800 м3.
Зная емкость бака определяем его диаметр и высоту:

,

В рассматриваемом примере эти величины составят:

,

Принципиальная схема водонапорной башни и ее оборудования показана на рис.13.24 литературы [2]. При выполнении курсового проек-та необходимо привести эту схему, проставить полученные в результате расчетов размеры ствола и бака водонапорной башни, указать уровень неприкосновенного пожарного запаса воды, пояснить назначение обору-дования и предложить способ сохранения НПЗ воды.

8) Расчет резервуара чистой воды


Для определения Wрег воспользуемся графоаналитическим спосо-бом. Для этого совместим графики работы НС-1 и НС-11 (рис. 8.1). Регу-лирующий объем в % от суточного расхода воды равен площади «а» или равновеликой ей сумме площадей «б»

, или


Рис. 8.1. Режим работы НС – II и НС – I

В рассматриваемом примере суточный расход воды составляет 12762 м3, а регулирующий объем резервуара чистой воды будет равен:




,

где: Тt = 3ч – расчетная продолжительность тушения пожара (п. 2.24 СНиП 2.04.02-84).



Водопотребление меньше в следующий час (т.е. с 8 – 9 часов) 743,03м3/ч. Поэтому при расчете неприкосновенного запаса на хозяйст-венно-питьевые нужды принимаем:

и


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:


Таким образом, объем неприкосновенного запаса воды будет ра-вен:



Полный объем резервуаров чистой воды:



Принимаем два типовых резервуара объемом 1800м3 каждый. Но-мер проекта 901-4-66.83 (приложение 6). Оборудование резервуаров ука-зано в литературе [2] с 275-277. Общий вид типового железобетонного резервуара показан на рис. 13.22 [2].

9) Подбор насосов для насосной станц

Предложения исполнителей

11.11.2010

Имя и адрес пользователя:

ермакова светлана louizas@rambler.ru

Сумма:

1300 руб.

Срок выполнения:

6 дней

Текст предложения:

большой опыт, гарантия. пишу с учетом антиплагиата.
обращайтесь!
louizas@rambler.ru
ася 195 386 531
но нужна нормальная метода

11.11.2010

Имя и адрес пользователя:

help_students5@mail.ru

Сумма:

1000 руб.

Срок выполнения:

5 дней

Текст предложения: