Водонасбжение города

 

nс- количество душевых  сеток, шт.

 

По формуле (1.14) для горячих  цехов получим:

 

=9 ,75 м3/смена;

 

для холодных цехов:

 

= 6 м3/смена.

 

Во вторую смену работают 1380 человек, из которых 45 % работают в горячих цехах, т.е. 225 человек, в холодных цехах работают 275 человек. Из них пользуются душем: в горячих цехах - 70 %, т.е. 158 человек, в холодных цехах - 50 %, т.е. 138 человек.

 

Количество душевых сеток  определяется аналогично первой смене  по формуле (1.13).

 

Количество сеток в  горячих цехах:

 

 

 

в холодных цехах:

 

 

 

Количество воды на души в смену определяется по формуле (1.14). Для горячих цехов душевой  расход равен:

 

=12 м3/смена; 

 

для холодных цехов: _

 

= 7,5 м3/смена.

 

Для третьей смены количество душевых сеток и расход воды на душевые нужды будут такими же, как и для первой смены (количество рабочих в третью смену равно 400 человек):

 

 

 

=9,75 м3/смена;  = 6 м3/смена.

 

Принимаем, что в каждую смену за 5 часов до ее конца подогревается  половина необходимого количества воды, т.е по 10% в час, а холодная вода будет подаваться после окончания  данной смены (т.е в первый час  следующей) в количестве 50% общего расхода  этой смены на душевые установки.

 

1.4 Расход воды на поливку  в городе

 

Расход воды на поливку  улиц и зеленых насаждений принимается  дополнительно к городскому расходу  по данным п. 2.3 [1]. При отсутствии данных о величине и характере площадей поливки удельный среднесуточный расход на поливку в расчете на одного жителя может быть принят, в зависимости от местных условий, в пределах 50-90 л/чел в сутки согласно примечанию 1 к таблице 3 [1]. Поливка производится поливочными машинами в течение 16 часов и дворниками в течение 6-8 часов (по 3-4 часа утром и вечером).

 

При распределении поливочных расходов по часам суток следует  стремиться к тому, чтобы часы поливки  не совпадали с часами максимального  расхода на хозяйственно-питьевые нужды (п. 2.8 [1]).

 

Расход воды на поливку  автомашинами составляет 60-70% от общего расхода на поливку.

 

Общий расход на поливку  определяется по формуле

 

Qполив=70·N/1000 , м3/сут,     (1.15)

 

 

где 70 - удельный среднесуточный расход на поливку в расчете на одного жителя, л/чел; N - число жителей, чел. По формуле (1.15) находим:

 

 

 

Расход воды на поливку  автомашинами:

 

, м3/сут.                             (1.16)

 

По формуле (1.16) получим:

 

qмаш = 0,6-621=373м3/сут. 

 

Расход воды на поливку  дворниками:

 

qдв=0,4·Qполив , м3/cут                               (1.17)

 

По формуле (1.17) получим:

 

qдв= 0,4·621 = 248 м3/сут.

 

Специфика отбора воды из сети для поливки улиц и зеленых  насаждений позволяет классифицировать поливочные расходы как равномерно распределенные по длине сети расходы.

 

Расход воды в час на поливку автомашинами:

 

,м/час,             (1.18)

 

где qмаш- расход воды на поливку  автомашинами, м3/сут;

 

16 - продолжительность поливки  автомашинами.

 

Расход воды на поливку  автомашинами равен:

 

 м/час, Расход воды  в час на поливку дворниками:

 

Принимаем, что поливка  улиц дворниками производится в течение 8 часов.

 

Тогда в час расход воды составляет:

 

,м3/час,                                  (1.19)

 

где qдв- расход воды на поливку  дворниками, м3/час;

 

8 -продолжительность поливки  дворниками, час. 

 

По формуле (1.19) расход на поливку дворниками равен:

 

1.5 Расход воды на пожаротушение

 

Расход воды на пожаротушение  складывается из расходов на наружное (из пожарных гидрантов) и внутреннее (из пожарных кранов или сплинкерных  систем) тушение пожаров.

 

Расход воды на наружное пожаротушение и количество одновременных  пожаров в населенном пункте принимают  по табл. 5 [1] в зависимости от количества жителей и максимальной этажности  застройки.

 

Согласно п. 3.10 [2] расход воды на тушение пожара внутри зданий, оборудованных  пожарными кранами, следует учитывать  дополнительно к расходам на наружное пожаротушение из расчета двух пожарных струй производительностью по 2,5 л/с каждая для общественных и  жилых зданий объемом более 25000 м3, и одной струи для зданий менее 25000 м3.

 

Расчетный расход воды должен быть обеспечен при наибольшем расходе  воды на другие нужды, предусмотренные  п. 4.3 [1], при этом на промпредприятии  расходы воды на поливку территории, прием душа, мытье полов и мойку  технологического оборудования, а также  на полив растений в теплицах не учитывается.

 

При количестве населения 9 тысяч и этажности до 7 этажей принимаем расчетное количество одновременных пожаров 1 по 15 л/с  с добавкой 5 л/с (2 струи по 2,5 л/с), т. е. по 20 л/с на каждый пожар.

 

На промпредприятии расход воды на тушение пожара определяется по табл.7.8 [1] в зависимости от степени  огнестойкости и категории производства, объема здания.

 

В соответствии с заданием степень огнестойкости здания - Ш, категория производства по пожарной опасности - В, ширина здания - 60 м и  объем здания 160 тыс. м3. Тогда по табл. 7 [1] расход воды на тушение пожара на предприятии составляет 40 л/с. Таким  образом, суммарный расход на пожаротушение  составляет 20+40=60 л/с.

 

 

 

 

2. Определение производительности  и напора насосов II подъема  и емкости бака водонапорной  башни

 

Для выбора режима работы насосной станции II подъема и определения  емкости водонапорной башни необходимо построить ступенчатый график водопотребления  по результатам расчетов табл.1 в  соответствии с графами 23, 24 (рис. 2.1).

 

2.1 Определение производительности  и напора насосов II подъема

 

Производительность насосов  определяем с учетом того, что два  насоса будут работать круглосуточно, и один насос будет включаться в работу в определенные часы.

 

При двух рабочих насосах, при их параллельной работе, производительность каждого равна половине расчетного расхода, а высота подачи насоса принимается  для случая подачи всего расчетного расхода. При параллельной работе трех рабочих насосах производительность каждого равна трети от расчетного расхода.

 

При выключении из работы одного насоса производительность оставшихся увеличивается на 11%, при этом следует  учитывать коэффициент параллельности.

 

Назначаем следующий режим  работы насосов: три насоса работают 15 часов (с 6 до21 часов), остальные 9 (с 21 до 6 часов) часов работают два насоса.

 

Для определения производительности одного насоса решим уравнение:

 

 

 

где х - подача одного насоса, м3/час. Из уравнения находим х:

 

х = 93,37 м3/час.

 

Тогда три насоса подают: 3 • 93,37 = 280.11 м3/час; два насоса подают: 2·1,11·93,37 = 207,28 м3/час.

 

Для подбора марки насосов  определяем потребный напор, который  ориентировочно определяется по формуле:

 

                  (2.1)

 

где Z6 - отметка поверхности  земли у водонапорной башни (по генплану), м, равная 74,2 м; Zp.cp - отметка среднего уровня воды в резервуарах чистой воды, принимается ниже поверхности  земли у насосной станции П  подъема на 2-3 м, м, равная 68,3-2,5=65,8 м;

 

Нб - расчетная высота ствола водонапорной башни до дна резервуара, м,

 

H6=z-z6+Hсв+hб                                                            (2.2)

 

где z - отметка поверхности  земли в диктующей точке, питающейся в час максимального водоразбора  от водонапорной башни, м, равная 72,5 м;

 

Нсв - свободный напор  в диктующей точке, определяемый в зависимости от этажности застройки  по п. 2.26 [1], равен 34 м;

 

hб - потери напора на  участке от водонапорной башни  до диктующей точки, м;

 

Нр.б - расчетная глубина  воды в резервуаре напорной башни, ориентировочно принимается равной 5-6 м;

 

hH. ст - потери напора на  внутренних коммуникациях насосной  станции, принимаются предварительно  равными 2-2,5 м;

 

hc - потери напора в  водоводах и водопроводной сети  от насосной станции до водонапорной  башни.

 

Hб и hc определяются  из расчета потерь напора по  длине 2-3 м водного столба на  один погонный километр сети, т.е. гидравлический уклон равен  0,002-0,003.

 

Потери напора на участке  водонапорная башня - диктующая точка  определяется по формуле:

 

,м                                        (2.3)

 

где i - гидравлический уклон;

 

lб - длина водоводов  от диктующей точки до башни,  равная 975 м. 

 

H6 =0,002 · 975 =1,95 м.

 

Потери напора в водоводах  и водопроводной сети от насосной станции до водонапорной башни определяются по формуле:

 

,м                                         (2.4)

 

где lС - длина контура  НС-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-ВБ, равная 2325 м. По (2.4) получим:

 

Hс = 0,002 • 2325 = 4,65 м.

 

Подставляя полученные значения в формулу (2.2) находим расчетную  высоту ствола водонапорной башни до дна резервуара:

 

Hб =72,5-74,2 + 34 + 1,95 = 34,25 м.  Далее находим потребный напор  насосов:

 

Hн = 74,2 - 65,8 + 34,25 + 5 + 2 + 4,65 = 54,3 м.

 

По [3] подбираем три насоса марки К100-65-250/2 с производительностью Q=100 м3/час и напором Н=80 м.

 

2.2 Определение регулирующей  емкости бака водонапорной башни

 

2.2.1 Определение табличным  методом

 

Определение регулирующей емкости  бака водонапорной башни производится табличным методом. При определении  регулирующей емкости назначается  час суток после длительного  и большого расхода из бака (21-22), считая, что к этому часу бак  опорожняется, и за следующий час  в графу 25 таблицы 1.2 ставим 0. Затем  суммируем или вычитаем приток поступающей  воды в бак за каждый час. Наибольшее число 25 графы является регулирующей емкость бака, т.е. 321,64 м3.

 

Наибольшее значение графы 23 соответствует максимальному транзиту, т.е. 72,22 м3, и приходится на 0-1 час.

 

2.2.2 Определение по аналитической  формуле 

 

В соответствии с п.9.2 [1] регулирующий объем воды в баке определяется по формуле:

 

,м3

 

где Qсут.max - расход воды в  сутки максимального водопотребления, м3/сут;

 

kH - отношение максимальной  часовой подачи в сеть водопровода  с регулирующей емкостью к  среднему часовому расходу в  сутки максимального водопотребления,

 

(2.6)

 

(2.7)

 

По (2.6),(2.7) получим:

 

 

 

kq - коэффициент часовой  неравномерности отбора воды  из регулирующей емкости, определяемый  как отношение максимального  часового отбора к среднему  часовому расходу в сутки максимального  водопотребления,

 

 

 

Коэффициент kчравен:

 

 

 

Подставляя полученные значения в формулу (2.5) находим регулирующий объем воды в баке:

 

 

 

2.3 Определение полной  емкости бака водонапорной башни

 

Суммарная емкость бака водонапорной башни определяется:

 

Wр.б=Wp+Wпож ,м3,                                 (2.9)

 

где Wp - регулирующая емкость  башни (определенная табличным методом), м3;

 

Wпож- запас воды на  тушение одного внутреннего и  одного наружного пожара в  течение 10 минут, м3 ,

 

    (2.10)

 

где qпож - расход воды на тушение  одного внутреннего и одного наружного  пожара, л/с.

 

По формуле (2.10) получим:

 

 

 

Далее находим суммарную  емкость бака:

 

Wр.б =321,64+12 = 333,64 м3.

 

Суммарная емкость бака водонапорной башни должна находиться в пределах 2-6% от суточного расхода.

 

Полученная емкость бака составляет, что меньше 6%.

 

По суммарной емкости  подбираем типовую башню емкостью 350 м3.

 

 

3. Гидравлический расчет  сети

 

Цель гидравлического  расчета водопроводной сети заключается  в нахождении экономически наивыгоднейших диаметров магистральных трубопроводов  всех участков сети и сопротивлений  в них, достаточных для пропуска необходимого количества воды ко всем потребителям с требуемым напором  и необходимой степенью надежности, а также в определении минимальных  потерь напора на участках сети, которые  нужны для установления высотного  положения регулирующей емкости  и требуемого напора насосов второго  подъема, и минимальной стоимости  водопроводной сети.