Гидравлический расчет наружного объединенного водопровода текстильного комбината

8. РАСЧЕТ ВОДОВОДОВ

      Производим  по максимальному секундному расходу  воды. В нашем случае НС-II подъема от сети проложены два водовода длиной 400 метров (смотри генеральный план).

      В часы максимального водопотребления  насосы 2-го подъема будут подавать расход: на хозяйственно-питьевые, производственные цели      39,915 л/с (см. таб. №2).

      При аварии одного из водоводов и пожаре на объекте другой водовод должен обеспечить подачу воды в количестве 100% на пожарные и 70% на хозяйственно-питьевые нужды, т.е.:

      По  расходу воды q^’ = 0,0679 м³/с рассчитываем диаметры труб, пользуясь уравнением:

,

      где Q – расход воды, м³/с;

          V – скорость движения воды, м/с. 

      Принимаем: диаметр = 300 мм, скорость = 0,99 м/с, материал – чугун. Тогда: 

      Так как водоводы работают в две линии, то по каждому из них («до пожара») пройдет половина расчетного сменного расхода т.е.:

      Потери  напора в водоводе составляет:

 
 

9. РАСЧЕТ ЗАПАСНЫХ И НАПОРНО - РЕГУЛИРУЮЩИХ ЕМКОСТЕЙ

      Расчет  емкости резервуара чистой воды:

      Объем резервуара чистой воды определяется по формуле:

,

где W_общ – общий объем воды в резервуарах, м³;

       W_рег – регулирующий объем (принимается равным 18% от сменного водопотребления), м³;

       W_нп.з. – объем неприкосновенного пожарного запаса воды, м³;

       W_сн – объем воды для собственных нужд (принимается равным 3% от сменного водопотребления), м³.

      Объем сменного водопотребления определяется по формуле:

      Тогда:

  

      Объем неприкосновенного пожарного запаса определяется по формуле:

где Q^’_расч – расчетный расход воды «при пожаре» (см. таб. №2);

      «3» - расчетное время тушения пожара (СНиП 2.04.02-84 п.2.24). 

Следовательно:

      В соответствии с пунктом 9.29 СНиП 2.04.04-84 количество резервуаров в одном  узле должно быть не менее двух.

      По  приложению №8 (методических указаний) принимаем: два типовых резервуара, емкость которых по 500 м³, проект 4-18-842, железобетонный прямоугольный из унифицированных конструкций заводского изготовления.

      Расчет  объема водонапорного  бака:

,

где W_рег – регулирующий объем, принимается равным 6% от сменного водопотребления, м³:

        W_нп.з. – неприкосновенный пожарный запас на первые 10 минут тушения пожара внутри здания, м³:

Следовательно: .

      По  приложению №9 принимаем типовой проект (901-5-22/70), объем бака 100 м³, железобетонные башни.

      Диаметр бака определяем по формуле:

      Высоту  бака следует увеличить на 0,2 метра (запас на случай переполнения), следовательно:

      Расчет  высоты расположения дна водонапорного  бака:

      Для поддержания во внутренней сети здания высота расположения водонапорного  бака определяется исходя из того, что  требуемый напор сети для работы внутреннего ПК должен быть обеспечен  при самом низком уровне воды в баке:

      где h_c – потери напора в сети «до пожара» с учетом местных потерь (1,05),      h_c = 3,315 м. вод. ст. – из расчета сети «до пожара» по трубам, диаметры которых определили при расчете сети «при пожаре»; 
 

      Z = Z_д.т. -  Z_б – разность отметок диктующий точки и водонапорной башни. Так как Z_д.т.= 19 м. Z_б = 23 м, то Z = 19 – 23 = -4 м;

      Н_св – свободный напор на вводе в здание .определяемый по формуле:

 м.вод.ст.

      где h_вн.c – потери напора  во внутренней сети равна 10 % от высоты подъема наиболее расположенного ПК м.вод.ст.;

      Z = 16 м – геометрическая высота подъема воды от уровня земли до наиболее высокого расположения и наиболее удаленного от ввода внутренних ПК, м;

      Н_ПК =  h_р + Н_с – напор на внутреннем ПК, м.вод.ст.;

где h_р = S · n · q ² - потери напора в непрорезиненном рукаве длиной 20 м

( согласно  п. 6.8.(прим. 2 ) СНиП 2.04.01.85), м.вод.ст.;

      Н_с – требуемый напор у ствола с диаметром спрыска 19 мм при q = 5 л/с м.вод.ст.

     h_р = S · n · q ² = 0,077 · 1 · 5² = 1,925 м.вод.ст.;

      n = 1 – колличество рукавов;

      S = 0,077 – сопротивление первого  рукава;

      Н_с = S_c  · q² = 0,634 · 5² = 15,85 м.вод.ст.

      S_c = 0,634 – сопротивление спрыска пожарного ствола.

   Тогда :

            Н_ПК = 1,925 + 15,85 = 17,775 м.вод.ст.

            Н_св =  1,6 + 17, 775 +16 = 35,375 м.вод.ст.

Следовательно:

            Н_б = 1,05 · 2,713 + 35,375 + (- 4) = 34,22 м 
 
 
 
 

10. ПОДБОР НАСОСОВ

      Расчет  хозяйственно-питьевых насосов

      Насосы  подбираются по требуемому напору и  по расчетному расходу. По этим данным Н и Q по каталогу следует выбирать тип насоса и двигатель к нему.

      По  напору объединенные водопроводы делятся  на два типа:

• высокого давления
• низкого давления

Требуемый напор хозяйственно-производственного  насоса при водопроводе низкого  давления определяется по формуле :

,

где h_вод = 0,15 м.вод.ст. – потери напора в водопроводе «до пожара»;

       Н_б = 34,22 м – высота водонапорной башни;

       h_б = 3,62 м. высота - высота напорного бака башни;

       Z_б = 23 м – отметка (см. генеральный план) место установки водонапорной башни;

       Z_н = 23 м – отметка ( см. Генеральный план) оси насоса;

       Z_вс = 3,6 м – геометрическая высота всасывания, равная глубине резервуара чистой воды;

       h_вс = 3 м – потери напора во всасывающей линии насосов.  

Тогда:

Н_Х-П  = 1,05 · 0,151 + 34,22 + 3,62 + (23 – 23) + 3,6 + 2,5 = 44,09 м.вод.ст. 

По  расходу Q = 30 л/с и напору Н = 45,5 м.вод.ст. подбираем хозяйственно-производственный насос:

• марка насоса Н К95-55;
• производительность Q = 18-33;
• полный напор Н = 46-62 м.вод.ст.;
• скорость вращения вала (число оборотов) n = 2000 об/мин.

  Расчет пожарных насосов

      Требуемый напор пожарного насоса определяется по формуле:

где h_вод =1,751 м.вод.ст. – потери напора в водопроводе «при пожаре»;

h_с = 18,741 м - потери напора в сети при пожаре;

Н_св = 28 + Z_ад = 28 + 20 = 48 м – свободный напор в сети у ПГ;

Z_дт = 19 м – отметка земли диктующей точки невыгодного ПГ;

Z_м = 23 м - отметка оси насоса;

Z_вс = 3,6 м – геометрическая высота всасывания, равная глубине резервуара ;

h_вс = 3 м – потери напора во всасывающих линиях. 

Тогда:

      Н_пн =1,05 · (1,751 + 18,741) + 48 + (19 – 23) +  3,6 + 3 = 72,11 м

      Q = 68,441 (см. Таб.№2).

По  расходу Q и напору Н определяем пожарный насос:

• марка насоса Д250-130;
• скорость вращения  вала (число оборотов) n = 2950.

   Расчетные расходы воды и напора, марку и  количество основных и резервных  насосов заносим в Таб. № 12 

   Таблица №12

Вид   Насоса	Марка насоса	Расчетные параметры		Количество
		Q, л/с	Н, м	Основных	Резервных	Всего
Хозяйственно-питьевой	К 90-55 2900 об/м	30	44,09	2	2	4
Пожарный	Д250-130 2950 об/м	68,441	72,11	1	1	2

11. ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ  БЕЗОПАСНОСТИ К  НАСОСНЫМ 

       СТАНЦИЯМ

В соответствии с п.п. 7.18; 7.21; 7.23 СНиП 2.04.02-84:

      насосные  станции размером машинного зала 6х9 метров и более должны оборудоваться  внутренним противопожарным водопроводом с         Q = 2,5 л/с.

      Кроме того следует предусмотреть:

      при установке двигателей (электрических) напряжением до 1000 В и менее  – два ручных пенных огнетушителя, а при двигателях внутреннего сгорания мощностью свыше 3000 л/с – 4 ручных пенных огнетушителя. Кроме того, следует предусматривать дополнительно –2 углекислотных огнетушителя, бочку с водой вместимостью 250 л, два куска войлока, асбестового полотна размером 2х2 м.

      Примечание:

1. Пожарные краны следует присоединять к напорному коллектору насосов.
2. В насосных станциях с двигателями внутреннего сгорания допускается размещать емкости с жидким топливом (бензином до 250 л, дизельного топлива до 500 л.) в помещениях отдельных от машинного зала несгораемыми конструкциями с пределом огнестойкости – не менее 2 часа.
3. Насосные станции противопожарного водоснабжения допускается размещать в производственных зданиях, при этом они должны быть отделены противопожарными перегородками.
4. В соответствии с пунктами 5.08, 5.09, 1.010, 5.013, «типовых правил пожарной безопасности, для промышленных предприятий» в помещении пожарной насосной станции должны быть вывешены общие противопожарного водоснабжения, схемы сплинклерных и дренчерных установок предприятия и инструкция по их эксплуатации. На каждой задвижке и пожарных насосов-повысителей должны указатели их назначения.

      Каждая  насосная станция должна иметь телефонную связь или сигнализацию, связывающую  ее с пожарной охраной.

      Все пожарные насосы водо-насосной станции  предприятия должны:

• содержатся в постоянной эксплуатационной готовности и проверятся на создание требуемого напора путем пуска на реже одного раза в 10 дней (с соответствующей записью в журнале);

Ответственность за содержание и своевременный ремонт пожарной техники и оборудования несет руководитель предприятия.