Почасовой график водопотребления и подачи насосной станции II-го подъема

Почасовой график водопотребления и подачи насосной станции II-го подъема

1.1. Построение почасового графика водопотребления и его анализ

Согласно приведенным данным водопотребления города и промышленного предприятия, рассчитан расход воды в населенном пункте по часам суток. Расчёты сведены в табл.1.

1.2. Определение подачи насосов и насосной станции

По результатам табл.1 построен график вероятного водопотребления и выбран час максимального водопотребления. Режим работы н.с.- II – двух-

ступенчатый. Принято: на I-ой ступени работает 1 насос, на II-ой – 2 насоса. Производительность насосов на I-ой ступени составляет 512 м³/ч, продолжи- тельность – 6 часов; на II-ой ступени производительность составляет 935 м³/ч, время работы – 18 часов.

После наложения графика подачи насосов на график водопотребления (приложение 1) определена регулирующая емкость бака башни, подача насосной

станции I-го и II-го подъема, поступление воды в резервуар чистой воды. Расчеты сведены в табл.2.

Таблица №2 Расходы водонапорной башни и РЧВ

 

 

Часы	Водопотреб.	Под.НС2	В бак	Из бака	Остаток	Под.НС1	В РЧВ	Из РЧВ	Остаток
0--1	597,44	514,42		-83,02	53,81	829,922	315,502		-315,502
1--2	568,23	514,42		-53,81	0	829,922	315,502		0
2--3	502,71	514,42	11,71		11,71	829,922	315,502		315,502
3--4	506,18	514,42	8,24		19,95	829,922	315,502		631,004
4--5	705,9	514,42		-191,48	-171,53	829,922	315,502		946,506
5--6	812,61	935,09	122,48		-49,05	829,922		-105,167	841,3387
6--7	897,97	935,09	37,12		-11,93	829,922		-105,167	736,1713
7--8	928,99	935,09	6,1		-5,83	829,922		-105,167	631,004
8--9	1037,18	935,09		-102,09	-107,92	829,922		-105,167	525,8367
9--10	1061,08	935,09		-125,99	-233,91	829,922		-105,167	420,6694
10--11	970,24	935,09		-35,15	-269,06	829,922		-105,167	315,502
11--12	933,84	935,09	1,26		-267,8	829,922		-105,167	210,3347
12--13	870,81	935,09	64,28		-203,52	829,922		-105,167	105,1674
13--14	941,007	935,09		-5,917	-209,437	829,922		-105,167	0
14--15	965,01	935,09		-29,92	-239,357	829,922		-105,167	-105,167
15--16	891,58	935,09	43,51		-195,847	829,922		-105,167	-210,335
16--17	958,88	935,09		-23,79	-219,637	829,922		-105,167	-315,502
17--18	847,54	935,09	87,55		-132,087	829,922		-105,167	-420,669
18--19	867,67	935,09	67,42		-64,667	829,922		-105,167	-525,837
19--20	842,72	935,09	92,37		27,703	829,922		-105,167	-631,004
20--21	947,73	935,09		-12,64	15,063	829,922		-105,167	-736,171
21--22	936,21	935,09		-1,12	13,943	829,922		-105,167	-841,339
22--23	734,3	935,09	200,79		214,733	829,922		-105,167	-946,506
23--24	592,32	514,42		-77,9	136,833	829,922	315,502		-631,004
СУММА	19918,18	19918,18	742,83	-742,827			1893,012	-1893,01

График суточного водопотребления

Определение объемов водонапорной башни и РЧВ:

Полный объем бака водонапорной башни определен по зависимости:

Wв/б= Wрег + Wпож,

где Wв/б – полный объем бака водонапорной башни,

Wрег– регулирующий объем водонапорной башни,

Wпож – запас воды на тушение пожара в течении 10 мин;

Wрег= qост min + qост max = I200,79I + I-191,48I = 392,27 м3;

где qост min, qост max – остаточный min, max расход в баке водонапорной башни;

Wпож = 0,6*(qвн + qнар) = 0,6*(35+5)=24 м³,

где qвн, qнар – расходы воды на тушение внутреннего и наружного пожара, л/с, принято по табл.5[5];

Расчетное количество одновременных пожаров – 2, в соответствии с количеством жителей N = 63352 чел, принято по табл.5[5];

Wв/б = 329,27 + 24 = 416,27 м3.

Габаритные размеры бака приняты в соответствии с прил.2[8]: круглый резервуар из сборного железобетона

· емкость резервуара – 250,

· диаметр – 9 м;

· высота – 3 м;

Определение объема резервуара чистой воды (РЧВ):

Полный объем РЧВ: Wрчв = Wрег+Wн, м³

где Wрег – регулирующий объем РЧВ, м³;

Wн – неприкосновенный запас воды;

Wрег получили в результате обработки совмещенных графиков работы насосов насосной станции I-го и II-го подъемов;

Wрег = I-946,506I + I946,506I = 1893,012 м3;

Wн = Ппож + ∑Пmax – 3*Рн.с.1,

где ∑Пmax – объем воды за 3 часа максимального водопотребления, м³;

3*Рн.с.1 - I-гоподъема, м³;

∑Пmax – 1037,17 + 1061,08 + 970,25 = 3068,05 м3;

3*Рн.с.1- 3 * 829,92 = 2489,77 м3;

Ппож = 3,6*t(П* qнар+ qвн),

где t =3часа – время тушения пожара, ч;

qнар,П – расход на один наружный пожар и число

одновременных пожаров;

qвн – расход на один внутренний пожар;

Ппож = 3,6 * 3 * (2 * 35 + 5) = 810 м3.

Wн = 810 + 3068,05 + 2489,77 = 1388,74 м3.

WРЧВ = 1893,012 + 1388,74 = 3281,75 м3.

Габаритные размеры и количество резервуаров для чистой воды приняты по прил.2[8]: два круглых резервуара из сборного железобетона.

· Количество - 2

· Емкость резервуара - 2000 м³;

· Диаметр – 24 м;

· Высота – 4,8 м;

В соответствии с требованием [5 п.2.21] насосная станция рассчитана на подачу воды на наружное пожаротушение в час максимального водозабора:

Qmax = Qн.с.+Qпож+Qп.п.-∑Q, м³/ч где

Qп.п. – расход воды на промпредприятии, м³/ч;

Qпож – расход воды на наружное пожаротушение, принято по заданию, м³/ч;

∑Q – расход воды на прием душа, мытье полов, технологическое оборудования и

др., м³/ч;

Qmax = 935+120,83+87,52-446,26 = 697,09 м³/ч;

1.3. Обоснование принятой категории надежности насосной станции

Согласно рекомендациям [5 п.7.1. и п.4.4] исходя из суточной подачи назначена категория надежности насосной станции – II. В соответствии с требуемой

степенью надежности бесперебойного водоснабжения на проектируемой насосной станции допускается снижение подачи воды не более 30% длительностью до

15 сут; перерыв в подаче допускается на время проведения ремонта, но не более 6ч.

Подбор насосного агрегата

3.1. Определение напора насосной станции

Величина напора насосов Н.С. II-го подъема определяется:

Ннс = Нб + Но + hн + zб – zн,

где Но – высота бака башни, принят по прил.2 [8].

hн – потери напора в водоводах и сети от Н.С. II-го подъема до башни;

zн – отметка земли насосной станции

Ннс = 30,81 + 3 + 506,98 – 480 = 61,79 м.

3.2. Подбор насосов

Определение высоты водонапорной башни и напора на насосной станции

второго подъема.

Высота водонапорной башни определяют по формуле:

НБ = Нсв + Σhe + Zз - Zб, где

НБ – требуемая высота водонапорной башни, м;

Σhe – сумма потерь напора в сети от критической точки до водонапорной башни, м;

Zз – отметка земли в критической точке, м;

Zб – отметка земли водонапорной башни, м;

Нсв – свободный необходимый напор, м.

НБ = 30 + 1,25 + 506,31 – 506,98 = 30,58 м

По расчетной подаче Qн = 253м³/ч и полному напору Н=61,79м по каталогу [2], используя сводные графики полей Q-H выбран насос – Д 500-65. Выполнена выкопировка рабочих характеристик данного насоса Q-H, Q-N, Q-η, Q-∆hдоп, которая приведена в прилож.2.

3.3. Подбор электродвигателя для привода насоса

Выбранный насос поставляется заводом с электродвигателем 4АН280М4УЗ,

N = 160кВт, U=220/380 В. Характеристика данного насоса представлена в прилож.2.

3.4. Определение размеров фундамента под насосные агрегаты

Размеры рамы и фундамента под насосный агрегат определяются по размерам насоса и электродвигателя. Чертеж насосного агрегата представлен в прилож.4.

Определение размеров фундамента под насосные агрегаты:

Lфун.= Lн.а.+100=2170+100=1550мм=2,27м;

bфун.= b1+100=840+100=940мм=0,94м; где

Lфун – длина фундамента, м;

bфун – ширина фундамента, м;

Lн.а. – длина насосного агрегата, мм;

b1 – ширина рамы насосного агрегата с болтами крепления, мм;

100 – необходимый выступ фундамента относительно размеров насосного агрегата, мм.

Нф = 3М / Lфун*bфун*р, где

М – масса н.а, кг.

р – плотность бетона, кг/м3.

Нф = 1м

Относительно рассчитанных размеров ведется дальнейшая компоновка насосных агрегатов в машинном зале.

Почасовой график водопотребления и подачи насосной станции II-го подъема

1.1. Построение почасового графика водопотребления и его анализ

Согласно приведенным данным водопотребления города и промышленного предприятия, рассчитан расход воды в населенном пункте по часам суток. Расчёты сведены в табл.1.

1.2. Определение подачи насосов и насосной станции

По результатам табл.1 построен график вероятного водопотребления и выбран час максимального водопотребления. Режим работы н.с.- II – двух-

ступенчатый. Принято: на I-ой ступени работает 1 насос, на II-ой – 2 насоса. Производительность насосов на I-ой ступени составляет 512 м³/ч, продолжи- тельность – 6 часов; на II-ой ступени производительность составляет 935 м³/ч, время работы – 18 часов.

После наложения графика подачи насосов на график водопотребления (приложение 1) определена регулирующая емкость бака башни, подача насосной

станции I-го и II-го подъема, поступление воды в резервуар чистой воды. Расчеты сведены в табл.2.

Таблица №2 Расходы водонапорной башни и РЧВ

 

 

Часы	Водопотреб.	Под.НС2	В бак	Из бака	Остаток	Под.НС1	В РЧВ	Из РЧВ	Остаток
0--1	597,44	514,42		-83,02	53,81	829,922	315,502		-315,502
1--2	568,23	514,42		-53,81	0	829,922	315,502		0
2--3	502,71	514,42	11,71		11,71	829,922	315,502		315,502
3--4	506,18	514,42	8,24		19,95	829,922	315,502		631,004
4--5	705,9	514,42		-191,48	-171,53	829,922	315,502		946,506
5--6	812,61	935,09	122,48		-49,05	829,922		-105,167	841,3387
6--7	897,97	935,09	37,12		-11,93	829,922		-105,167	736,1713
7--8	928,99	935,09	6,1		-5,83	829,922		-105,167	631,004
8--9	1037,18	935,09		-102,09	-107,92	829,922		-105,167	525,8367
9--10	1061,08	935,09		-125,99	-233,91	829,922		-105,167	420,6694
10--11	970,24	935,09		-35,15	-269,06	829,922		-105,167	315,502
11--12	933,84	935,09	1,26		-267,8	829,922		-105,167	210,3347
12--13	870,81	935,09	64,28		-203,52	829,922		-105,167	105,1674
13--14	941,007	935,09		-5,917	-209,437	829,922		-105,167	0
14--15	965,01	935,09		-29,92	-239,357	829,922		-105,167	-105,167
15--16	891,58	935,09	43,51		-195,847	829,922		-105,167	-210,335
16--17	958,88	935,09		-23,79	-219,637	829,922		-105,167	-315,502
17--18	847,54	935,09	87,55		-132,087	829,922		-105,167	-420,669
18--19	867,67	935,09	67,42		-64,667	829,922		-105,167	-525,837
19--20	842,72	935,09	92,37		27,703	829,922		-105,167	-631,004
20--21	947,73	935,09		-12,64	15,063	829,922		-105,167	-736,171
21--22	936,21	935,09		-1,12	13,943	829,922		-105,167	-841,339
22--23	734,3	935,09	200,79		214,733	829,922		-105,167	-946,506
23--24	592,32	514,42		-77,9	136,833	829,922	315,502		-631,004
СУММА	19918,18	19918,18	742,83	-742,827			1893,012	-1893,01

График суточного водопотребления

Определение объемов водонапорной башни и РЧВ:

Полный объем бака водонапорной башни определен по зависимости:

Wв/б= Wрег + Wпож,

где Wв/б – полный объем бака водонапорной башни,

Wрег– регулирующий объем водонапорной башни,

Wпож – запас воды на тушение пожара в течении 10 мин;

Wрег= qост min + qост max = I200,79I + I-191,48I = 392,27 м3;

где qост min, qост max – остаточный min, max расход в баке водонапорной башни;

Wпож = 0,6*(qвн + qнар) = 0,6*(35+5)=24 м³,

где qвн, qнар – расходы воды на тушение внутреннего и наружного пожара, л/с, принято по табл.5[5];

Расчетное количество одновременных пожаров – 2, в соответствии с количеством жителей N = 63352 чел, принято по табл.5[5];

Wв/б = 329,27 + 24 = 416,27 м3.

Габаритные размеры бака приняты в соответствии с прил.2[8]: круглый резервуар из сборного железобетона

· емкость резервуара – 250,

· диаметр – 9 м;

· высота – 3 м;

Определение объема резервуара чистой воды (РЧВ):

Полный объем РЧВ: Wрчв = Wрег+Wн, м³

где Wрег – регулирующий объем РЧВ, м³;

Wн – неприкосновенный запас воды;

Wрег получили в результате обработки совмещенных графиков работы насосов насосной станции I-го и II-го подъемов;

Wрег = I-946,506I + I946,506I = 1893,012 м3;

Wн = Ппож + ∑Пmax – 3*Рн.с.1,

где ∑Пmax – объем воды за 3 часа максимального водопотребления, м³;

3*Рн.с.1 - I-гоподъема, м³;

∑Пmax – 1037,17 + 1061,08 + 970,25 = 3068,05 м3;

3*Рн.с.1- 3 * 829,92 = 2489,77 м3;

Ппож = 3,6*t(П* qнар+ qвн),

где t =3часа – время тушения пожара, ч;

qнар,П – расход на один наружный пожар и число

одновременных пожаров;

qвн – расход на один внутренний пожар;

Ппож = 3,6 * 3 * (2 * 35 + 5) = 810 м3.

Wн = 810 + 3068,05 + 2489,77 = 1388,74 м3.

WРЧВ = 1893,012 + 1388,74 = 3281,75 м3.

Габаритные размеры и количество резервуаров для чистой воды приняты по прил.2[8]: два круглых резервуара из сборного железобетона.

· Количество - 2

· Емкость резервуара - 2000 м³;

· Диаметр – 24 м;

· Высота – 4,8 м;

В соответствии с требованием [5 п.2.21] насосная станция рассчитана на подачу воды на наружное пожаротушение в час максимального водозабора:

Qmax = Qн.с.+Qпож+Qп.п.-∑Q, м³/ч где

Qп.п. – расход воды на промпредприятии, м³/ч;

Qпож – расход воды на наружное пожаротушение, принято по заданию, м³/ч;

∑Q – расход воды на прием душа, мытье полов, технологическое оборудования и

др., м³/ч;

Qmax = 935+120,83+87,52-446,26 = 697,09 м³/ч;

1.3. Обоснование принятой категории надежности насосной станции

Согласно рекомендациям [5 п.7.1. и п.4.4] исходя из суточной подачи назначена категория надежности насосной станции – II. В соответствии с требуемой

степенью надежности бесперебойного водоснабжения на проектируемой насосной станции допускается снижение подачи воды не более 30% длительностью до

15 сут; перерыв в подаче допускается на время проведения ремонта, но не более 6ч.