Определение емкости резервуаров у насосной станции 2-го подъема

 

Общий объем резервуаров у насосной станции 2- го подъема определяется по формуле:

 

                           W_рез= W_рег+W_н.з+ W_ст                                                                                 (15)

 

где W_рег– регулирующая емкость

W_н.з – неприкосновенный противопожарный запас воды

W_ст– запас воды на промывку фильтров и другие собственные нужды очистной станции.

Регулирующая емкость резервуаров W_рег определяется (в % от суточного расхода воды) путем совмещения графиков работы насосной станции 1-го подъема и насосной станции 2- го подъема:

 

W_рег= (5-4,16)·16 ·18865,36 / 100 = 2535,5 м³                  (16)

 

Неприкосновенный противопожарный запас воды определяется по формуле:

 

                    W_н.з = 3 (Q_пож- Q_ср.ч) +∑q_макс.ч                                              (17)

 

где Q_пож– часовой расход на тушение пожаров

 

                                 Q_пож = 3,6 · 72 = 259,2 м³/ч                             (18)

Q_ср.ч– часовой расход воды, поступающей в резервуар со стороны очистных сооружений,

Таблица 6 Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни (% от суточного расхода)

Часы суток	Расход воды городом	Подача воды насосами	Поступление воды в бак	Расходы воды из бака	Остаток воды в баке
0-1	2,71%	2,50%		0,21%	7,91%
1-2	2,93%	2,50%		0,43%	7,49%
2-3	2,43%	2,50%	0,07%		7,55%
3-4	2,52%	2,50%		0,02%	7,53%
4-5	3,01%	2,50%		0,51%	7,02%
5-6	6,26%	2,50%		3,76%	3,26%
6-7	6,50%	5,00%		1,50%	1,76%
7-8	6,76%	5,00%		1,76%	0
8-9	4,41%	5,00%	0,59%		0,59%
9-10	3,88%	5,00%	1,12%		1,71%
10-11	3,88%	5,00%	1,12%		2,83%
11-12	3,78%	5,00%	1,22%		4,05%
12-13	3,55%	5,00%	1,45%		5,50%
13-14	3,40%	5,00%	1,60%		7,10%
14-15	3,40%	5,00%	1,60%		8,71%
15-16	3,60%	5,00%	1,40%		10,10%
16-17	3,63%	5,00%	1,37%		11,48%
17-18	3,40%	5,00%	1,60%		13,08%
18-19	6,50%	5,00%		1,50%	11,58%
19-20	6,52%	5,00%		1,52%	10,06%
20-21	6,48%	5,00%		1,48%	8,58%
21-22	3,82%	5,00%	1,18%		9,76%
22-23	3,70%	2,50%		1,20%	8,57%
23-24	2,94%	2,50%		0,44%	8,13%
Итого	100,00%	100,00%	14,33%	14,33%

 

 

                                Q_ср.ч= 18865,36 / 24= 786,06 м³/ч                          (19)

 

∑q_макс.ч – суммарный расход воды за 3 часа наибольшего водопотребления

 

∑q_макс.ч= 1276,108+1230,748+1226,154 = 3733,01 м³                               (20)

 

W_н.з= 3 · (259,2 – 786,06) + 3733,01 = 2152,43 м³                                                  (21)

 

Объем воды на собственные нужды очистной станции W_страссчитывается на две промывки одного фильтра или три промывки при одновременной промывке двух фильтров. Величину W_стопределяют после расчета водоочистной станции с учетом типа и площади фильтров, а также интенсивности их промывки. Ориентировочно ее можно принимать равной: W_ст(0,01…0,015)

 

                                          W_ст= 0,015 · Q_{сут.макс}                                                         (22)

 

      W_ст = 0,015 · 18865,36 = 282,98 м³

 

Общий объем резервуаров составит:

 

W_рез = 2535,5 + 2152,43 + 282,98 = 4970,91 м³

 

Принимаем один бак.

Вместительностью: 5000 м³

Длина: 30 м.

Высота: 4,8 м.

Ширина: 36 м.

Марка резервуара: РЕ - 100М – 50.

По типовому проекту: № 901 – 4 - 62,83

 

Гидравлический расчет сети

Расчетные режимы работы в сети

 

Водопроводная сеть рассчитывается из условия наиболее напряженных режимов ее работы. При расположении башни в начале сети города, расчет сети производится на два основных режима ее работы:

I – режим максимального водоразбора;

II – режим пожаротушения в час максимального водоразбора.

 

Составление расчетных схем

 

Расчетные схемы составляются одновременно для двух случаев работы водонапорной сети. На эти схемы нанесены точки питания сети – места примыкания водоводов, места расположения и точки присоединения крупных потребителей воды завод №1. Сеть разбита на расчетные участки, границами которых являются узлы сети и точки присоединения крупных потребителей воды. На участках без ответвлений расчетные точки устанавливаются на расстоянии не более 1…1,5 км. Нумерация узлов начинается с точки питания сети насосной станции 2 – го подъема. На данной схеме принято 16 расчетных точек и 16 расчетных участков. Указываются длины расчетных участков. Общая длина водопроводной сети составляет 7,5 км.

 

Расчетные расходы в сети

 

В водопроводной сети имеется два вида расхода воды:

1) сосредоточенные в отдельных точках сети;

2) равномерно-распределенные по длине магистральных линий.

В данном примере сосредоточенными являются расходы завода №1. Эти расходы на расчетных схемах показаны стрелками в соответствующих точках сети и очерчены в виде прямоугольника. Остальная часть общего расхода воды города, располагается равномерно-распределенной по длине сети.

Длина гидравлического расхода сети величины часовых расходов в расчетные периоды должны быть переведены в л/с. Режим максимального водоразбора в городе наблюдается с 7 до 8 часов. Расчетные расходы в час максимального водоразбора составляют:

- общий расход воды –1276,108 м³/ч или 354,47 л/с, в том числе:

- равномерно-распределительный расход – 635,04 м³/ч или 176,4 л/с;

- сосредоточенные расходы – 180,451 м³/ч или 50,125 л/с.

В час максимального водоразбора насосная станция 2-го подъема подает в сеть 5% от суточного расхода воды, т.е. 943,268 м³/ч или 262,02 л/с; от водонапорной башни поступает 1,76% суточного расхода, т.е. 332,03 м³/ч или 92,23 л/с. Общий расход воды, подаваемый в сеть в час максимального водоразбора, составляет 262,02 + 92,23 = 354,25 л/с.

Режим пожаротушения принимается в час максимального водоразбора. Расчетный расход воды на тушение наружных пожаров в городе и на предприятии, а также на внутреннее пожаротушение составляет 72 л/с. Учитывая, что от башни вода может поступать в сеть только 10 минут, до включения пожарных насосов, далее тушение пожаров будет осуществляться полностью от насосной станции 2-го подъема, подача воды в город при пожаре составляет 180,07 л/с. Пожары намечены в самых невыгодных точках в отношении напора точках сети: в точках 2-7 (8л/с), 9-25 (8л/с), 8 (20л/с). Пожарные расходы нанесены на расчетную схему.

Для определения расчетных расходов на каждом расчетном участке водопроводной сети равномерно-распределенные расходы заменяются на узловые. Удельный расход воды на 1м длины сети определяется по формуле:

 

                                     q_уд=                                       (23)

 

где Q_{равн.распр}–равномерно-распределенный расход воды для каждого расчетного случая, л/с;

L – длина линий, отдающих воду, м

При максимальном водоразборе:

 

q_уд= 176,4/9577= 0,01842 л/с

 

По удельному расходу определяем путевые расходы, т.е. величины отдачи равномерно- распределенного расхода каждым расчетным участком. Путевые расходы определяются по формуле:

                                         q_пут = q_{уд ·} l_уч,                                 (24)

 

где l_уч – длина расчетного участка

Результаты определения путевых расходов приведены в таблице 7.

Результаты определения узловых расходов (q_узл. = 0,5 · ∑q_пут) приведены в таблице 8, 9. Здесь же указаны и общие расходы в узлах с учетом сосредоточенных расходов, в том числе расходов на пожар (табл.9)

Точность определения узловых расходов проверяется соблюдением равенства ∑q_пут = ∑q_узл. Узловые расходы наносятся в соответствующих точках на расчетные схемы.

Затем намечаются возможные направления потоков воды по сети и определяются расходы на участках с соблюдением правила баланса расходов в узлах. При распределении потоков необходимо учитывать следующие условия:

а) при выключении одной линии кольцевой сети подачу воды по остальным допускается снижать на 30%;

б) направления движения воды по участкам одного кольца должны иметь разные знаки (по часовой стрелке «+», против часовой стрелке «-»), при этом желательно, чтобы количество участков со знаком «+» и со знаком «-» было одинаково;

в) по участкам одного кольца, имеющим большие длины, следует направлять меньший расход, а имеющим меньшие длины – больший. Расход воды, определенный для всех расчетных режимов, и направления потоков наносятся на соответствующие расчетные схемы