Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды

где: ‑ максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м³/сут;

‑ суточный расход воды на производственном предприятии, м³/сут.

 

 

3. Расчёт расхода воды на пожаротушение и количества одновременных пожаров

 

Для определения расчетного количества одновременных пожаров и расчетных расходов воды на наружное и внутреннее пожаротушение в населенном пункте и промышленном предприятии и необходимо руководствоваться разделом 5[1].

Расчётный расход воды на наружное пожаротушение в населённом пункте определяется согласно табл.1[1] по численности населения и этажности застройки.

При застройке зданиями высотой 4 этажа и численности населения 14,7 тыс. человек расчётный расход воды на наружное пожаротушение на один пожар составит . Внутреннее пожаротушение для жилых зданий данной этажности согласно п. 4.5 и табл.6 не предусматривается.

Расчётный расход воды на наружное пожаротушение здания промышленного предприятия определяется по степени огнестойкости, категории здания по взрывопожарной и пожарной опасности и объёму здания согласно табл. 3 [1] (если здание с фонарями, или без фонарей шириной до 60 м)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

и табл.4 [1] (если здание без фонарей шириной более 60 м).Расчетное количество одновременных пожаров на промышленном предприятии принимается по п.5.2.1 [1] в зависимости от площади территории.

По заданию наибольшую пожарную опасность представляют два здания:

1-ое здание: объем здания 45 тыс.м³; категория помещения по пожарной опасности –В; степень огнестойкости –; ширина здания – 56 м; с фонарями;

2-ое здание: объем здания 42 тыс. м³; категория помещения по пожарной опасности – В; степень огнестойкости –V; ширина здания – 62м; без фонарей.

Расчётный расход воды на наружное тушение одного пожара на предприятии составляет: ; согласно табл.3,4 [1].

Кроме того, при пожаре на промышленном предприятии тушение будет осуществляться от пожарных кранов. Согласно табл. 7 [1] для внутреннего пожаротушения в здании категории «В» III степени огнестойкости внутренний противопожарный водопровод должен быть обеспечен одновременной работой 2-х струй производительностью 5 л/с. Для здания категории «В»Vстепени огнестойкости должна быть обеспечена одновременная работа 2-х струй производительностью по 5 л/с каждая.

;
Для определения расчетного количества пожаров необходимо руководствоваться примечанием в табл. 1 [1], т. к. предприятие расположено в населенном пункте. Согласно [1, п.5.2.2], при числе жителей свыше 10 и до 100 тыс. человек, и площади предприятия до 150 га принимать два пожара. При этом суммарный расход должен быть не менее двойного расхода по табл.1[1].

По заданию рассчитываемый водопровод обслуживает одно промышленное предприятие. Так как, занимаемая площадь составляет 33 га, то из двух расчётных пожаров принимаем один на предприятии. При этом в расчётный расход воды на пожаротушение в населённом пункте и на промышленном предприятии составит:

Сумму расходов воды на наружное и внутреннее пожаротушение для расчётного количества пожаров в населенном пункте следует полностью отбирать в диктующей точке, независимо от того расположено предприятие в или вне населенного пункта.

Расход воды на тушение дв

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ух пожаров в населенном пункте будет отбираться в диктующей точке – узел № 2:

Расход воды, отбираемый в узле № 2, где находится промышленное предприятие, определяется:

 

 

4. Гидравлический расчёт водопроводной сети на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расхода воды.

 

Основной задачей расчёта проектируемого наружного водопровода является обеспечение подачи воды к каждому зданию и сооружению в необходимом количестве и под соответствующим напором. Расчёт водопроводной сети ведётся из условия подачи, отвечающий наименьшим затратам на строительство и эксплуатацию. Расчёт водопровода необходим также не только для выбора диаметра труб и определения потерь напора в водопроводной сети, но и для установления напоров у насосной станции, подбора насосов определения высоты водонапорной башни в зависимости от потерь напора в водонапорной сети при подаче расчётных расходов к местам отбора.

Подготовка к гидравлическому расчёту начинается с распределения хозяйственно-питьевого расхода воды по узлам отбора. С этой целью определяем:

Удельный расход воды для рассчитываемой сети:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

Далее определяем путевые расходы по участкам, соответствующим их длинам (табл. 1).

Таблица 1. Путевые расходы по участкам сети

Номера участков	Расчётная формула	Расчётные величины	Путевой расход, л/с
Точный	Округл.
1-2		*350	7,0328125	7,03
2-3		*450	9,0421875	9,04
3-4		*300	6,028125	6,03
4-5		*250	5,0234375	5,02
5-6		*400	8,0375	8,04
6-7		*450	9,0421875	9,04
7-8		*400	8,0375	8,04
8-1		*350	7,0328125	7,03
2-6		*250	5,0234375	5,02

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Проверка:

Во избежание арифметических ошибок проверка выполняется обязательно. Для получения удовлетворительного результата при проверке, удельный должен быть вычислен предельно точно. При получении незначительных расхождений путевые расходы следует округлять до десятых долей единицы с таким расчётом, чтобы выполнялось условие:

Узловые расходы по участкам находятся из суммы путевых расходов, сходящихся в общий узел, деленных на половину (табл. 2).

 

Таблица 2. Узловые расходы

Номер узла	Расчётная формула	Расчётные величины	Узловой расход
			7,03
			10,55
			7,54
			5,53
			6,53
			8,54
			11,05
			7,54

 

Проверка:

 

Расход воды на предприятии 10,8 л/с в узле №2.

Из схемы водопроводной сети видно, что наиболее трудных условиях будет работать узел №4. Этот узел наиболее удален от ввода и расположен в самой высокой точке. Поэтому узел №4 будем считать диктующей точкой сети (точкой схода воды).

Из точки ввода в сеть (узел №1) в диктующую точку вода может поступать по трем наиболее вероятным направлениям, а именно:

I. 1 – 2 – 3 – 4 м

II. 1 – 2 –6-5 – 4950 м

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

III. 1 – 8 –7 – 6 – 5 - 41470 м

 

Эти направления по схеме обозначаем стрелками. Производим предварительное распределение расчетных расходов в сети, начиная с диктующей точки. При этом необходимо соблюдать энергетический баланс: отбираемое количество воды в узле равняется количеству воды поступающей в узел.

Так как по подаче воды в узлы подбираются диаметры труб по участкам, то подачу в узлы можно назвать условной пропускной способностью труб. Таким образом, оформляется расчётная схема «Подготовка к гидравлическому расчёту на пропуск хозяйственно-питьевого расхода» (рис. 1).

7,58 10,8

10,61

27,49

3 НС- II

60,77

16,73 2 9,3

9,8 36,39

4 II I

5,56 6 7 8

5 5

5,69 24,26

3,79 7,58

6,57

11,12 8,59

=10,8

 

Рис. 1. Расчётная схема «Подготовка к гидравлическому расчёту на пропуск хозяйственно-питьевого расхода»

После составления расчётной схемы необходимо приступить к подбору диаметров труб. При выборе диаметров труб водоводов и водопроводных линий по расходам воды прежде всего исходят из технико-экономических соображений. Диаметры труб подбираются с использованием экономических скоростей движения воды. Учитывая, что расход воды для целей пожаротушения велик по сравнению с прочими с прочими расходами, при подборе диаметров труб необходимо использовать нижние границы экономических скоростей движения воды. В гидравлическом расчете на про-пуск хозяйственно-питьевого расхода скорость воды не должна превышать 1,2-1,25 м/с (для труб малого диаметра 0,7-0,9 м/с). Подобранные диаметры труб наносят на расчётную схему и приступают к составлению таблицы 3.

Таблица 3. «Гидравлический расчет

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

водопроводной сети на пропуск максимального хозяйственно-питьевого и производственного расхода»

Номер кольца	Номер участка	Длинна участка L, м	Расход Q на участке, л/с	Диаметр труб D, мм	Скорость воды v,м/с	S	Первое исправление
Потеринапора h,м	Поправочный расход ∆q, л/c	Исправленный расход Q, л/с	Скорость воды v, м/c	S	Потеринапора h,м
	1-2		60,77		0,86	0,0009	+2,12	+0,99	49,47	0,98	0,0009	2,20
2-7		9,8		0,80	0,033852	+3,39	+0,59	10,59	0,83	0,033852	3,80
7-8		24,26		0,72	0,02418	-3,47	-0,99	10,98	0,87	0,02418	-2,92
6-7
8-1		36,39		1,05	0,011133	-3,78	-0,99	17,44	0,96	0,011133	-3,39
					∆ h=-1,74				∆ h=-0,31
	2-3		27,49		0,84	0,002023	1,49	+0,40	27,49	0,85	0,002023	1,53
3-4		16,73		1,08	0,014844	5.62	+0,40	19,86	1,09	0,014844	5,86
4-5				0,41	0.0686	0,78	+0,40	3,78	0,45	0,06834	0,98
5-6		3,79		0,43	0.1153	-1,45	-0,40	3,15	0,39	0,115095	-1,14
2-7		5,69		0,82	0,029016	-3,78	-0,40	11,02	0,85	0,029016	-3,52
					∆ h=-0,73				∆ h=-0,09

 

Окончательно вычисленные величины заносятся на расчетную схему «Увязанная водопроводная сеть на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расходов» (рис. 2)

 

7,56 12,7

53,9

3 НС- II

92,3

46,25 2 9,5

25,673,1

4 II I

9,05 6 7 8

37,2 5

21,25 32,1

33,8

10,55

9,9 50 13,35 10,55

=11,1

 

Рис. 2. Расчётная схема «Увязанная водопроводная сеть на пропуск хозяйственно-питьевого и производственного расходов».

Далее определяются потери напора в сети по направлениям питания (от ввода к диктующей точке):

м

м

м

Средние потери напора в сети определяются:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

(.

Эта величина потерь напора в дальнейшем будет использована при расчете высоты водонапорной башни, а также подбора хозяйственных насосов станции IIподъема.