Обоснование принятой схемы водоснабжения

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра «Пожарная и промышленная безопасность»

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по курсу «Противопожарное водоснабжение»

 

 

ТЕМА: Гидравлический расчет наружного

объединенного водопровода населенного пункта.

 

 

Выполнил _________________________

^{(фамилия, имя, отчество)}

_________________________

^{(курс, № группы, № зачетной книжки)}

Руководитель ______________________

^{(ученая степень, ученое звание)}

______________________

^(ФИО)

Дата защиты _______________________

Оценка ____________________________

____________________________

^{(подпись руководителя)}

 

 

Уфа - 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение……………………………………………………………………………3

Исходные данные для проектирования…………………………………………..7

Задание на курсовой проект……………………………………………………….8

1.Обоснование принятой схемы водоснабжения………………………………...8

2.Определение водопотребителей и расчёт потребногорасхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды населенного пункта и предприятия…………………....................................................................8

2.1. Определение водопотребителей………………………………………………8

2.2.Расчёт требуемого расхода воды на хозяйственно-питьевые

и производственные нужды…………………………………………......................9

2.3.Определение расчётных расходов воды на пожаротушение………....……..15

3.Гидравлический расчет водопроводной сети……………………..……………16

3.1.Гидравлический расчет водопроводной сети при пожаре…………………..24

4.Определение режима работы НС-2………………………………………..........29

5.Гидравлический расчет водоводов……………………………………………...32

6.Расчет водонапорной башни…………………………………………………….34

6.1Определение высоты водонапорной башни………………………..................34

6.2Определение ёмкости бака водонапорной башни……………………………35

7.Расчет резервуаров чистой воды………………………………………………..36

8.Подбор насосов для насосной станции второго подъема……………………..39

Заключение…………………………………………………………………………41

Список использованной литературы……………………………………………...42

Приложения…………………………………………………………………………43

Введение

Противопожарное водоснабжение - это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных потребителей для тушения пожара. Проблема противопожарного водоснабжения одна из основных в области пожарного дела. Современные системы водоснабжения представляют собой сложные инженерные сооружения и устройства, обеспечивающие надежную подачу воды потребителям. С развитием водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий улучшается их противопожарная защита, так как при проектировании, строительстве, реконструкции водопроводов учитывается обеспечение не только хозяйственных, производственных, но и противопожарных нужд. Основные противопожарные требования предусматривают необходимость поступления нормативных объемов воды под определенным напором в течение расчетного времени тушения пожаров.

По наз­начению водопроводы разделяются на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные. В за­висимости от напора различают противопожарные водо­проводы высокого и низкого давления. В противопо­жарном водопроводе высокого давления в течение 5 мин после сообщения о пожаре создают напор, необходимый для тушения пожара в самом высоком здании без при­менения пожарных машин. Для этого в зданиях насос­ных станций или в других отдельных помещениях уста­навливают стационарные пожарные насосы.

В водопроводах низкого давления во время пожара для создания требуемого напора используют пожарные насосы, которые подключают к пожарным гидрантам с помощью всасывающих рукавов.

В водопроводах высокого давления вода к месту пожара подается по рукавным линиям непосредственно от гидрантов под напором от стационарных пожарных насосов, установленных в насосной станции.

Все сооружения водопровода проектируют так, чтобы во время эксплуатации они пропускали расчетный рас­ход воды для пожарных нужд при максимальном рас­ходе воды на хозяйственно-питьевые и производствен­ные нужды. Кроме того, в резервуарах чистой воды и водонапорных башнях предусматривают неприкосно­венный запас воды для тушения пожаров, а в насосных станциях второго подъема устанавливают пожарные насосы.

Насосно-рукавные системы, которые собирают при тушении пожаров, также являются элементарными про­тивопожарными водопроводами высокого давления, состоящими из источника водоснабжения, водоприем­ника (всасывающей сетки), всасывающей линии, объе­диненной насосной станции первого и второго подъема (пожарного насоса), водопроводов (магистральных ру­кавных линий), водопроводной сети (рабочих рукавных линий).

Водонапорные башни предназначены для регулиро­вания напора и расхода в водопроводной сети. Их уста­навливают в начале, середине и в конце водопроводной сети. Водонапорная башня состоит из опоры (ствола), бака и шатра-устройства, предохраняющего бак от ох­лаждения и замерзания в нем воды. Высоту башни опре­деляют гидравлическим расчетом с учетом рельефа местности. Обычно высота башни 15...40 м.

Вместимость бака зависит от размера водопровода, его назначения и может колебаться в широких преде­лах: от нескольких кубометров на маломощных водопро­водах до десятков тысяч кубометров на крупных город­ских и промышленных водопроводах. Размер регули­рующей емкости определяют в зависимости от графиков водопотребления и работы насосных станций. Кроме того, включают неприкосновенный пожарный запас для тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров в течение 10 мин. Бак оборудуют нагнетатель­ной, разборной, переливной и грязевой трубами. Часто нагнетательную и разборную трубы объединяют.

Разновидностью водонапорных башен являются водонапорные резервуары, которые предназначены не только для регулирования напора и расхода в водопро­водной сети, но и для хранения противопожарного за­паса воды для тушения пожаров в течение 3 ч. Резер­вуары располагают на возвышенных местах.

Водонапорные резервуары и башни включают в водопроводную сеть последовательно и параллельно. При последовательном включении через них проходит вся вода от насосных станций. В этом случае нагнета­тельную и разборную трубы не объединяют, и они ра­ботают раздельно. При минимальном водопотреблении излишки воды накапливают в резервуаре или в баке, а при максимальном этот запас направляют в водопро­водную сеть.

При параллельном включении в водопроводную сеть в резервуары и баки поступает излишек воды (при минимальном водопотреблении), а при максимальном водопотреблении его направляют в сеть. В данном слу­чае нагнетательный и разводящий трубопроводы могут быть объединенными. Для контроля уровня воды в баках и резервуарах предусматривают измерительные устройства.

По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на городские, поселковые, а также промышленные, сельскохозяй­ственные, железнодорожные и др.

По виду используемых природных ис­точников различают водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников (рек, водохранилищ, озер, морей) и подземных (артезианских, родниковых). Имеются также водопроводы смешанного питания.

По способу подачи воды водопроводы бы­вают напорные с механической подачей воды насосами и самотечные (гравитационные), которые устраивают в горных районах при расположении водоисточника на высоте, обеспечивающей естественную подачу воды потребителям.

По назначению системы водоснабжения делят на хозяйственно-питьевые, удовлетворяющие нужды населения; производственные, снабжаю­щие водой технологические процессы производства; противопожарные и объединенные. Последние устраивают, как правило, в населенных пунктах. Из этих же водопроводов вода подается и на промышленные предприятия, если они потребляют незначительное количество воды или по условиям технологического процесса производства требуется вода питьевого качества.

При больших расходах воды предприятия могут иметь самостоятельные системы водоснабжения, обес­печивающие их хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. В этом случае обычно сооружают хозяйственно-противопожарный и произ­водственный водопроводы. Совмещение пожарного во­допровода с хозяйственным, а не с производственным объясняется тем, что производственная водопроводная сеть обычно бывает менее разветвленной и не охваты­вает всех объемов предприятия. А это может привести либо к увеличению расхода воды, что экономически нецелесообразно, либо к аварии произ­водственных аппаратов. Самостоятельный противопо­жарный водопровод устраивают обычно на наиболее пожароопасных объектах—предприятиях нефтехими­ческой и нефтеперерабатывающей промышленности, складах нефти и нефтепродуктов, лесобиржах, храни­лищах сжиженных газов и др.

Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное пред­приятие, так и несколько объектов. В последнем слу­чае эти системы называют групповыми. Если система водоснабжения обслуживает одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, то ее называют местной системой. Система водоснабжения, обслуживающая несколько крупных водопотребителей, расположенных на определенной территории, называется районной.

В соответствии с двумя категориями природных источников воды водоприемные сооружения также разделяются на две группы: сооружения для приема воды из поверхностных источни­ков и сооружения для приема подземных вод. Выбор того или иного источника водоснабжения определяется местными природными условиями, сани­тарно-гигиеническими требованиями, предъявляемыми к качеству воды, и технико-экономическими соображе­ниями. По возможности предпочтение должно отдавать­ся подземным источникам водоснабжения.

Исходные данные:

Число жителей в населенном пункте - 28000 человек.

Здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией без ванн.

Застройка зданий в 2 этажа.

В населенном пункте имеется прачечная на 1200 кг сухого белья, объемом 10000 м³.Здание прачечной 2-х этажное.

Магистральная водопроводная сеть и водоводы проложены из пластмассовых труб. Длина водоводов от НС-II до водонапорной башни l_вод=500 м.

Промышленное предприятие по пожарной опасности относится к категории Б, два производственных корпуса II степени огнестойкости: один объемом 200тыс. м³, другой объемом 180 тыс. м³, ширина здания 61 м.,

Площадь территории предприятия 158 га. Предприятие работает в две смены, количество рабочих в каждой смене N_cm = 300 человек. Расход воды на производственные нужды . Душ принимают 50 % рабочих в смену.

Генплан водопроводной сети приведен на рис. 1.1.

 

 

Рис. 1.1. Схема объединенного хозяйственно – противопожарного

водопровода населенного пункта и предприятия:

1 – санитарная зона артезианских скважин; 2 – резервуары чистой воды; 3 – камера переключения; 4 – насосная станция; 5 – водоводы; 6 – водонапорная башня; 7 – водопроводная сеть посёлка; 8 – предприятие.

Задание на курсовой проект

 

Требуется определить хозяйственно-питьевое и производственное водопотребление в системе водоснабжения, обслуживающего населенный пункт (поселок) и предприятие.

 

Обоснование принятой схемы водоснабжения

На территории большинства населенных пунктов (городов, поселков) существуют различные категории водопотребителей, предъявляющих, разнообразные тре­бования к качеству и количеству потребляемой воды. В современных городских водопроводах расход воды на технологические нужды промышленности составляет в среднем около 40% всего объема, подаваемого в водопроводную сеть. Причем около 84% воды берется из поверхностных источников и 16%—из подземных.

Так как в районе проектирования города протекает река, а подземные

водоносные пласты содержащие воду нужного питьевого качества залегают на больших глубинах и их содержится небольшое количество (явно не достаточное для обеспечения потребностей города), то водоснабжение города водой питьевого качества из подземных источников является не целесообразным, поэтому принимаем схему системы водоснабжения города из поверхностного источника с водозабором руслового типа.