Определение водопотребителей и расчет

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

Выполнил:
курсант учебной группы 2715

мл-ст. внутренней службы

Бижева З. Р.

 

 

Проверил:
Преподаватель кафедры ИТиГ

Ст. лейтенант вн.службы

Петербургский Д.А.

 

Москва – 2017
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Исходные данные по населенному пункту.

 

Число жителей в населенном пункте - 17 тыс. чел.

Тип общественного здания – Аптека, лаборатория по приготовлению лекарств объемом 6000 м³.

Измеритель - 8 работающих.

Этажность застройки - 1.

Степень благоустройства - внутренний водопровод, канализация и централизованное водоснабжение.

Материал труб магистральных участков – Асбестоцемент.

Длина водоводов от НС-II до ВБ - 900 м.

 

Промышленное предприятие.

 

Категория помещений и зданий по пожарной опасности - А

Степень огнестойкости здания производственного корпуса - I

Объем зданий: первого производственного корпуса - 190 тыс. м³, второго - до 430 тыс. м³.

Ширина здания - более 60 м.

Площадь территории предприятия - свыше 150 га.

Число рабочих смен - 3.

Количество работающих в смену – 500 чел.

Расход воды на производственные нужды - 600 м³/смену.

Количество работающих в смену, принимающих душ - 100 %.

Исходные данные для гидравлического расчета
объединенного х-п и п/п водопровода
производственного здания.

 

Производственное здание II степени огнестойкости.

Категория здания по пожарной опасности – В2.

Высота помещения – 6 м.

Расход на х-п цели – 5 л/с.

Гарантированный напор в наружном водопроводе – 15 м.

Количество этажей – 3.

Ширина здания – 24 м.

Длина здания – 90 м.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Исходные данные для проектирования

Введение

1. Обоснование принятой схемы водоснабжения.

1.2. Определение водопотребителей и расчет потребного расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды поселка и предприятия.

1.2.1. Определение водопотребителей.

1.2.2. Расчет требуемого расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

1.2.3. Определение расчетных расходов воды на пожаротушение.

2. Гидравлический расчет водопроводной сети поселка.

2.2.Увязка кольцевых водопроводных сетей на компьютере методом Лобачева-Кросса.

3. Определение режима работы НС-II.

4. Гидравлический расчет водоводов.

5. Расчет водонапорной башни.

5.1. Определение высоты водонапорной башни.

5.2. Определение емкости бака водонапорной башни.

6. Расчет резервуаров чистой воды.

7. Подбор насосов для насосной станции второго подъема.

8. Гидравлический расчет объединенного х-п и п/п водопровода производственного здания.

Литератра

ВВЕДЕНИЕ

 

Для борьбы с неконтролируемым процессом горения, сопровождающимся уничтожением материальных ценностей и создающим опасность для жизни людей, человечество издавна использовало воду. Поэтому вопросы противопожарного водоснабжения на разных уровнях всегда были в центре внимания при борьбе с этой грозной стихией.

В этой работе рассматривается система водоснабжения поселка и предприятия, определяются основные водопотребители, рассчитываются: расход воды на хозяйственно-питьевые, производственные нужды, расход воды на пожаротушение в случае возникновения пожара. Гидравлический расчет водопроводной сети производится с увязкой сети при максимальном водопотреблении в нормальных условиях и при пожаре. Определяется режим работы насосной станции второго подъема, при работе НС-II в постоянном режиме. Производится расчет водоводов водонапорной башни, резервуаров чистой воды, подбираются насосы для насосной станции второго подъема.

Также производится гидравлический расчет внутреннего объединенного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода производственного здания, определяется количество пожарных кранов, устанавливается необходимость использования насосов-повысителей.

При выполнении работы необходимо пользоваться строительными нормами и правилами: СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения; СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий.

1. ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТОЙ СХЕМЫ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ

 

Схема объединенного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода населенного пункта (поселка) и промышленного предприятия с забором воды из подземного водоисточника (артезианской скважины) показана на рис. 1. В начале магистральной сети установлена водонапорная башня.

Рис. 1. Схема водоснабжения поселка.

 

Предполагается, что качество воды таково, что необходимости в постройке очистных сооружений нет. Системы с подземными водоисточниками более надежны в эксплуатации, дешевле по капитальным и эксплуатационным затратам, легко автоматизируются; при коротких водоводах общий расход труб в системе ниже.

Насосная станция I подъема (НС-I) забирает воду из водоисточника и подает ее в резервуары. НС-I может быть совмещена с водоприемными сооружениями или располагаться в отдельном здании. Часто НС-I выполняют заглубленными в грунт, чтобы не превысить допустимую высоту всасывания насосов. На НС-I целесообразно устанавливать не менее двух рабочих насосов ввиду изменения летнего и зимнего режимов работы, а также на случай возникновения непредвиденного увеличения подачи станции. Число резервных насосов определяется степенью надежности насосной станции.

Насосная станция II подъема (НС-II) предназначена для подачи воды в водопроводную сеть на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, а в случае возникновения пожара — и для целей пожаротушения. По степени надежности НС-II относится к I категории (перерыв в работе не допускается), т. к. НС-II подает воду непосредственно в сеть объединенного противопожарного водопровода.

В объединенных водопроводах низкого давления устанавливают группу насосов, обеспечивающих все нужды, в том числе и пожарные. Однако если они не обеспечивают необходимой расчетной подачи, то на станции дополнительно устанавливают пожарные насосы.

Количество всасывающих линий на насосных станциях I категории должно быть не менее двух. При отключении одной из линий оставшиеся должны пропускать полный расчетный расход. Насосы, как правило, устанавливают под залив.

Если в насосной станции установлена группа пожарных насосов, то необходимо постоянно следить за быстротой их включения и надежностью работы. Для чего необходимо, чтобы насосы постоянно находились ниже уровня воды в резервуарах: это значительно упрощает автоматизацию пуска насосных агрегатов. Управляют пожарными насосами дистанционно, при этом одновременно с подачей команды на включение пожарного насоса должна автоматически сниматься блокировка, запрещающая расход пожарного запаса воды в резервуарах. Число резервных насосов, обусловлено категорией надежности насосной станции.

Так как населенный пункт небольшой (17 тыс. чел.), вероятнее всего имеет место значительная неравномерность потребления воды по часам суток и подачи ее насосами НС-II, следовательно, необходимо устройство водонапорной башни или других напорно-регулирующих сооружений. На схеме рис.1 водонапорная башня установлена в начале водопроводной сети на естественной возвышенности (отметка +100). Когда насосы подают воды больше, чем расходуется, излишек воды поступает в водонапорную башню; когда же расход больше, чем подача насосов, вода напротив, идет из башни. Кроме того водонапорная башня предназначена для хранения неприкосновенного запаса воды на период пожаротушения.

Вода из водоисточника подается равномерно насосами НС-I, в то же время режим работы НС-II строится с учетом водопотребления, которое не является постоянным. Для регулирования неравномерности работы насосных станций I и II подъема и сохранения воды на противопожарные нужды на время тушения пожара служат резервуары чистой воды (РЧВ).

Регулирующие емкости позволяют обеспечить равномерную работу насосных станций, т.к. отпадает необходимость в подаче максимальных расходов воды в часы наибольшего водопотребления, а также уменьшить диаметр труб, что снижает капитальные затраты.

Водоводы прокладывают между насосными станциями и водопроводной сетью и предназначаются для подачи в нее воды. Трассу прокладки водоводов следует выбирать в зависимости от рельефа местности, вблизи существующих дорог, учитывая при этом технико-экономические показатели.

 

ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВЫЕ И

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ НУЖДЫ

Расчет необходимых расходов воды для поселка и предприятия.

Определение водопотребления начинается с поселка, поскольку он является основным потребителем.

Поселок.

Суточный расход: Q_сут.ж. = (q_ж * N_ж) / 1000 = 300*17000 / 1000 = 5100 м³/сут.

Суточный расход с учетом приложения 4, п.2.1[9]; п.5.1 табл.1, прил 3 [11]

Q_сут.m. = 1.15 * Q_сут.ж. = 1.15 * 5100 = 5865 м³/сут.

Расчетный расход наибольшего водопотребления в сутки

Q_сут.mах = K_сут.max * Q_сут.m, = 1.2 * 5865 = 7038 м³/сут.

Согласно п.2.2[9]; п.6.2[11], K_сут.max =1,2

Расчетный часовой максимальный расход воды:

q_ч.max = (K_ч.max * Q_сут.max) / 24 = (1.45 * 7038) / 24 = 425,2125 м³/час.

По прил. 1 данных указаний принимаем K_ч.max = 1,45

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды аптеки

Q_апт = (q_коек * N_раб.) /1000 = (115 * 8) / 1000 = 0,92 м3/сут.

где q_коек = 115 л/с (прил. 3[5],прил. А, табл. А₃[8], N_раб. = количество рабочих.

Суммарный расход воды по поселку:

Q_{сут.пос} = Q_сут.mах + Q_апт. = 7038 + 0,92 = 7038,92 м³/сут.

Предприятие. Расчетные величины хозяйственно-питьевого водопотребления в производственных и вспомогательных зданиях промышленного предприятия определяются по формулам:

Водопотребление в смену:

Q_{пр.см.х-п} = (q_н.х-п * N_см) / 1000 = Q_{пр.см.х-п} = (25 * 500) / 1000 = 12,5 м³/см.

Суточное водопотребление:

Q_{пр.сут.х-п} = Q_{пр.см.х-п} * n_см = 12,5 * 3 =37,5 м³/сут.

Расход воды на душевые в смену:

Q_душ.см = 0.5 * τ * N_c

 

Количество душевых сеток:

N_c = N_’cм / 5 = (Nсм * 100 %) / (5 * 100 %) = (500 * 100 %) / (5 * 100 %) = 100 шт.

Q_душ.см = 0,5 * 1 * 100 = 50 м³/см.

Суточное водопотребление на душ:

Q_{душ.сут} = Q_душ.см * n_см = 50 * 3 = 150 м³/сут.

Расход воды на производственные нужды предприятия Q_пр.см = 300 м3/см (по заданию) равномерно распределяется по часам смены (восьмичасовая смена с перерывом на обед один час, в течение которого производство не останавливается). Принимается работа восьмичасовых смен:

1-я смена с 8 до 16 ч.; 2-я смена с 16 до 24 ч, 3-я смена с 24 до 8 ч.

Часовой расход воды:

q_пр.ч = Q_пр.см / Ʈ_см = 600 / 8 = 75 м³/ч.

Суточное водопотребление на производственные нужды:

Qпр.сут = Qпр.см * nсм. = 600 * 3 = 1200 м³/сут.

Суммарный расход воды по предприятию за сутки:

∑ Qпр.сут = Qпр.сут.х-п + Qпр.сут. + Qдуш.сут = 37,5 + 1200 + 50 = 1287,5 м³/сут.

Суммарный расход воды за сутки по поселку и предприятию:

∑ Qобщ.сут = ∑ Qпос.сут + ∑ Qпр.сут.= 7038 + 1287,5 = 8325,5 м3/сут.

Для определения режима работы насосных станций, емкости баков водонапорных башен и резервуаров чистой воды составляется таблица почасового суточного водопотребления (табл. 2.2) и строится график водопотребления по часам суток.

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

Выполнил:
курсант учебной группы 2715

мл-ст. внутренней службы

Бижева З. Р.

 

 

Проверил:
Преподаватель кафедры ИТиГ

Ст. лейтенант вн.службы

Петербургский Д.А.

 

Москва – 2017
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Исходные данные по населенному пункту.

 

Число жителей в населенном пункте - 17 тыс. чел.

Тип общественного здания – Аптека, лаборатория по приготовлению лекарств объемом 6000 м³.

Измеритель - 8 работающих.

Этажность застройки - 1.

Степень благоустройства - внутренний водопровод, канализация и централизованное водоснабжение.

Материал труб магистральных участков – Асбестоцемент.

Длина водоводов от НС-II до ВБ - 900 м.

 

Промышленное предприятие.

 

Категория помещений и зданий по пожарной опасности - А

Степень огнестойкости здания производственного корпуса - I

Объем зданий: первого производственного корпуса - 190 тыс. м³, второго - до 430 тыс. м³.

Ширина здания - более 60 м.

Площадь территории предприятия - свыше 150 га.

Число рабочих смен - 3.

Количество работающих в смену – 500 чел.

Расход воды на производственные нужды - 600 м³/смену.

Количество работающих в смену, принимающих душ - 100 %.

Исходные данные для гидравлического расчета
объединенного х-п и п/п водопровода
производственного здания.

 

Производственное здание II степени огнестойкости.

Категория здания по пожарной опасности – В2.

Высота помещения – 6 м.

Расход на х-п цели – 5 л/с.

Гарантированный напор в наружном водопроводе – 15 м.

Количество этажей – 3.

Ширина здания – 24 м.

Длина здания – 90 м.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Исходные данные для проектирования

Введение

1. Обоснование принятой схемы водоснабжения.

1.2. Определение водопотребителей и расчет потребного расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды поселка и предприятия.

1.2.1. Определение водопотребителей.

1.2.2. Расчет требуемого расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

1.2.3. Определение расчетных расходов воды на пожаротушение.

2. Гидравлический расчет водопроводной сети поселка.

2.2.Увязка кольцевых водопроводных сетей на компьютере методом Лобачева-Кросса.

3. Определение режима работы НС-II.

4. Гидравлический расчет водоводов.

5. Расчет водонапорной башни.

5.1. Определение высоты водонапорной башни.

5.2. Определение емкости бака водонапорной башни.

6. Расчет резервуаров чистой воды.

7. Подбор насосов для насосной станции второго подъема.

8. Гидравлический расчет объединенного х-п и п/п водопровода производственного здания.

Литератра

ВВЕДЕНИЕ

 

Для борьбы с неконтролируемым процессом горения, сопровождающимся уничтожением материальных ценностей и создающим опасность для жизни людей, человечество издавна использовало воду. Поэтому вопросы противопожарного водоснабжения на разных уровнях всегда были в центре внимания при борьбе с этой грозной стихией.

В этой работе рассматривается система водоснабжения поселка и предприятия, определяются основные водопотребители, рассчитываются: расход воды на хозяйственно-питьевые, производственные нужды, расход воды на пожаротушение в случае возникновения пожара. Гидравлический расчет водопроводной сети производится с увязкой сети при максимальном водопотреблении в нормальных условиях и при пожаре. Определяется режим работы насосной станции второго подъема, при работе НС-II в постоянном режиме. Производится расчет водоводов водонапорной башни, резервуаров чистой воды, подбираются насосы для насосной станции второго подъема.

Также производится гидравлический расчет внутреннего объединенного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода производственного здания, определяется количество пожарных кранов, устанавливается необходимость использования насосов-повысителей.

При выполнении работы необходимо пользоваться строительными нормами и правилами: СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения; СНиП 2.04.01-85*. Внутренний водопровод и канализация зданий.

1. ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТОЙ СХЕМЫ
ВОДОСНАБЖЕНИЯ

 

Схема объединенного хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода населенного пункта (поселка) и промышленного предприятия с забором воды из подземного водоисточника (артезианской скважины) показана на рис. 1. В начале магистральной сети установлена водонапорная башня.

Рис. 1. Схема водоснабжения поселка.

 

Предполагается, что качество воды таково, что необходимости в постройке очистных сооружений нет. Системы с подземными водоисточниками более надежны в эксплуатации, дешевле по капитальным и эксплуатационным затратам, легко автоматизируются; при коротких водоводах общий расход труб в системе ниже.

Насосная станция I подъема (НС-I) забирает воду из водоисточника и подает ее в резервуары. НС-I может быть совмещена с водоприемными сооружениями или располагаться в отдельном здании. Часто НС-I выполняют заглубленными в грунт, чтобы не превысить допустимую высоту всасывания насосов. На НС-I целесообразно устанавливать не менее двух рабочих насосов ввиду изменения летнего и зимнего режимов работы, а также на случай возникновения непредвиденного увеличения подачи станции. Число резервных насосов определяется степенью надежности насосной станции.

Насосная станция II подъема (НС-II) предназначена для подачи воды в водопроводную сеть на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, а в случае возникновения пожара — и для целей пожаротушения. По степени надежности НС-II относится к I категории (перерыв в работе не допускается), т. к. НС-II подает воду непосредственно в сеть объединенного противопожарного водопровода.

В объединенных водопроводах низкого давления устанавливают группу насосов, обеспечивающих все нужды, в том числе и пожарные. Однако если они не обеспечивают необходимой расчетной подачи, то на станции дополнительно устанавливают пожарные насосы.

Количество всасывающих линий на насосных станциях I категории должно быть не менее двух. При отключении одной из линий оставшиеся должны пропускать полный расчетный расход. Насосы, как правило, устанавливают под залив.

Если в насосной станции установлена группа пожарных насосов, то необходимо постоянно следить за быстротой их включения и надежностью работы. Для чего необходимо, чтобы насосы постоянно находились ниже уровня воды в резервуарах: это значительно упрощает автоматизацию пуска насосных агрегатов. Управляют пожарными насосами дистанционно, при этом одновременно с подачей команды на включение пожарного насоса должна автоматически сниматься блокировка, запрещающая расход пожарного запаса воды в резервуарах. Число резервных насосов, обусловлено категорией надежности насосной станции.

Так как населенный пункт небольшой (17 тыс. чел.), вероятнее всего имеет место значительная неравномерность потребления воды по часам суток и подачи ее насосами НС-II, следовательно, необходимо устройство водонапорной башни или других напорно-регулирующих сооружений. На схеме рис.1 водонапорная башня установлена в начале водопроводной сети на естественной возвышенности (отметка +100). Когда насосы подают воды больше, чем расходуется, излишек воды поступает в водонапорную башню; когда же расход больше, чем подача насосов, вода напротив, идет из башни. Кроме того водонапорная башня предназначена для хранения неприкосновенного запаса воды на период пожаротушения.

Вода из водоисточника подается равномерно насосами НС-I, в то же время режим работы НС-II строится с учетом водопотребления, которое не является постоянным. Для регулирования неравномерности работы насосных станций I и II подъема и сохранения воды на противопожарные нужды на время тушения пожара служат резервуары чистой воды (РЧВ).

Регулирующие емкости позволяют обеспечить равномерную работу насосных станций, т.к. отпадает необходимость в подаче максимальных расходов воды в часы наибольшего водопотребления, а также уменьшить диаметр труб, что снижает капитальные затраты.

Водоводы прокладывают между насосными станциями и водопроводной сетью и предназначаются для подачи в нее воды. Трассу прокладки водоводов следует выбирать в зависимости от рельефа местности, вблизи существующих дорог, учитывая при этом технико-экономические показатели.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПОТРЕБИТЕЛЕЙ И РАСЧЕТ