Курсовая работа: Проектирование системы водоснабжения

Назначение режима работы насосной станции второго подъема сводится к построению графика её работы на ступенчатом графике водопотребления города (рисунок 2).

При построении графика руководствовались следующими положениями:

·  насосы в насосной станции должны быть однотипными

·  число насосов и регулирование подачи (включение и выключение) должно быть небольшим. Обычно число рабочих насосов принимается 2–5 работающих по ступенчатому графику, а число ступеней насосных агрегатов 2–3.

·  регулирующая емкость резервуара башни должна быть минимальна, и не превышать 2–6% от суточного водопотребления;

·  при определении количества рабочих насосов необходимо учитывать влияние параллельного включения на подачу насосов, при этом в случае выключения из работы одного насоса, подача оставшихся в работе насосов должна быть увеличена на 11%, двух насосов – на 18%, трех – на 25%;

·  следует стремиться к тому, чтобы подача воды от башни в час максимального водопотребления составляла не более 8–15% от максимального водопотребления и величина транзитной подачи воды в бак водонапорной башни не превышала 25–30% от расхода в рассматриваемый час.

Просматривая разные варианты режима работы насосной станции второго подъема, наиболее благоприятным был принят вариант при минимальной подаче 3,64% и максимальной 4,80%. При этом было принято три однотипных насоса. При параллельной работе трех насосов каждый подает по 1,6%, и два насоса при работе двух параллельно включенных насосов подают 3,68%, что удовлетворяет принятым расчетам.

Суммарная емкость бака Wб водонапорной башни складываем из регулирующей емкости Wбрег и пожарного запаса воды

Регулирующий объем определяется по совмещенному графику, как несоответствие между режимом водопотребления и подачей насосной станции второго подъема, или же по таблице 1. Wбрег=442,5м3.

Пожарный запас Wп, м3, необходимый на тушение одного пожара qп в течение 10 мин. при максимальном водопотреблении города qг=812м3/час, определяется:

                                                    (11)

где qг = 812 м3/час по таблице 1;

qп = 35 л/с.

Тогда

                                                      (12)

Размеры бака водонапорной башни определяем из соотношения высоты бака и его диаметра:

 тогда

                                                    (13)

                                                       (14)

где H – высота бака, м;

D – диаметр бака, м.

Определение емкости резервуаров чистой воды производим на основании совмещенного графика поступления воды в резервуары от насосной станции первого подъема, который всегда принимается равномерным, и принятого графика отбора ее насосной станцией второго подъема.

Суммарный объем резервуара принимаем по формуле:

Wрчв = Wрег + Wнпз + Wсоб,                                            (15)

где Wрег – регулирующий объем воды в резервуарах чистой воды, который определяем как несоответствие между работой насосной станции первого подъема и насосной станцией второго подъема по графику 2; Wрег=(4,80–4,17)×11×159,188=1103м3.

Wнпз – объем неприкосновенного пожарного запаса, м3;

Wсоб – объем воды на собственные нужды очистной станции, м3, принимаем 2% от общего суточного расхода воды, подаваемого потребителю; Wсоб = 2×159,188= 318,4 м3.

Объем неприкосновенного пожарного запаса Wнпз, м3, определяем по формуле

Wнпз =3Qпож + 3Qmax – 3Q1,                                          (16)

где 3Qпож – запас воды на тушение расчетного числа пожаров длительностью 3 часа, м3;

3Qmax – суммарный расход за три смежных часа максимального водопотребления (с 8–11) без учета воды на полив территории, прием душа на промышленном предприятии (таблица 1);

3Q1 – подача воды насосной станции первого подъема за три часа, м3.

3Qпож = 3 ∙ 80 ∙ 3600/1000 = 864 м3,

3Qmax = 781,34 + 860,68 + 782,91 = 2424,93 м3,

3Q1 = 3 × 4,17 ∙ 159,188 = 1991,49 м3.

Тогда

Wнпз = 864 + 2424,9 – 1297,5 = 1297,5 м3,

Wрчв = 1103,2+ 1297,5 + 318,4 = 2719,1 м3.

По определенному объему резервуаров чистой воды определяем их количество и размеры по типовым проектам [6]: принимаем три прямоугольных резервуара для воды из сборных железобетонных конструкций, емкостью 1000м3 каждый. Размеры резервуара в плане 18000´12000 мм, высота 4,8 м. Определяем все характерные отметки уровней воды в резервуарах чистой воды (Zmax, Zнпз, Zдна). Максимальный уровень воды в них должен быть на 0,5 м выше отметки земли.

Отметка земли в РЧВ: Zз=122,5 м по генплану.

Отметка дна, м:

Zдна= Zз - (4,8–0,5), (17)

Zдна= 122,5 - (4,8–0,5)=118,2 м.

Отметка неприкосновенного пожарного запаса ZНПЗ:

Zнпз = Zдна + h;                                                    (18)

где h – высота столба воды неприкосновенного пожарного запаса, м, определяем по формуле

h= W1 нпз / 12×18                                                 (19)

где W1нпз - объем неприкосновенного пожарного запаса в одном резервуаре, м3, W1нпз= Wнпз/3=1297,5=432,5 м3;

hmax = 432,5/ 12×18 = 2 м,

Zнпз = 118,2+2 = 120,2 м.

Отметка максимального уровня воды в резервуаре Zmzx:

Zmzx=122,5+0,5=123 м.

5.1 Расчетные режимы работы сети

Для того, чтобы проектируемая сеть обеспечила пропуск необходимого количества воды при любых возможных ситуациях, она рассчитывается на наиболее напряженные режимы работы, определяемые по [1, п. 4.11].

Основным расчетным режимом является работа сети в час наибольшего водопотребления города в целом, который определяется по таблице 1.

Расходы воды каждого из районов и предприятия города, подача воды насосами и поступление её из башни в этот час являются исходными данными для этого расчетного случая.

Для сети с контррезервуаром расчетным режимом является также работа сети в час максимального транзита воды в башню. Он наблюдается обычно в час минимального водопотребления и определен по наибольшему притоку в бак.

Эти расчетные случаи являются основными, кроме них сеть подвергаем еще ряду проверочных расчетов.

Во-первых, проверяется способность сети пропустить в «час max» дополнительный пожарный расход (час пожара). Точками возникновения пожара в городе являются наиболее удаленные от начала сети и высоко расположенные точки – это две точки, расположенные во втором районе, а точнее в его верхней правой части, а третья точка расположена на промышленном предприятии. Полный расход на тушение пожара подает насосная станция второго подъема, т. к. башня опорожняется в первые 10 минут пожара, его определяем по формуле:

                                                (20)

где Qч.max – общий расход по городу в час максимального водопотребления без учета поливочных и душевых расходов на предприятии, если таковые имеются в этот час, м3/ч;

qпож – расход воды на тушение расчетного числа пожаров в городе, qпож =80 л/с.

Во-вторых, проверяется пропускная способность сети при аварии на одном из магистральных участков (час аварии). В этом случае сеть должна пропускать 70 процентов максимального часового расхода города, [1, п. 8.6].

Все расходы для расчетных случаев выражаем в л/с и сводим в таблицу 2.

При этом расходы воды в общественных, коммунальных, промышленных предприятиях, пожарные расходы учитываем как сосредоточенные отборы. Расходы воды в жилых зданиях и поливочные расходы в населенном пункте считаем равномерно-распределенными по всей длине магистральной сети.

Равномерно-распределенный расход qр-р, л/с, определяется по формуле

qр-р =qобщ – ∑qсоср                                               (21)

где qобщ – общий расход по городу, л/с;

∑qсоср – суммарный сосредоточенный расход, л/с.

Таблица 2 – Таблица расчетных режимов работы сети

Подготовка сети к гидравлическому расчету производиv в следующей последовательности:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7