Расчёт систем противопожарного водоснабжения объекта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

Республики Беларусь

ГОМЕЛЬСКий инженерный ИНСТИТУТ

КАФЕДРА «ПОЖАРНАЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА»

курсовая РАБОТА

дисциплина: «Специальное водоснабжение»

на тему: «Расчёт систем противопожарного водоснабжения объекта»

Выполнил: курсант 2 курса 1 взвода

Ахрамович А. С.

Проверил: ст. лейтенант вн. службы

Жукалов В.И.

Гомель 2011 г.



Оглавление

Введение

1. Краткая характеристика объекта

2. Расчёт объёма и режима водопотребления

2.1 Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

2.1.1 Определение среднего суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

2.1.2 Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

2.1.3 Определение максимального часового расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

2.1.4 Определение максимального секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

2.2 Определение расчетных расходов воды

2.2.1 Определение секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды

2.2.2 Определение суточного расхода воды на промышленном предприятии

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

3. Расчёт расхода воды на пожаротушение и количества одновременных пожаров

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

5. Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск расхода на пожаротушение (в час максимального водопотребления)

6. Расчёт напорно-регулирующих сооружений

6.1 Расчет водонапорной башни

6.1.1 Определение регулирующего объема

6.1.2 Определение неприкосновенного запаса воды

6.1.3 Определение основных параметров водонапорной башни

6.2 Расчёт неприкосновенного запаса в резервуарах чистой воды

7. Выбор насосов насосной станции II подъёма

Использованная литература



Введение

Вопросы противопожарного водоснабжения всегда решаются комплексно, совместно с вопросами общего водоснабжения. Вопросы общего водоснабжения одной из важнейших отраслей народного хозяйства. Наряду с развитием водоснабжения населения, производственных и сельскохозяйственных предприятий, происходит улучшение и противопожарного водоснабжения.

Большинство населенных пунктов и промышленных предприятий оборудуются объединенным хозяйственно - противопожарным водопроводом, а в наиболее пожароопасных зданиях и сооружениях устанавливают специальные внутренние противопожарные водопроводы.

Настоящая курсовая работа ставит своей целью на базе знаний, полученных по разделу «Гидравлика» и «Противопожарное водоснабжение», глубже изучить дисциплину и усвоить основы методики проектирования и технико-экономического расчета устройств противопожарного водопровода.

Во время выполнения курсовой работы необходимо научиться правильно:

1. Применять теоретические знания;

2. Самостоятельно пользоваться действующей нормативно-технической литературой;

3. Выполнять технические расчёты;

4. Графически оформлять результаты расчётов.



1. Краткая характеристика объекта

Для расчета принимается 3-й вариант схемы водопроводной сети. Рельеф местности, на котором проектируется водопроводная сеть, спокойный.

Населенным пунктом, для которого рассчитывается объединенный водопровод, является жилая застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией, с ванными и водонагревателями, работающими на твёрдом топливе. Численность населения - 19,4 тыс. чел. В нем преобладает застройка высотой 3 этажа.

Водопровод одновременно должен обеспечить водой промышленное предприятие, расположенное в населенном пункте. Площадь территории промышленного предприятия составляет 138 га. Расчетный расход воды на предприятии в час максимального водопотребления составляет 10,4 л/с. Промышленное предприятие расположено в узле №5.

Наибольшую пожарную опасность на промышленном предприятии представляет здание, которое характеризуется следующими величинами:

-объем здания 24 тыс. м³; категория помещения по пожарной опасности - Г; степень огнестойкости - III; ширина здания - 57 м; без фонарей;

Таблица: Длина отдельных участков водопроводной сети

Номер участка	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	6-7	7-1	3-6
Длина, м	250	250	250	150	200	650	300	250

Насосную станцию второго подъема (НС-II), которая будет подавать воду в сеть, предлагается расположить рядом с очистными сооружениями. Расстояние от НС-II до точки ввода воды в сеть 830 м. Разность геодезических отметок между НС-II и точкой ввода 0 м.

2. Расчет объема и режима потребления воды

2.1 Определение расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Суточные расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды и коэффициент часовой неравномерности водопотребления для населённых мест определяются по [2] и зависят от степени благоустройства районов жилой застройки.

Для определения общего водопотребления по проектируемой системе водоснабжения за основу принимают прогрессивные, ориентированные на рациональное использование воды, фактические данные водопотребления не менее чем за предшествующий трехлетний период и рассматривают их динамику в зависимости от развития сферы услуг, изменения численности населения, благоустройства территории и организации учета потребления воды. гидравлический расчет водопроводная сеть

Водопотребление определяется в соответствии с пунктом 5.1 [2].

При отсутствии данных по проектируемому объекту допускается применять удельные водопотребления по объектам-представителям водоснабжения, при обосновании и согласовании с органами, уполномоченными осуществлять государственное регулирование в области использования и охраны вод.

при отсутствии фактических данных для определения общего водопотребления населенных пунктов используют суточные (средние за год) проектные нормы водопотребления на питьевые и хозяйственные нужды населения, приведенные в таблице А.1 [2] .

2.1.1 Определение среднего суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Расчёт суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды жителей населённого пункта производится по формуле:

,

где:

- коэффициент, учитывающий расходы воды на нужды учреждений, организаций и предприятий социально-гарантированного обслуживания, а также неучтённые расходы;

- удельное водопотребление одним жителем в сутки, л/сут;

- расчётное количество жителей в населённом пункте, чел;

- количество районов жилой застройки.

Согласно п. 6.2 [2] количество воды на нужды учреждений, организаций и предприятий социально-гарантированного обслуживания, а также неучтённые расходы при соответствующем обосновании допускается принимать дополнительно в размере от 10 до 20% суммарного расхода на хозяйственно питьевые нужды.

При числе жителей в населённом пункте 19,4 тыс. чел. и санитарно техническом оборудовании жилых зданий внутренним водопроводом, канализацией, с ванными и водонагревателями, работающими на твёрдом топливе на одного жителя (115 ), суточный расход воды на хозяйственно - питьевые нужды жителей определяется:

2.1.2 Определение максимального суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населения

Расчётные расходы воды в сутки наибольшего водопотребления определяются по формуле:

,



где:

_ коэффициент суточной неравномерности водопотребления (принимается по п. 6.10 [2]);

_ средний суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, .

2.1.3 Определение максимального часового расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Режим водопотребления населённого пункта по часам суток характеризуется графиком водопотребления. При построении графика водопотребления применяются фактические данные водопотребления населённого пункта или объекта-представителя водоснабжения. При отсутствии фактических данных характерные режимы и коэффициенты часовой неравномерности определяются расчётным путём:

где:

- коэффициент часовой неравномерности водопотребления учитывает изменение водопотребления по часам суток и определяется по формуле:

где:

_ коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режима работы предприятий другие местные условия, принимается по заданию (;

_ коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, принимается по таблице 1 [2] методом линейной интерполяции (;

_ максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, .

2.1.4 Определение максимального секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды

Водопроводная сеть должна быть рассчитана на работу при максимальной нагрузке. Предполагая, что в течение часа вода отбирается равномерно, наибольший расход воды в населённом пункте в час максимального водопотребления составит:

Где:

_ максимальный часовой расход воды на хозяйственно-питьевые нужды, м³/ч; 1000 - постоянная для перевода из кубических метров в литры; 3600 - постоянная для перевода часов в секунды.



2.2 Определение расхода воды

2.2.1 Определение секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды

Расход воды на производственные нужды на предприятии принимаем по заданию: =10,4 л/с.

В час максимального водопотребления водопровод должен обеспечить расход:

,

где:

_ секундный расход воды на производственном предприятии, л/с.

л/с

2.2.2 Определение суточного расхода воды на промышленном предприятии

Предположить, что предприятие работает в три смены и потребление воды в течение суток равномерное:

где:

- количество рабочих смен;

- продолжительность смены, принимается 8часов;

_ секундный расход воды на производственном предприятии, л/с.



2.2.3 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 количество одновременных пожаров и расчетных расходов воды на наружное и внутреннее пожаротушение в населенном пункте и промышленном предприятии производится согласно разделу 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 6 этажей и численности населения 19,4 тыс. человек расчётный расход воды на наружное пожаротушение на один пожар составит . Расчетное количество
одновременных пожаров 2. 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]. Расчетное количество одновременных пожаров на промышленном предприятии принимается по п.5.2.1 [1] в зависимости от площади территории. Расчетное количество одновременных пожаров 1 (площадь территории 138 га).

По заданию наибольшую пожарную опасность представляет здание:

- III степени огнестойкости с категорией помещений "Г" объёмом 24 тыс.м³ без фонарей шириной 57 м;

Расчётный расход воды на наружное пожаротушение через гидранты согласно табл.3 [1] на один пожар составит: .

Кроме того, при пожаре на промышленном предприятии для внутреннего пожаротушения

Для определения расчетного количества пожаров необходимо руководствоваться примечанием в табл. 1 [1], т.к. предприятие расположено в населенном пункте.

Согласно примечанию табл. 1 [1] в расчетное количество одновременных пожаров в населенном пункте включены пожары на промышленных предприятиях, расположенных в пределах населенного пункта. При этом в расчетный расход воды следует включать требуемые расходы воды на пожаротушение на этих предприятиях, но не менее указанных в таблице 1.

Таким образом, общий расход воды для наружного и внутреннего пожаротушения должен быть:

Расход воды на тушение двух пожаров в населенном пункте будет отбираться в диктующей точке - узел № 5:

Расход воды, отбираемый в узле № 4, 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:

Таблица 1. Путевые расходы по участкам сети

Номера участков	Расчётная формула	Расчётные величины	Путевой расход, л/с
1-2		250	5,9
2-3		250	5,9
3-4		250	5,9
4-5		150	3,55
5-6		200	4,74
6-7		650	15,5
7-1		300	7,11
2-6		250	5,9

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:

Таблица 2. Узловые расходы

Номер узла	Расчётная формула	Расчётные величины	Узловой расход
1			6,5
2			8,8
3			5,9
4			4,7
5			4,2
6			13,1
7			11,3

Проверка:

Расход воды на предприятии 10,4 л/с в узле №5.

Из схемы водопроводной сети видно, что наиболее трудных условиях будет работать узел № 5. Этот узел наиболее удален от ввода и расположен в самой высокой точке. Поэтому узел №5 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 - 5 900 м

II. 1 - 2 -3 - 6 - 5 850 м

III. 1 - 7 - 6 - 5 1300 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. 2).

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 и «Таблиц для гидравлического расчёта водопроводных труб». 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 пропуск хозяйственно-питьевого расхода скорость воды не должна превышать 1,2 м/с. Подобранные диаметры труб наносятся на расчётную схему и приступают к составлению таблицы «Гидравлический расчёт водопроводной сети на пропуск максимального хозяйственно-питьевого и производственного расхода».



Таблица 3. «Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск максимального хозяйственно-питьевого и производственного расхода»

№ кольца	№ участка	Длина участка L, м	Расход на участке q, л/с	Диаметр труб d, м	Скорость воды V, м/с	1000i	Потери напора h ,м
1	2	3	4	5	6	7	8
1	1-2	250	20,2	200	0,628	3,698	+0,9245
	2-6	250	3,5	100	0,43	4,53	+1,1325
	6-7	650	26,9	250	0,538	2,076	-1,3494
	1-7	300	38,2	250	0,764	3,95	-1,185
?h=-0,4774
2	2-3	250	7,9	125	0,62	6,68	+1,67
	3-4	250	2	100	0,245	1,67	+0,4175
	4-5	150	2,7	100	0,33	2,85	-0,4275
	5-6	200	17,3	200	0,536	2,79	-0,558
	2-6	250	3,5	100	0,43	4,53	-1,1325
?h=-0,0305

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

.

.

.

Средние потери напора в сети определяются:

(+ +)/3=3,19 м.

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



5. Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск расхода на пожаротушение (в час максимального водопотребления)

При отборе из сети расхода на пожаротушение общий расход воды составит:

64,9 + 30 = 94,9 л/с

Учитывая, что расход возрос, увеличатся и потери напора водопроводной сети.

Диаметры труб водопроводной сети, определенные с учетом экономических требований при хозяйственно-питьевом и производственном расходе, должны быть проверены на пропуск по ним увеличенных расходов во время пожаротушения.

Проверочным расчетом определяется, могут ли трубы принятых диаметров пропустить дополнительное количество воды для тушения пожара с учетом максимального расхода на другие нужды. При этом скорость движения воды по трубам не должна превышать 2,5 м/с. При больших скоростях необходимо на данных участках заменить трубы на больший диаметр. В отдельных случаях при больших потерях напора на каком-либо из расчетных участков можно увеличить диаметры труб, даже при скоростях меньше допустимой.

Привязку расходов воды на тушение пожаров к узлам необходимо производить с учетом количества одновременных пожаров и места тушения, но, как правило, с диктующей точки. Поэтому расходы на пожаротушение на расчетной схеме наносим следующим образом:

- узел 5 - 30 л/с на тушение от гидрантов двух расчетных пожаров в населенном пункте.

С учетом изменений, внесенных в схему, производится распределение расходов по потокам с соблюдением баланса в узлах, после чего составляется расчетная схема и таблица гидравлического расчета.

Таблица 4. "Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск расхода на пожаротушение»

№ кольца	№ участка	Длина участка L, м	Расход на участке q, л/с	Диаметр труб d, м	Скорость воды V, м/с	1000i	Потери напора h ,м
1	2	3	4	5	6	7	8
1	1-2	250	35,4	200	1,098	10,44	+2,61
	2-6	250	6,4	100	0,78	13,6	+3,4
	6-7	650	41,7	250	0,834	4,64	-3,016
	1-7	300	53	250	1,05	7,24	-2,172
?h=+0,822
2	2-3	250	20,2	125	1,586	39,46	+9,865
	3-4	250	14,3	100	1,746	63,74	+15,935
	4-5	150	20,4	100	2,498	129,72	-19,458
	5-6	200	35	200	1,09	10,2	-2,04
	2-6	250	6,4	100	0,78	13,6	-3,4
?h=+0,902

Выводы: Данная водопроводная сеть обеспечит пропуск необходимых расходов воды для целей пожаротушения, т.к. скорость движения воды на наиболее нагруженном участке V 4-5 = 2,498 м/с < V доп. = 2,5 м/с, что удовлетворяет требованиям норм.

Потери напора в сети по направлениям составят:

.

.

.

Средние потери напора в сети определяются:

(+ +)/3 = 27,53 м.

Эта величина используется при подборе пожарных насосов насосной станции II подъема.



6. Расчёт напорно-регулирующих сооружений

Использование напорно-регулирующих емкостей и водонапорных башен или гидроколонн обеспечивает значительное повышение надёжности систем водоснабжения.

Правильный выбор объёма напорно-регулирующих емкостей, их числа и места расположения в системе водоснабжения имеет также и большое экономическое значение.

6.1 Расчет водопроводной башни

Водонапорные башни предназначаются для регулирования неравномерности водопотребления, хранения неприкосновенного запаса воды и создания (поддержания) требуемого напора в водопроводной сети.

Водонапорная башня располагается между НС-II подъёма и сетью (в обычной схеме водоснабжения) или в конце сети (в схеме с контррезервуаром).

Емкость бака водопроводной должна быть равна:

Где:

- регулирующий объем бака (п. 14,4 [1]);

- неприкосновенный запас воды (п. 14.5 [1]).

6.1.1 Определение регулирующего объема

Отбор воды на хозяйственно-питьевые цели из водопроводной сети в течение суток производится неравномерно, колебания расхода по часам суток определяются графиком водопотребления, который рассчитывается в зависимости от коэффициента часовой неравномерности водопотребления. Нами для расчета найден К = 1,6 (см. п. 2.1.3 курсовой работы). Если установить на насосной станции насосы, по производительности обеспечивающие расход в час максимального водопотребления, то все оставшееся время насосная станция будет работать с нагрузкой, что экономически невыгодно.

Ниже рассматриваются два варианта совместной работы насосной станции и водопроводной сети:

- равномерный

- неравномерный (ступенчатый).

График подачи воды в сеть не совпадает с графиком ее отбора из сети. Это значит, что при подаче воды насосами в отдельные часы суток количество поданной воды в сеть не будет совпадать с количеством отбираемой воды из сети. Восполнение недостающего количества в часы, когда расход воды из сети меньше подачи ее насосами.

Предположим, что насосная станция имеет равномерный режим подачи воды, подавая за час 4,17% суточного расхода. При помощи совмещенных графиков водопотребления и водоотдачи можно определить расчетную регулирующую емкость бака водонапорной башни. Результаты вычислений сведем в таблицу, где значения расходов даны в процентах от суточного расхода.

Таблица 5. Определение регулирующего объема бака водопроводной башни при равномерном режиме НС - II ( = ).

Часы суток	Расход воды поселком в % суточного	Подача насосами в % суточного	Поступление воды в бак, %	Расход воды из бака, %	Остаток воды в баке, %
1	2	3	4	5	6
0-1	1,25	4,17	2,92	-	2,92
1-2	1,25	4,17	2,92	-	5,84
2-3	1,25	4,16	2,91	-	8,75
3-4	1,25	4,17	2,92	-	11,67
4-5	2,25	4,17	1,92	-	13,59
5-6	3,25	4,16	0,91	-	14,5
6-7	4,75	4,17	-	0,58	13,92
7-8	6	4,17	-	1,83	12,09
8-9	6,375	4,16	-	2,215	9,875
9-10	5,875	4,17	-	1,705	8,17
10-11	5,375	4,17	-	1,205	6,965
11-12	5,875	4,16	-	1,715	5,25
12-13	6	4,17	-	1,83	3,42
13-14	6	4,17	-	1,83	1,59
14-15	5,5	4,16	-	1,34	0,25
15-16	5,25	4,17	-	1,08	-0,83
16-17	5,5	4,17	-	1,33	-2,16
17-18	6	4,16	-	1,84	-4
18-19	5,75	4,17	-	1,58	-5,58
19-20	4,75	4,17	-	0,58	-6,16
20-21	4,25	4,16	-	0,09	-6,25
21-22	3	4,17	1,17	-	-5,08
22-23	2	4,17	2,17	-	-2,91
23-24	1,25	4,16	2,91	-	0,0
Всего	100	100	20,75	20,75

Регулирующий объем воды в водонапорной башне при равномерном режиме подачи составит:

Рассмотрим неравномерный (ступенчатый) режим работы НС-II. Результаты расчета сведем в таблицу. Таблица ступенчатой работы насосов заполняется аналогично.

Таблица 6. Определение регулирующего объема бака водонапорной башни при ступенчатой работе насосов НС - II ( = ).

Часы суток	Расход воды поселком в % суточного	Подача насосами в % суточного	Поступление воды в бак %	Расход воды из бака, %	Остаток воды в баке, %
1	2	3	4	5	6
0-1	1,25	3	1,75	-	1,75
1-2	1,25	3	1,75	-	3,5
2-3	1,25	3	1,75	-	5,25
3-4	1,25	3	1,75	-	7
4-5	2,25	3	0,75	-	7,75
5-6	3,25	3	-	0,25	7,5
6-7	4,75	3	-	1,75	5,75
7-8	6	3	-	3	2,75
8-9	6,375	6	-	0,375	2,375
9-10	5,875	6	0,125	-	2,5
10-11	5,375	6	0,625	-	3,125
11-12	5,875	6	0,125	-	3,25
12-13	6	6	-	-	3,25
13-14	6	6	-	-	3,25
14-15	5,5	6	0,5	-	3,75
15-16	5,25	6	0,75	-	4,5
16-17	5,5	6	0,5	-	5
17-18	6	4	-	2	3
18-19	5,75	3	-	2,75	-0,25
19-20	4,75	3	-	1,75	-1,5
20-21	4,25	3	-	1,25	-2,75
21-22	3	3	-	-	-2,75
22-23	2	3	1	-	-1,75
23-24	1,25	3	1,75	-	0,00
Всего	100	100	13,125	13,125

В этом случае регулирующий объём воды составит:

Расчёт показывает, что использование простейшего графика ступенчатой работы насосов позволяет значительно уменьшить регулирующий объём бака.

6.1.2 Определение неприкосновенного запаса воды

Пожарный объём воды в баках водонапорных башен должен рассчитываться на десятиминутную продолжительность тушения одного наружного и одного внутреннего пожара при одновременном наибольшем расходе на другие нужды согласно п. 14.5 [1].

Объём воды на наружное пожаротушение:

Объём воды на внутреннее пожаротушение:

Объём воды на хозяйственно питьевые нужды:

Объем воды на производственные нужды:

Объем воды неприкосновенного запаса водонапорной башни должен быть:

Таким образом, суммарный объем воды в баке водонапорной башни будет равен:

На основании расчетов принимаем типовой бак вместимостью 600м³ .

6.1.3 Определение основных параметров водонапорной башни

Зная емкость бака, определим его диаметр и высоту:

Высота водонапорной башни определяется по формуле:



Где:

_ потери напора в водопроводной сети при работе её в обычном режиме;

_ отметки земли в диктующей точке и в месте установки башни ( 0м; 0м).

1,05 - коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления.

_ свободный напор в диктующей точке.

Требуемый минимальный свободный напор при трехэтажной застройке при максимальном часовом расходе определяется по формуле:

,

м

Где:

n - количество этажей в здании.

По приложению 3 принимаем типовую водонапорную башню высотой 22,5 м.

6.2 Расчёт неприкосновенного запаса в резервуарах чистой воды

Неприкосновенный запас воды определяется как сумма пожарного, хозяйственно-питьевого и производственного расхода из расчёта 3-х часовой продолжительности тушения пожара в населённом пункте и 2-х часовой на производственном здании (п. 5.2.3 [1]).



Объём воды для тушения пожара при =30 л/с должен быть равен:

Неприкосновенный запас воды на хозяйственно-питьевые нужды на время тушения пожара может быть подсчитан по количеству потребляемой воды в три смешенных часа максимального водопотребления. Для коэффициента часовой неравномерности водопотребления = по графику водопотребления три смешенных часа наибольшего расхода воды приходятся с 11.00 до 14.00.

На хозяйственно-питьевые нужды посёлка расходы составят 6+6+5,875=17,875% от суточного водопотребления.

В эти часы общий расход воды на производственном предприятии будет равен:

Общий объём неприкосновенного запаса составит:

++=926 м³

По приложению 4 принимаем типовой резервуар объемом 1000 с длиной 24 м, шириной 12 м и глубиной 3,51 м.

В тех случаях, когда насосы насосной станции второго подъёма дополнительно подают воду непосредственно в автоматические установки пожаротушения (спринклерные, дренчерные и др.), необходимо предусмотреть запас воды в резервуарах чистой воды и на эти установки из условия одночасовой их работы (п. 12.3 [1]).



7. Выбор насосов насосной станции II подъема

Насосная станция, работающая на водонапорную сеть, должна подать расчётное количество воды, в единицу времени под требуемым напором.

Для выбора типа насосов и определения их количества можно выделить два режима работы насосной станции:

первый режим - работа в обычное время (обеспечение водопотребления на хозяйственно-питьевые и производственные нужды);

Подача насосов с учётом их ступенчатого включения будет:

Необходимый напор хозяйственных насосов определяется по формуле:

Где:

- потери напора в водоводе;

_ высота водонапорной башни;

_ высота бака водонапорной башни;

_ отметки земли на месте установки башни;

_ отметка оси насоса.

Водоводы противопожарного водопровода необходимо прокладывать в две линии. В случае отключения одной из них, вторая должна обеспечить пропуск 70% расчётного расхода воды (п.8.2 [1]).

По таблице Шевелёва принимаем диаметр труб водовода d=250 мм.

Определяем потери напора в водопроводе при длине его L=830 м.



Тогда:

Второй режим - работа во время пожара (обеспечение водопотребления на хозяйственно-питьевые и производственные и пожарные нужды).

Где:

_ потери напора в водоводе во время пожара, т.к. расчетный расход воды в это время составит:

Где:

_ свободный напор у гидрантов равный 10 м, согласно I п.2.26;

_ потери напора в кольцевой водопроводной сети во время пожара;

По расчётным величинам, используя данные технических характеристик насосов (см. приложение 5), подбираем требуемый тип хозяйственных и пожарных насосов (табл. 7). Количество резервных насосов, должно приниматься согласно п. 9.2 [1].

Тип насоса	Расчётный расход насосов л/с	Расчётный напор насосов, м	Принятый насос	Марка насоса	Рекомендуемая мощность, кВт	Количество насосов
			Подача	Напор
Хозяйственные		33,3	40-70	40-30	5НДв	28-40	1 осн. 1 рез.
Пожарные	71,65	50,3	60-115	55,5-40,5	6НДв	55-75	1 осн. 1 рез.



Использованная литература

1. ТКП 45-2.02-138-2009 Противопожарное водоснабжение. Строительные нормы проектирования. Минскстройархитектура, 2009.

2. СНБ 4.01.01-03 Водоснабжение питьевое. Общие положения и требования. Минстройархитектура, 2004.

3. Шевелев Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб, М., Стройиздат, 1984, 116 с.

Размещено на Allbest.ru