Главная Коллекция "Otherreferats" Геология, гидрология и геодезия Разработка и проектирование системы водоснабжения производственного сектора

Разработка и проектирование системы водоснабжения производственного сектора

Основные объекты водоснабжения. Определение узловых, путевых и расчетных расходов воды. Максимальный суточный расход воды, необходимой для удовлетворения нужд всех видов потребителей. Определение высоты и регулирующей емкости водонапорной башни.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 10.03.2011
Размер файла 213,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Введение

В настоящее время трудно представить с/х производство без центрального водоснабжения. С каждым годом потребность в воде вырастает, как на производственные, так и на бытовые нужды. Следовательно, обеспечение водой должно быть в необходимом количестве без перебоев, и соответственного качества. Для этого нужна профессионально спроектированная и проработанная система водоснабжения. Это и есть основная цель данного курсового проекта.

2. Описание объектов водоснабжения

Объектами водоснабжения являются:

1. Производственный сектор, включающий в себя - механические мастерские, в которых находятся 13 станков, с расходом воды 20 л. на единицу, обслуживающий персонал составляет 10 человек с расходом воды 9,4 л/ч.

- Ремонтные мастерские, обслуживающие 2 трактора и 8 автомобилей, обслуживающий персонал 25 человек, с расходом воды 9,4 л/ч. на каждого работника;

- Нефтебаза, которая в обеспечении водой не нуждается, так как это не целесообразно;

- Мойка на 20 тракторов в сутки и обслуживающий персонал 10 человек;

- Гараж обслуживает 4человека;

- На заправке водопотребление отсутствует;

Все эти промышленные объекты сконцентрированы на одной территории и удалены от населённого пункта и снабжены комплексом ремонтной и обслуживающей техники.

Так же имеется модифицированная мойка. Она рассчитана примерно на 20 единиц грузовой техники в сутки и 10 единиц легковых автомобилей. Мойку обслуживают 20 человек.

К производственным помещениям относятся Вин завод с выработкой 500л. спирта и числом рабочих более 150 человек.

2. Животноводческий комплекс включает в себя две фермы крупнорогатого скота по 250 голов и конюшню на 55 голов. Обслуживающий персонал 12 человек. Комплекс автоматизирован.

3. В населённом пункте 53 дома. Дома в 2 этажа и по 4 квартиры в каждом. Дома с водопроводом и канализацией. В сутки водопотребление на одного человека 120 л/сут.

Принимаем источник воды - подземный. Так как подземный источник обеспечивает наибольшее качество воды и имеет наибольший динамический запас. Еще, для подземных источников не требуется больших очистных сооружений. Возвышенные территории позволяют добычу воды с подземных источников, отсутствуют болота и торфяники.

Место расположения насосной станции и водонапорной башни выбираем исходя из рельефа местности.

3. Определение узловых, путевых и расчетных расходов

3.1 Нормы и расчётные расходы водопотребления

Вода расходуется на нужды следующие потребителей:

а) население

б) животноводство

в) производственные процессы

Среднесуточное водопотребление различных потребителей в сутки

,

где ni - общее количество водопотребителей данного вида;

qi - норма водопотребления рассматриваемого потребителя.

Максимально-суточное водопотребление

;

где - коэффициент суточной неравномерности;

- среднесуточное водопотребление iго вида потребителя в сутки;

= 1,1……1,3

Максимальный часовой расход воды:

;

где - среднесуточный расход воды для iго потребителя, получающего воду от рассматриваемого узла по данному участку трубопровода (м3/ч или л/с); - коэффициент часовой неравномерности (для животных = 2,5)

;

где - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и др. местные условия (=1,2…1,4);

= 1,3

- коэффициент, учитывающий количество жителей в населённом пункте (принимаем по таблице 1.1)

=1,8

Колебания часовых расходов имеет большую неравномерность, чем колебания суточного расхода, и зависит от многих факторов: степени механизации и т.д.

Установлено, что Кчас. В среднем имеет следующие значения:

· Коммунальный сектор - 1,2 2,5

· Животноводство - 2,5

Расход воды на производственные нужды определяется в зависимости от технологического процесса с учётом объёма выпускаемой продукции в сутки и нормами водопотребления на единицу продукции:

1. Слесарная мастерская

2. Ремонтная мастерская

Автомобили:

Трактора:

3. Мойка. 20 тракторов.

4. Гараж. Вода подаётся на хозяйственно-питьевые нужды людей.

5. Конюшня на 55 голов

6. Коровник на 250 голов

7. Коровник на 250 голов

8. Мойка

легковые автомобили

грузовые автомобили

9. Вин завод с выработкой 500 л спирта в сутки

10. Жилые дома. (Предположим, что в квартире 4 человека)

Максимальный суточный расход воды, необходимой для удовлетворения нужд всех видов потребителей определяем суммированием всех соответствующих расходов:

1. Для населения

2. Для животноводства

3. Для производственного сектора

3.2 Расчёт узловых и путевых расходов водопроводной сети

Установив виды и количество водопотребителей прокладываем трассу водопровода и составляем гидравлическую модель сети (расчётную схему), которая приведена на рис. 1, а характеристики расходов норм потребления, числа водопотребителей, вид водопотребителей, расчётные путевые и узловые расходы представлены в таблице 1.

Рассчитаем общие путевые и узловые расходы. Расход воды производственными объектами считается из промышленного водопотребления и потребления на хозяйственно-бытовые нужды рабочих, работающих на соответствующем объекте.

1. Слесарная мастерская

где - водопотребление на одного работающего [т. 9.2]

- примерное число рабочих, работающих на данном объекте

2. Ремонтная мастерская

3. Мойка.

4. Гараж.

5. Мойка

6,7. Коровник

8. Конюшня

9. Вин. завод

10. Жилой сектор.

Число жителей на всём участке N = 848 человек.

Норма водопотребления на одного человека (принимаем из таблицы 9.1).

Далее разбиваем жилой сектор на участки и рассчитываем расход воды для каждого участка с учётом приложения 2 (таблица 9.1). Принимаем 10 % расхода воды на неучтенные нужды, т.е.

В каждом доме 4 квартиры, а в каждой квартире 4 человека, тогда в жилом доме проживает 16 человек. Учитывая это, рассчитываем следующее:

Все расчёты сводим в таблицу 1.

Расчётные узловые и путевые расходы воды Таблица 1.

уч-ок или узел сети

Вид водопотребителя

Число водопотребителей

Нормы расхода воды Q, л/ч

Расчётные путевой и узловой расходы

Вид расхода

Обозна-чение

Величина, л/с

1

2

3

4

5

6

7

1.

Слес. мастерская

13станков

35 л.

узловой

Q1

0,074

хаз - питьевая

10человек

9,4 л/ч

2.

Рем. мастерская

2 трактора

300л

узловой

Q2

0,64

хаз - питьевая

8 авто.

100л

25 чел.

9,4 л/ч

3.

Мойка легк. авто.

20 ед.

500л

узловой

Q3

0,7

грузовые

20 ед.

500л

хаз - питьевая

10чел.

9,4 л/ч

4.

Мойка трактора.

20 ед.

500л

узловой

Q5

0,7

грузовые

20 ед.

500л

хаз - питьевая

10 чел.

9,4 л/ч

5.

Гараж

4 чел.

9,4 л/ч

узловой

Q4

0,0125

6

Коровник

250 гол.

107л/сут

узловой

Q6,7

1,93

хаз - питьевая

5 чел.

14,1 л/ч

7.

Конюшня

55 гол.

65л/сут

узловой

Q8

0,13

хаз - питьевая

2 чел.

9,4 л/ч

8.

Вин. завод

500л. спирта

500л.спир.

узловой

Q9

4,59

хаз - питьевая

130 чел.

9,4 л/ч

7-8

Население (8домов)

128 чел.

120 л/с

Путевой

Q7-8

0,56

7-9

Население(7домов)

112 чел.

120 л/с

Путевой

Q7-9

0,49

9-11

Население(7домов)

112 чел.

120 л/с

Путевой

Q9-11

0,49

9-10

Население(9домов)

144 чел.

120 л/с

Путевой

Q9-10

0,6

7-12

Население(7домов)

112 чел.

120 л/с

Путевой

Q7-12

0,49

12-13

Население (8домов)

128 чел.

120 л/с

Путевой

Q12-13

0,56

12-14

Население(7домов)

112чел.

120 л/с

Путевой

Q12-14

0,49

Таблица 2.

Часы суток

Население

Производство

Животноводство

Всего, м3/сут

по часам, м3/сут

м3/сут

%

м3/сут

%

м3/сут

%

0 - 1

6,6

2,7

-

-

0,3

0,5

6,95

6,95

1-2

6,6

2,7

-

-

0,7

1

7,29

14,24

2-3

6,6

2,7

-

-

0,3

0,5

6,95

21,20

3-4

6,6

2,7

-

-

0,3

0,5

6,95

28,15

4-5

6,6

2,7

-

-

1,5

2,2

8,12

36,26

5-6

7,3

3

-

-

1,5

2,2

8,85

45,12

6-7

9,8

4

-

-

3,1

4,5

12,87

57,99

7-8

14,0

5,7

14,66

7,14

3,1

4,5

31,696

89,69

8-9

15,4

6,3

14,66

7,14

7,0

10,2

37,068

126,75

9-10

14,0

5,7

14,66

7,14

3,7

5,4

32,312

159,07

10-11

14,0

5,7

14,66

7,14

4,9

7,2

33,545

192,61

11-12

14,0

5,7

14,66

7,14

4,1

6

32,723

225,33

12-13

12,2

5

14,66

7,14

2,9

4,2

29,777

255,11

13-14

9,8

4

14,66

7,14

6,2

9,1

30,685

285,79

14-15

11,0

4,5

14,66

7,14

4,5

6,5

30,128

315,92

15-16

14,0

5,7

14,66

7,14

1,4

2

29,983

345,91

16-17

15,4

6,3

14,66

7,14

2,9

4,2

32,959

378,87

17-18

14,0

5,7

14,66

7,14

2,5

3,7

31,148

410,01

18-19

9,8

4

14,66

7,14

5,6

8,2

30,068

440,08

19-20

7,8

3,2

14,66

7,14

4,9

7,2

27,425

467,51

20-21

7,8

3,2

14,66

7,14

2,5

3,6

24,959

492,47

21-22

7,8

3,2

-

-

3,2

4,6

10,98

503,45

22-23

6,9

2,8

-

-

0,7

1

7,54

510,99

23-24

6,9

2,8

-

-

0,7

1

7,54

518,53

Сумма

244,8

100

205

100

68,49

100

518,53

5921,04

Рис. 3 График часового водопотребления.

4. Гидравлический расчёт параметров сети водоснабжения

Определяем расчётный расход на участке сети (см. рис. 4) по формуле:

где - транзитный расход в концевом сечении рассчитываемого участка трубопровода;

- путевой расход на данном участке;

0,5 - коэффициент, который отражает в среднем долю путевого расхода, участвующего в создании потерь напора при вычислении их.

Участок 0 - 1:

Участок 1 - 2:

Участок 2 - 3:

Участок 3 - 4:

Участок 4 - 5:

Участок 5 - 6:

Участок 2 - 7:

Участок 7 - 9:

Участок 9 - 11:

Участок 9 - 10:

Участок 7 - 8:

Участок 7 - 12:

Участок 12 - 13:

Участок 12 - 14:

Расчётные расходы
Участок
Участок
Участок

В данной с/х водопроводной сети принимаем асбестоцементные напорные трубы ГОСТ 539 - 65.

В сельскохозяйственных водопроводных сетях чаще применяются асбестоцементные напорные трубы, реже пластмассовые, чугунные или стальные. Выбираем трубы асбестоцементные, так как они удовлетворяют требованиям и наиболее экономически выгодны при строительстве сельскохозяйственных водопроводов.

По графику (рис. 5[1]) определяем экономически выгодные диаметры трубопроводов на участках сети с учётом расчётного расхода Q.

Для выбранного материала трубопроводов принимается диаметр ближайший больший из имеющихся (табл. 9.7. [1]). При этом обеспечивается минимум общих затрат на строительство напорно-регулирующих сооружений и последующую их эксплуатацию.

В зависимости от выбранного материала и диаметра труб d находим квадрат модуля расхода U2.

Вычисляют среднюю скорость движения воды на каждом участке сети с помощью уравнения неразрывности.

,

где Q - расчётный расход на данном участке сети,

S - площадь внутреннего поперечного сечения трубопровода.

В зависимости от скорости и материала труб [1] по табл. 9.6. определяем коэффициент .

Определим потери напора на каждом участке.

,

где Q - расчётный расход;

- коэффициент, учитывающий отличие скорости;

1,1 - коэффициент, учитывающий местные потери напора;

k - модуль расхода;

l - длина рассматриваемого участка трубопровода.

Полученные результаты расчёта сводим в таблицу 3.

Таблица 3.

Учас-ток

Q, л/с

d, мм

S, дм2

V, м/с

К2(л/с)2

l, м

h, м

0 -1

16,26

150

1,766

0,921

1,02

448900

34

0,022

1 - 2

15,56

150

1,766

0,881

1,03

448900

45

0,027

2 - 3

1,1

75

0,442

0,249

1,25

1204

340

0,470

3 - 4

0,65

50

0,196

0,332

1,21

146,4

138

0,530

4 - 5

0,074

50

0,196

0,038

1,61

146,4

54

0,004

5 - 6

0,7

50

0,196

0,357

1,17

146,4

57

0,246

2 - 7

9,52

135

1,431

0,665

1,07

25190

152

0,644

7 - 9

2,74

100

0,785

0,349

1,2

5358

205

0,379

9 - 11

1,125

75

0,442

0,255

1,26

1204

193

0,281

9 - 10

0,55

50

0,196

0,281

1,24

146,4

193

0,544

7 - 8

0,65

50

0,196

0,332

1,21

146,4

193

0,741

7 - 12

4,9

100

0,785

0,624

1,07

5358

214

1,129

12 -13

0,55

50

0,196

0,281

1,25

146,4

193

0,548

12 - 14

2,6

75

0,442

0,588

1,1

1204

240

1,630

14 - 15

0,56

50

0,196

0,286

1,23

146,4

255

0,739

15 -16

1,93

75

0,442

0,437

1,16

1204

60

0,237

15 - 17

0,13

50

0,196

0,066

1,45

146,4

78

0,014

Находим необходимые напоры в каждом узле по формуле:

где - отметка поверхности земли в месте расположения водопотребителя,

- необходимый свободный напор - наименьшая энергия давления, отсчитываемая от поверхности земли, необходимая для нормальной работы соответствующих технических устройств водопотребителя.

При одноэтажной застройке - не менее 10 м, при большей этажности на каждый этаж добавляется 4м.

- 14м.

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

Рисунок 5. Напоры

Напор в трубопроводах, который создаётся водонапорной башней или насосами, должен быть таким, чтобы все технические устройства водопотребителей (водопроводные колонки, вентили и т.д.) работали нормально, т.е. обеспечивали подачу нужного расхода воды. Наиболее экономичным является решение, когда напор, создаваемый водонапорной башней и уменьшающийся из-за гидравлических сопротивлений по мере продвижения по трубам будет обеспечивать равенство действующего и необходимого напоров по крайней мере в одном узле. Этот узел называется диктующей точкой, т.е. для диктующей точки выполняется условие

Определяем напор в начале сети, создающий в остальных узлах сети напор по условию:

,

где - напор в начале следующего участка или в конце предыдущего

- потери напора на данном участке.

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

м

Следовательно, узел 15 является главным

Главное направление 0 - 1 - 2 - 7 - 12 - 14 - 15

Ответвления: 12 - 13; 15 - 16; 15 - 17; 7 - 9 - 11; 7 - 9 - 10; 2 - 3 - 4 - 5 - 6.

Расчёт высоты водонапорной башни (от поверхности земли до башни)

где - действующий напор в начале сети (место установки башни);

- отметка поверхности земли.

Находим действующие напоры в узлах главного направления:

Находим действующие значения напоров в узлах ответвлений от главной магистрали:

5. Определение высоты и регулирующей ёмкости водонапорной башни

В качестве напорно-регулирующих сооружений для с/х водопроводов наиболее распространёнными являются водонапорные башни.

К регулирующим запасным сооружениям в системах водоснабжения относят водонапорные башни, подземные и наземные резервуары, пневматические напорно-регулирующие установки с воздушно-водяными котлами. Регулирующие и запасные сооружения разделяют по назначению на регулирующие (содержат аккумулирующий запас на регулирование), запасные (содержат запас воды на пожар), запасные регулирующие (содержат и те, и другие объекты); по создаваемому напору на напорные и безнапорные.

В качестве напорно-регулирующих сооружений для сельскохозяйственных водопроводов распространены стальные водопроводные башни (табл.4.1 [1]). Необходимый регулирующий объём бака принимаем в пределах 2…5 % от объёма максимального суточного водопотребления Vр. = (0,02…0,05)Vмакс при автоматической работе насосной станции.

Vр. = 0,05Vмакс

При повторно-кратковременной (автоматической) работе насосной станции
Vр. = 0,05 *486,7=24,3м3
Полный объём бака водонапорной башни определяем по формуле

где = 1,2…1,3 - коэффициент запаса, соответствующий автоматическому временному режиму. =1,25

Vз - Запас воды, обеспечивающий в течение tп = 10 мин противопожарного расхода воды:

Принимаем тип башни в соответствии с л. [1] табл. 4.1.

Применяем типовую башню (табл.4.1 [1]), объём бака, которой ближе всего к найденному

Vб = 50 м3; hствола=15 м, dопоры=1,22 м; dрезерв. =3,02 м

Для определения фактического числа включений проводим следующие расчёты:

а) уточняем регулирующий объём: Vр = Vт - Vз = 50 - 12 = 38 м3

б) определяем время непрерывной работы насоса и на графике проводим вспомогательную линию. Эта линия означает максимальный суточный объём подаваемой воды.

водоснабжение потребитель водонапорный башня

t = Vмакс.сут / Qн =577,1/33,8 = 17 ч

где Qн - подача насоса

Qн = Qч.макс + Qп - Qв.п = 37,79 + 1,82 - 2,745 = 33,8 м3/ч

Где Qч.макс - необходимый максимальный часовой расход воды в сутки в случае максимального водопотребления

Qв.п = 0,5(Qж + Qп) = 0,5(3,67 + 1,82) = 2,745 м3/ч

в) для определения величины числа включений насоса в сутки строим график водоподачи в предположении, что в начале суток башня заполнена водой и насос включается в работу только после опорожнения регулирующего объёма, т.е. в момент времени t1. При включении насоса в работу график его работы в промежуток времени с t1 до t2 будет представлять отрезок прямой проведённой от точки 1 на оси времени до пересечения с графиком водопотребления параллельно прямой линии б.

В момент времени t2 башня будет вновь полной и насос вновь отключится. Далее график подачи насоса идёт параллельно оси времени до точки 3., расстояние которой по вертикали от графика водопотребления соответствует регулирующему объёму башни. В момент времени t3 башня опорожняется и насос снова включается в работу. Каждая нечётная точка соответствует моменту включения насоса, чётная - выключению.

Противопожарное водоснабжение.

Для тушения одного наружного пожара в населённом пункте необходимо и на с/х предприятии также .

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Система водоснабжения

    Разработка и проектирование системы водоснабжения внутренних сетей. Определение расчетных расходов воды. Расчет внутренней канализации жилого дома, скорости движения сточной жидкости и наполнение для гидравлического расчета канализационных трубопроводов.

    реферат [321,7 K], добавлен 18.07.2011

  • Расчёт сложного трубопровода

    Выбор схемы водоснабжения, трассировка водопроводной сети. Особенности гидравлического расчёта и составления схемы сети. Расчёт магистрали трубопровода, сложного ответвления, высоты водонапорной башни, равномерного распределения воды к потребителю.

    курсовая работа [469,5 K], добавлен 29.05.2015

  • Проектирование системы водоотвода

    Определение максимального расхода от ливневых вод. Расчет минимальной высоты насыпи земляного полотна над трубой и ее длины. Установление режима протекания воды под мостом. Определение минимальной высоты моста. Геологическое строение (грунты) местности.

    курсовая работа [353,3 K], добавлен 11.01.2015

  • Вычисление стока воды и стока наносов

    Построение и свойства кривой расходов воды. Выбор способа вычисления ежедневных расходов воды на основе анализа материалов наблюдений особенностей режима реки. Способы экстраполяция и интерполяции. Гидрологический анализ сведений о стоке воды и наносов.

    практическая работа [28,9 K], добавлен 16.09.2009

  • Расчёт и проектирование водозаборной скважины

    Геологическая характеристика района водоснабжения. Сравнение показателей качества воды в источниках с требованиями ГОСТа. Оценка эксплуатационных запасов воды. Выбор способа бурения, рабочей конструкции скважины. Гидрогеологический расчёт водозабора.

    курсовая работа [167,8 K], добавлен 07.08.2013

  • Проектирование водопроводной разводящей сети сельского населенного пункта

    Выбор схемы водоснабжения, трассировка сети. Определение диаметров труб и потерь напора. Расчет тупиковых участков сети. Расчет сети на пропуск пожарного расхода. Определение действительных пьезометрических отметок. Определение вместимости бака башни.

    курсовая работа [949,3 K], добавлен 29.01.2013

  • Водные ресурсы Казахстана

    Поверхностные и подземные воды. Ресурсы поверхностных вод Республики Казахстан. Потребности населения в питьевой воде. Каналы для полива посевов, водоснабжения промышленных предприятий и коммунально-бытовых нужд. Дефицит водных ресурсов в Казахстане.

    презентация [200,7 K], добавлен 28.05.2014

  • Характеристика приборов и методов измерения расходов воды

    Приборы для измерение расхода открытых потоков. Интеграционные измерения с движущегося судна. Измерение расходов воды с использованием физических эффектов. Градуирование вертушек в полевых условиях. Измерение расхода воды гидрометрической вертушкой.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 16.09.2015

  • Термометрия скважин

    Определение затрубного движения воды и местоположения отдающих (поглощающих) пластов термометром. Погрешности при определении мест притоков воды. Термометры для измерения температуры в скважинах. Определение температуры пород и геотермического градиента.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.12.2014

  • Проектирование водохозяйственной системы на базе руслового водохранилища и переброски стока из смежного речного бассейна

    Обоснование мероприятий по регулированию стока р. Учебной и привлечению дополнительных водных ресурсов соседнего бассейна р. Донора. Анализ регулирующей емкости водохранилища. Определение параметров водохозяйственной системы. Решение задачи оптимизации.

    курсовая работа [504,4 K], добавлен 04.04.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены