Расчет водопровода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исходные данные

1. Максимальный расход -60000 м³/сут;

2. Средний расход -50000 м³/сут;

3. Коэффициент часовой неравномерности -1.25;

4. Завод №1 может использовать неочищенную воду -12000 м³/сут;

5. Завод №2 расходует на охлаждение -6000 м³/сут;

6. Количество пожаров -3;

7. Расход на один пожар - 40 л/с;

8. Расстояние от водозабора до очистных сооружений -20 км;

9. Напор насосов2-й подстанции -45 м;

10. Регулирующая емкость башни -800м³;

11. Высота башни -37 м;

12. Емкость резервуаров в% от максимального суточного расхода -15;

13. Стоимость 1 кВт-0.6 руб.

14. Оплата 1 кВт присоединенной мощности-18 руб.

15. Отпускная стоимость 1м³ воды -4 коп.

16. Стоимость отведения 1м³ воды -3 коп;

17. Дозы реагентов:

- Al₂(SO₄)₃ = 100 мг/дм³

- CaO = 20 мг/дм³

- Cl = 5 мг/дм³

18. Расстояние до градирни-50 м.



1. Расчет и проектирование главных водоводов

водопровод гидравлический резервуар строительство

Транспортирование воды от водозабора до очистных сооружений может осуществляться по двум вариантам:

- насосная станция подает воду по двум водоводам. При аварии на одном из водоводов бесперебойность подачи воды обеспечивается устройством перемычки между ними, при этом расход воды на промпредприятии не должен сокращаться;

- насосная станция подает воду по одному водоводу на очистные сооружения. Рядом с ними предусматриваются дополнительные емкости, из которых город снабжается водой во время аварии на водоводе, рассчитанные на хранение в них 12-ти часового запаса воды.

При выборе варианта учитываем грунтовые условия, условия работы водоводов, наличие дорог и связи по трассе водоводов, климат, экономические показатели.

В каждом из вариантов возможны подварианты, принимаемые из следующих соображений. Полная высота подъема складывается из геометрической высоты на которую надо поднять воду и потерь напора на водоводах. Потери напора зависят от диаметра водовода - чем больше диаметр, тем выше стоимость водоводов, но тем меньше потери напора, и, следовательно, тем меньше полная подъема воды. Рассчитываем оба варианта и выбираем наиболее выгодный.

1.1 Выбор диаметра и материала труб главных водоводов

В поисках оптимального решения при проектировании и строительстве главных водоводов приходится рассматривать и сравнивать несколько вариантов: в первом варианте принимаем к строительству 2 главных водовода, а во втором - 1 водовод и 1 - аварийный резервуар.

Водоводы могут выполняться из чугунных и железобетонных труб.

В настоящее время выпускаются трубы:

1) чугунные - диаметром до 1200 мм, рассчитанные на давление до 10 атм.;

2) железобетонные - от 500 до 1600 мм, давление до 10-15 атм.

Выбор труб из того или иного материала производится с учётом условий строительства (геологии, сроки, оборудование и т.п.) и условий работы водоводов, указанных выше.

1.2 Гидравлический расчет главных водоводов

Расчетный расход на один водовод определим по формуле:

Q=, л/с,

где Q_max - максимальный суточный расход, м³/сут, согласно заданию Q_max=72000м³/сут;

n - количество водоводов.

Диаметр водоводов предварительно определяем по формуле:

Д=(2535), мм.

Таким образом, при варианте с двумя водоводами диаметры составят:

Д=(2535)=510714 мм.

Предварительно выберем водоводы из железобетонных труб Ш до 700 мм и чугунных труб Ш до 700 мм.

При варианте с одним водоводом и аварийными резервуарами диаметры составят:

Д=(2535)=7221010 мм.

Предварительно выберем водоводы из железобетонных труб Ш до 1000 мм и чугунных труб Ш до 900 мм.

Длина водоводов, l - расстояние от водозабора до очистных сооружений, принимаем согласно заданию 17 км.

Скорость движения воды в водоводах (V, м/с) и потери напора на 1 км (i, м) определим по [2].

Потери напора воды в водоводах и насосной станции определяем по формуле:

H_вод=(1,031,1)*i*l+(35), м,

Геометрическую высоту подъема воды определим по формуле:

H_г=Z₁-Z₂+h_св, м,

где Z₁ - отметка земли у смесителя очистных сооружений, м, (согласно задания Z₁=81 м);

Z₂ - минимальный уровень воды в реке, м, (согласно заданию Z₂=39 м);

h_св - свободный напор, равный 10 м;

H_г=80-39+10=52 м.

Полная высота подъема воды тогда составляет:

Н=Н_г+Н_вод, м.

1.3 Определение емкостей дополнительных резервуаров

При втором варианте (с одним водоводом) у очистных сооружений должен хранится запас для снабжения города в период ремонта водовода или ликвидации аварии. Дополнительные резервуары должны вмещать воду в количестве, достаточном для подачи в городскую сеть во время ликвидации аварии на:

- хозяйственно-питьевые нужды в размере 70% от расчетного расхода;

- производственные нужды по аварийному графику;

- наружное пожаротушение в течении 3 часов.

Емкость дополнительных резервуаров расчитываем по формуле:

W_рез=, м³

где а - 70% от максимально суточного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды, м³/сут;

а=Q_max*0,7, м³/сут,

а=72000*0,7=50 400 м³/сут.

b - расход на промпредприятии №2 (по заданию 8000 м³/сут);

t - продолжительность периода ремонта водовода или ликвидации аварии, ч, принимаем по табл. 34 [3] t=12 ч.

Q_пож - расход воды на наружное пожаротушение, м³,

Q_пож=q_пож*n*3,6*3,

где q_пож - расход воды на один пожар, л/с, согласно задания q_пож=45 л/с;

n - количество пожаров, согласно задания n=3.

Q_пож=45*3*3,6*3=1458 м³.

W_рез==29929 м³.

Согласно [1] количество резервуаров должно быть не менее двух. По табл. 40.34 [4] выбираем типовые резервуары, ближайшие большие по емкости (грунты сухие):

- 2 резервуара V=20000 м³ и V=10000 м³ (W_рез=20000+10000=30000 м³), стоимостью 227 тыс. руб. и 152 тыс. руб., общей стоимостью 379 тыс. руб.

Таким образом, принимаем 2 прямоугольных резервуара из сборного железобетона V=20000 м³ и V=10000 м³ и общей стоимостью 379 тыс. руб.

1.4 Экономический расчет главных водоводов

Определение капитальных вложений

Стоимость 1 км водовода определяем по таблицам 40.2, 40.4 и 40.7 [4] (принимаем: грунты сухие, глубина заложения для труб Ш до 700 мм - 2 м, для труб Ш более 800 мм - 3 м).

Полную стоимость водоводов определяем по формуле:

К=n*a*l, тыс. руб.,

где n - количество водоводов;

а - стоимость 1 км водовода, тыс. руб.;

l - длина водовода, км.

Расчет эксплуатационных расходов по водоводам

В процессе эксплуатации основные фонды изнашиваются. Стоимость их по мере изнашивания переноситься по частям на стоимость вновь создаваемого продукта путем ежегодных отчислений, т.е. затрат на возмещение износа. В зависимости от материала, условий работы и других факторов каждой единице присуща своя норма амортизации, включающая в себя отчисления на капитальный ремонт и полное восстановление. Кроме того, в процессе эксплуатации расходуются средства и на текущий ремонт.

Амортизация рассчитывается по формуле:

А=, тыс. руб./год,

где Р₁ - норма амортизационных отчислений от стоимости сооружения и сетей, %, принимаем по прил. 3 [1]:

- для чугунных труб - 2,4%;

- для железобетонных труб - 4%;

- для железобетонных резервуаров - 2,7%;

Р₂ - отчисления на текущий ремонт, %, принимаем согл. [1] Р₂=1% сметной стоимости сооружений и сетей;

К - общая стоимость объекта, тыс. руб.

К эксплуатационным затратам также относятся затраты на электроэнергию. Основными потребителями электроэнергии в системах водоснабжения являются насосные станции. Оплату за электроэнергию производим по двухставочному тарифу, который состоит из оплаты за отпущенную электроэнергию и оплаты за присоединенную мощность.

Оплата израсходованной электроэнергии определяется по формуле:

E^/=, тыс. руб./год

где - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии небольшими установками, согл. [1] =1,11,2;

- стоимость 1кВт.*ч израсходованной электроэнергии, руб., принимаем =0,003 руб.;

- общий КПД установки, включая насосы, двигатели, трансформаторы и линию электропередачи, принимаем =0,7;

- среднесуточное количество воды, подаваемое насосной станцией, включая расход на собственные нужды, м³/сут;

=Q_ср^зад+Q_{соб.нужд},



где Q_ср^зад - средний расход по заданию, м³/сут;

Q_{соб.нужд} - расход на собственные нужды очистных сооружений, принимаем 5% от среднего расхода, м³/сут;

Q_ср=60000+0,05*60000=63000 м³/сут.

E^/= тыс. руб./год.

Резервные двигатели включаются автоматически вместо работающих.

Присоединенная мощность определяется по формуле:

, кВт,

где Q_мах - максимальный суточный расход, м³/с, согласно задания Q_max=72000м³/сут=0,833 м³/с;

- КПД установок, принимаем =0,8;

H - полная высота подъема воды, м.

кВт.

Принимаем к установке 2 основных агрегата (n=2), тогда мощность на валу двигателя определим по формуле:

N_дв=, кВт,

где К_дв - коэффициент запаса мощности двигателя, предусматривающий различные перегрузки, при N=50300 кВт К_дв=1,15.

Таким образом, оплату за присоединенную мощность определяем как для низковольтных двигателей, так и для высоковольтных, как суммарную мощность присоединенных трансформаторов:



E^//=, тыс. руб./год,

где ₁ - коэффициент, учитывающий трансформаторный резерв, принимаем согл. [1] для потребителей I категории ₁=1,5;

₂ - коэффициент, учитывающий электроосветительную нагрузку, принимаем ₂=1;

b - оплата 1 кВ*А присоединенной мощности, руб./год, принимаем b=20 руб./год;

- принимаем 0,80,9.

E^//= тыс. руб./год.

Расчет приведенных затрат по вариантам водовода

В случае различного соотношения капитальных вложений и эксплуатационных расходов сравнивают приведенные затраты, представляющие собой сумму эксплуатационных расходов и капитальных вложений, приведенных к одинаковой размерности:

П=С+*К, тыс. руб./год,

где С - сравниваемые эксплуатационные расходы, тыс. руб./год;

- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, принимаем согл. [1] =0,12;

К - капитальные вложения, тыс. руб.

Расчеты сводим в таблицу 1.

Сравнивая полученные приведенные затраты (см. табл1), выбираем наиболее экономичный вариант (по которому приведенные затраты наименьшие), т.е. резервуар + один водовод из железобетонных труб диаметром 900 мм.



2. Определение стоимости водопровода

Расчеты по определению стоимости основных объектов строительства сводим в таблицу 2.

Таблица 2

№ п/п	Наименование объектов	Единицы измерения	Кол-во, длина	Стоим. единицы, тыс. руб.	Общая стоим., тыс. руб.	Источник информации
1	Водозаборные сооружения: - оголовок железобетонный, 2 секции, глубина 3 м	шт.	1	48	48	т. 40.19 [4]
	-самотечные линии из стальных труб ш500 мм	км	0,12	73,2	14,64	т. 40.10 [4]
	-водоприемный колодец диаметром 8 м с глубиной подземной части 9 м	шт.	1	25	25	т. 40.20 [4]
	-насосная станция I подъема заглубленная, глубина подземной части 6 м, размером 624 м, с насосами 8 НДВ-60 мощностью 250 кВт	шт.	1	80	80	т. 40.21 [4]
	-ограждение территории водозабора	км	0,4	10	4	ЕНиР
	-берегоукрепление двойным мощением на щебне	м2	300	0,00828	2,484	т. 40.36 [4]
2	Дорога от водозабора до очистных сооружений, b=6 м.	км	17	20,0	340	ЕНиР
3	Линии электропередач	км	17	3,0	51	ЕНиР
4	Линии связи	км	17	2,0	34	ЕНиР
5	Главные водоводы из железобетонных труб ш900 мм	км	171	66	1122	т. 40.4 [4]
6	Блок очистных сооружений: - блок сооружений: cмесители реагентов, к.х.о., горизонтальные отстойники, скорые фильтры	шт.	1	350	350	т. 40.23 [4]
	-реагентное хозяйство, блок производственных помещений (коагулирование с применением полиакриломида и дополнительно известкование и фторирование)	шт.	1	250	250	т. 40.23 [4]
	-служебный корпус	шт.	1	93	93	т. 40.23 [4]
	-сооружения по обработке промывных вод	шт.	1	30	30	т. 40.23 [4]
	-башня промывной воды	шт.	1	12	12	т. 40.23 [4]
	-насосная станция II подъема	шт.	1	70	70	т. 40.23 [4]
	-хлораторная	шт.	1	40	40	т. 40.23 [4]
	-резервуары чистой воды емкостью 30000м3 (10000м3 и 20000м3)	шт.	1	379	379	т. 40.34 [4]
	-котельная	шт.	1	25	25	т. 40.23 [4]
	Открытые и закрытые склады на территории очистных сооружений	-	-	-	60	5%п. 6
7	Ограждение территории очистных сооружений	Км	1	8	8	ЕНиР
8	Водоводы от насосной станции II подъема до городской сети чугунные ш500 мм	км	0,52	41,7	41,7	т. 40.7 [4]
9	Городская водопроводная сеть:
10	-чугунные трубы ш500 мм	км	5,6	43,7	244,72	т. 40.7, 40.13 [4]
	-чугунные трубы ш400 мм	км	2,7	34,9	94,23	т. 40.7, 40.13 [4]
	-чугунные трубы ш350 мм	км	0,88	29	25,52	т. 40.7, 40.13 [4]
	-чугунные трубы ш300 мм	км	3,27	24	78,48	т. 40.7, 40.13 [4]
	-чугунные трубы ш250 мм	км	6,08	21,4	130,11	т. 40.7, 40.13 [4]
	-чугунные трубы ш200 мм	км	5,19	18,2	94,48	т. 40.7, 40.13 [4]
	Переходы под железной дорогой: - ш400 мм	шт.	1	5,2	5,2	т. 40.15 [4]
	- ш300 мм	шт.	1	4,5	4,5	т. 40.15 [4]
	- ш350 мм	шт.	1	4,7	4,7	т. 40.15 [4]
	Башня водонапорная бесшатровая железобетонная со стальным баком вместимостью 800м3, высотой ствола 42 м	шт.	1	54	54	т. 40.35 [4]
	Прочие производственные объекты	-	-	-	218,91	5% п. (110)

Итого: 4034,68 тыс. руб.

С учетом коэффициента индексации на 2011 г. 4034,68*45=181560,3

Составляем сводную смету на строительство водопровода (табл. 3).

Таблица 3

Наименование главных объектов работ и затрат	Сметная стоимость
	%	тыс. руб.
Глава №1Подготовка территории под строительство	2,2% от гл. 2	3994,33
Глава №2 Основные объекты строительства	-	181560,30
Глава №3 Объекты подсобного назначения	15% от гл 2)	27234,05
Глава №4 Внешние коммуникации и инженерные сети	4% (2+3)	8351,77
Глава №5 Благоустройство территории	5% (2+3)	10439,72
Глава №6 Временные здания и сооружения	1,5%	3473,70
Глава №7 Прочие работы и затраты	3,1% (1..6)	7286,67
Итого по I части	242340,50
Глава №8 Технический надзор	0,8% (I)+8 тыс. руб.	1946,72
Глава №9 Проектные и изыскательские работы	2,75%	7199,42
Итого по II части	9146,14
Глава №10 Непредвиденные работы и затраты	5% (I+II)	12574,33

Всего по смете: 264061 тыс. руб.



3. Определение стоимости строительства

3.1 Очередность строительства

Если возможно осуществить строительство водопровода или какого-либо элемента его в различные сроки, то надо убедиться, что такое строительство принесет экономический эффект. Для сравнения двух вариантов - единовременного строительства со строительством по очередям необходимо привести затраты второй очереди к начальному времени (базисному году).

Капитальные вложения на строительство водопровода сразу на полную мощность составляют К=264061 тыс. руб.

При строительстве в две очереди капитальные вложения составят:

- первоначальные - К₁=*К, руб.,

где - процент на первую очередь строительства от общей стоимости, принимается 6570%.

К₁=0,7*264061=184842,7 тыс. руб.

- затраты на вторую очередь строительства К₂ планируются на 3040% больше остатка:

К₂=(К-К₁)*1,35, руб.,

К₂=(264061-184842,7)*1,35=106944,7 тыс. руб.

Приведенную сумму капитальных вложений второй очереди строительства (затраты, приведенные к базисному году) определим по следующей формуле:

К_пр=К_t*, руб.,



где К_t - затраты в n-м году (затраты второй очереди);

- коэффициент приведения затрат будущих лет к началу базисного года, определяем по прил. 9 [1] =0,583 для t=8 лет;

t - период времени приведения в годах (разница между годом t и базисным годом), принимаем 8 лет;

- норматив для приведения разновременных затрат; согл. [1] установлен типовой методикой определения экономической эффективности капитальных вложений в размере 0,08.

К_пр=106944,7*0,54=57750,14 тыс. руб.

Таким образом, приведенная сумма капитальных вложений при строительстве по очередям составит:

К^/=К₁+К_пр, руб.,

К^/=184842,7+57750,14=242592,8 тыс. руб.

КК^/, следовательно, строительство по очередям более экономично.



4. Расчет эксплуатационных затрат

Одним из показателей, при помощи которого оценивается эффективность затрат на водопроводы и экономичность их эксплуатации, является себестоимость. Себестоимость включает все общественные издержки производства и реализации продукта, т.е. она показывает, во что конкретно обходится данному предприятию изготовление и сбыт продукции.

В промышленности различают фабрично-заводскую и полную себестоимость. Фабрично-заводская включает все расходы предприятия непосредственно связанные с производством продукции. Полная себестоимость складывается из фабрично-заводской и затрат, связанных с реализацией продукции, рекламой, содержанием технических кабинетов и др. Городские водопроводы сами реализуют продукцию, поэтому для них определяется полная себестоимость.

Основной формой учёта и планирования эксплуатационных расходов на водопроводах так же, как и в промышленных предприятиях, является калькуляция. Применительно к городским водопроводам установлена следующая номенклатура расходов:

1. материалы (химические реагенты);

2. электроэнергия:

- оплата израсходованной энергии,

- оплата присоединенной мощности;

3. заработная плата производственных рабочих;.

4. амортизация;

5. покупная вода;

6. прочие прямые расходы.

Данные эксплуатационные расходы относятся к так называемым «прямым расходам».



4.1 Расходы на материалы

В системах водоснабжения затраты на материалы складываются главным образом из расходов на основные реагенты, применяемые при очистке воды (Al₂(SO₄)_3, CaO, Cl). Расходы на прочие реагенты не превышают 10% от затрат на основные реагенты и поэтому учитываются коэффициентом.

Чтобы определить затраты на основные реагенты, необходимо знать их среднегодовую дозу и стоимость.

Среднегодовые дозы реагентов определяем по формуле:

, мг/л;

где D_max - максимальная доза, мг/л;

- коэффициент, учитывающий сезонные изменения качества

воды.

Среднегодовые дозы для Al₂(SO₄)₃: D_ср. =0.5*60=30 мг/л

Среднегодовые дозы для CaO: D_ср. =0.5*10=5 мг/л

Среднегодовые дозы для Cl: D_ср =0,5*4=2,0 мг/л.

При составлении проекта дозы коагулянта и извести назначаются в расчете на химически чистый продукт. Приобретаются же эти реагенты в виде товарной продукции, в которой химически чистых веществ содержится значительно меньше. В неочищенном сернокислом алюминии содержится безводного Al₂(SO₄)₃ 33.5%, в товарной извести обычно содержится 40% CaO. Поэтому при определении потребности в коагулянте и извести дозы, принятые в проекте, соответственно увеличиваются:



;

для Al₂(SO₄)₃: D_ср.тов. =30*100/33.5=89,55 мг/л

для CaO: D_ср.тов. =5 *100/40=12,5 мг/л

для Cl: D_ср.тов.= 4 мг/л.

Ежегодные расходы на реагенты определяются по формуле:

, т.р. /год;

где Q_ср. - среднесуточное количество очищаемой воды, включая расход на собственные нужды, м³/сут;

=1.1 - коэффициент, учитывающий затраты на прочие химические реагенты;

D_ср. - средняя доза продажных реагентов, мг/дм³;

m - стоимость 1 т товарных реагентов (включая их доставку на сооружения), стоимость товарных продуктов принимается по прил. 1 [4]:

.

4.2 Электроэнергия

Оплата израсходованной энергии

Оплата израсходованной электроэнергии учитывает расходы на перекачку воды насосами I-го подъема, II-го подъема, насосами для промывки фильтров; реагентов насосами-дозаторами и воздуха для барбатирования растворов реагентов.

1). Энергия, израсходованная насосами первого подъем

Определяется по формуле:

E'=, (т.р/год);

где Q_ср - среднесуточное количество очищаемой воды, включая расход на собственные нужды, м³/сут;

H - полная высота подъема воды, м;

=0.7 - общий КПД установки, включая насосы, двигатели, трансформаторы и линию электропередачи;

=1,1 - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии небольшими установками;

=0.003 руб./кВт. ч - стоимость 1кВт. ч электроэнергии.

E'=т. руб./год;

2). Энергия, израсходованная насосами II-го подъема - определяем по формуле:

E^/_II=, тыс. руб./год

где - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии небольшими установками, согл. [1] =1,11,2;

- стоимость 1кВт.*ч израсходованной электроэнергии, руб., принимаем =0,005 руб.;

- общий КПД установки, включая насосы, двигатели, трансформаторы и линию электропередачи, принимаем =0,7;

H - напор насосов II-го подъема, м, согл. исходным данным Н=50 м.

E/_п= (1,1*0,003/0,7*1000)*63000*50=14,83 тыс. руб./год.

3). Энергия, израсходованная насосами для промывки фильтров определяется по формуле:



Е^/_пр.ф.=, тыс. руб./год

где - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии небольшими установками, согл. [1] =1,11,2;

- стоимость 1кВт.*ч израсходованной электроэнергии, руб., принимаем =0,003 руб.;

- мощность двигателей промывных насосов, кВт;

T - число часов работы насосов в году.

Определяем общую площадь фильтров:

, м²,

где - максимальное количество очищаемой воды, м³/сут, =72000 м³/сут;

V_ф - скорость фильтрования, м/ч.

Принимаем скорый однослойный фильтр с загрузкой из дробленного керамзита, тогда по табл. 21 [3] V_ф=7 м/ч.

=429м².

Число фильтров определяем по формуле:

N_ф=, шт.,

N_ф==10,3611 шт.

Площадь одного фильтра определяется по формуле:



F_ф=, м²,

F_ф==39 м².

Расход промывной воды определяется по формуле:

Q_пр.=, м³/с

где I - интенсивность промывки, л/с*м², принимаем по табл. 23 [1] I=14 л/с*м².

Q_пр.==0,546м³/с.

Мощность двигателей промывных насосов определяется по формуле:

=, кВт,

где Н_пр - напор промывных насосов, м, принимаем Н_пр=15 м;

- КПД установок, принимаем =0,8;

==100,43кВт.

Число часов работы насосов в год:

T=N_ф.*n*365*t_пр., ч/год,

где n - количество промывок фильтров в сутки, принимаем n=3,

t_пр. - время, затраченное на промывку одного фильтра, ч, принимаем t_пр.=0,33 ч.

T=10*3*365*0,33=3613,5 ч/год.

Е^/_пр.ф.==1,996 тыс. руб./год

4). Энергия, израсходованная насосами-дозаторами определяется по формуле:

Е^/_доз.=, тыс. руб./год

где - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии небольшими установками, согл. [1] =1,11,2;

- стоимость 1кВт.*ч израсходованной электроэнергии, руб., принимаем =0,005 руб.;

- суммарная мощность двигателей насосов-дозаторов, кВт;

T - число часов работы насосов в году; насосы-дозаторы работают круглосуточно, таким образом, T=24*365=8760 ч/год.

Насосы-дозаторы подбираем по расходу реагента, производительность одного насоса-дозатора определяем по формуле:

q_доз =, м³/ч,

где - максимальное количество очищаемой воды, м³/сут, =72000 м³/сут;

D_maкс - максимальная доза реагента (по заданию), мг/л;

в_р - крепость раствора в расходных баках, %, принимаем 5%;

г_к - удельный вес коагулянта, т/м³, принимаем 1 т/м³.

n - количество точек ввода, принимаем 2 по числу смесителей.

Для Al₂(SO₄)₃:

q_доз ==1, 8м³/ч.

Принимаем два рабочих насоса-дозатора марки НД 1000/10 с мощностью электродвигателя 2,2 кВт, диаметром плунжера 60 мм [5].

Для CaO:

q_доз ==0,3м³/ч.

По [5] подбираем 2 дозатора известкового молока «Димба-1» с мощностью электродвигателя 0,06 кВт.

Е^/_доз.==0,213 тыс. руб./год.

5). Энергия, израсходованная на барбатирование растворов реагентов определяется по формуле:

Е^/_б..=, тыс. руб./год

где - коэффициент, учитывающий расход электроэнергии небольшими установками, согл. [1] =1,11,2;

- стоимость 1кВт.*ч израсходованной электроэнергии, руб., принимаем =0,005 руб.;

- суммарная мощность двигателей воздуходувок, кВт;

T - число часов работы воздуходувок в году; воздуходувки работают по 12 часов в сутки, таким образом, T=12*365=4380 ч/год.

Принимаем сухое хранение реагента, тогда для приготовления раствора коагулянта применяем растворные и расходные баки.

Для перемешивания раствора Al₂(SO₄)₃ используем воздуходувки.

Емкость растворных баков определяем по формуле:

W_раст.=, м³,



где - максимальное количество очищаемой воды, м³/сут, =72000 м³/сут;

D_maкс - максимальная доза реагента (по заданию), мг/л;

в_р - крепость раствора в растворных баках, %, принимаем 17%;

г - удельный вес коагулянта, т/м³, принимаем 1,1 т/м³.

n - время, на которое заготавливается раствор коагулянта, принимаем 12 ч.

W_раст.==11,55м³.

При рабочем слое 2 м размеры бака в плане 2,32,5 м. Принимаем к установке 3 бака емкостью по 11,55м³ каждый.

Емкость расходного бака при в_р=5%:

W_расх.==39,27м³.

При высоте слоя раствора коагулянта 2,5 м размеры бака в плане 4,04,0 м. Принимаем к установке 3 расходных бака емкостью 39,27м³ каждый.

Растворение коагулянта и перемешивание его раствора в баках осуществляется с помощью воздуха.

Расчетный расход воздуха определяется по формуле:

Q_возд=n*F*, л/с,

где n - количество одновременно работающих баков;

F - площадь бака, м^2;

- интенсивность подачи воздуха, л/с*м², принимаем согл. [5] для растворных баков 10 л/с*м², для расходных баков 5 л/с*м².

Расчетный расход воздуха:

- для растворных баков (одновременно работают два бака)

Q_возд=2*5,78*10=115,6 л/с=6,93 м³/мин;

- для расходных баков (одновременно работает один бак)

Q_возд=1*15,71*5=78,55 л/с=4,71 м³/мин;

Суммарный расход воздуха:

Q_возд=6,93+4,71=11,64 м³/мин.

Принимаем к установке 5 воздуходувок ВК-3 производительностью 2,54 м³/мин. каждая, избыточный напор - 8 м (табл. 2.1 [5]), мощностью 7,5 кВт каждая.

Е^/_б.коаг.==0,903 тыс. руб./год.

Комовая известь гасится в известегасилке марки «Микка», из которой известковое молоко сливается баки, в которых осуществляется непрерывное перемешивание с помощью воздуха.

Емкость баков при 12 часовом периоде заготовки определяется по формуле:

W_изв.=, м³,

где - максимальное количество очищаемой воды, м³/сут, =72000 м³/сут;

D_изв - максимальная доза извести (по заданию), мг/л;

в_р - крепость раствора извести, %, принимаем 5%;

г - удельный вес извести, т/м³, принимаем 1 т/м³.

n - время, на которое заготавливается раствор коагулянта, принимаем 12 ч.

W_раст.==7,2 м³.

При рабочем слое известкового молока 1,5 м размеры бака 2,32,1 м. Принимаем к установке три бака емкостью 7,2м³ каждый.

Расчетный расход воздуха для перемешивания известкового молока определяем по формуле:



Q_возд=n*F*, л/с,

где n - количество одновременно работающих баков;

F - площадь бака, м^2;

- интенсивность подачи воздуха, л/с*м², принимаем согл. [5] для расходных баков 5 л/с*м².

Q_возд=1*4,7*5=24 л/с=1,41 м³/мин;

Принимаем к установке 1 воздуходувку марки ВК - 1,5 производительностью 1,4м³/мин., избыточный напор - 6 м. табл. 2.1 [5], мощность 4 кВт.

Е^/_б.изв..==0,096 тыс. руб./год.

Таким образом, оплата израсходованной энергии составляет:

=Е^/_I+E^/_II+Е^/_пр.ф.+Е^/_доз.+Е^/_б.коаг.+Е^/_б.изв., тыс. руб./год;

=43,36+24,75+1,996+0,213+0,903+0,096=71,32 тыс. руб./год.

С учетом коэффициента индексации на 2010 г. 71,32*45=3209,4 тыс. руб./год

Расходы на присоединенную мощность

Оплата присоединенной мощности учитывает расходы на перекачку воды насосами I-го подъема, II-го подъема, насосами для промывки фильтров; реагентов насосами-дозаторами и воздуха для барбатирования растворов реагентов.

1). Оплату за присоединенную мощность электродвигателей насосов I-го подъема определяем как для низковольтных двигателей как суммарную мощность присоединенных трансформаторов и принимаем по табл. 1 для выбранного оптимального варианта - Е^//_I=28,41 тыс. руб./год.

2). Оплату за присоединенную мощность электродвигателей насосов II-го подъема определяем как для высоковольтных двигателей по формуле:

Е^//_II=, тыс. руб./год,

где b - оплата 1 кВ*А присоединенной мощности, руб./год, принимаем b=20 руб./год;

- КПД электродвигателей в зависимости от его мощности, определяется по табл. 1 [1], принимаем 0,92;

- принимаем 0,80,9;

- общая присоединенная мощность электродвигателей, кВт.

, кВт,

где Q_мах - максимальный суточный расход, м³/с, согласно задания Q_max=72000м³/сут=0,833 м³/с;

- КПД установок, принимаем =0,8;

H - напор насосов II-го подъема, м, согласно задания Н=50 м.

=510,73 кВт.

Е^//_II==13,89 тыс. руб./год.

3). Оплату за присоединенную мощность электродвигателей насосов промывки фильтров определяем как для высоковольтных двигателей по формуле:

Е^//_пр.ф.=, тыс. руб./год,

где b - оплата 1 кВ*А присоединенной мощности, руб./год, принимаем b=42 руб./год;

- КПД электродвигателей в зависимости от его мощности, определяется по табл. 1 [1], принимаем 0,92;

- принимаем 0,80,9;

- мощность двигателей промывных насосов, кВт, =96,57кВт.

Е^//_пр.ф.==2,62 тыс. руб./год.

4). Оплату за присоединенную мощность электродвигателей насосов-дозаторов реагентов и воздуходувок определяем как для низковольтных двигателей как суммарную мощность присоединенных трансформаторов по формуле:

E^//_н-д.,в.=, тыс. руб./год,

где ₁ - коэффициент, учитывающий трансформаторный резерв, принимаем согл. [1] для потребителей I категории ₁=1,5;

₂ - коэффициент, учитывающий электроосветительную нагрузку, принимаем ₂=1;

b - оплата 1 кВ*А присоединенной мощности, руб./год, принимаем b=20 руб./год;

- принимаем 0,80,9;

- сумма расчетных мощностей всех одновременно работающих низковольтных силовых электродвигателей насосов-дозаторов и воздуходувок, кВт.

E^//_н-д.,в.==1,73 тыс. руб./год.

Резервные двигатели включаются автоматически вместо работающих.

Таким образом, оплата присоединенной мощности составляет:



=Е^//_I+Е^//_II+Е^//_пр.ф.+E^//_н-д.,в., тыс. руб./год;

=28,41+13,89+2,62+1,73=46,65 тыс. руб./год.

С учетом коэффициента индексации на 2010 г. 46,65*45=2099,25

4.3 Расчет заработной платы обслуживающего персонала

В данной статье эксплуатационных расходов подсчитывается заработная плата рабочих, непосредственно участвующих в основной производственной деятельности. К ним относятся машинисты, монтёры и слесари, обслуживающие насосные станции, фильтровалыцики, коагуляторщики, хлораторщики, слесари по текущему ремонту сети и другие рабочие.

Численность рабочих, непосредственно участвующих в основной производственной деятельности, определяется по рабочим местам или на основе ведомственных типовых штатных расписаний исходя из конкретных условий производства - числа обслуживаемых агрегатов, производительности сооружений, степени их автоматизации и протяжённости сети.

Число рабочих, обслуживающих водозабор и насосные станции I-го и II-го подъемов, ОС водопровода, определяем в зависимости от производительности станции (среднесуточный расход воды 27300 м³/сут) по прил. 5 [1].

Число линейных рабочих, обслуживающих городскую водопроводную сеть и водоводы, принимаем в зависимости от протяжённости сети по прил. 6 [1].

Зарплата рабочего - 1800 руб./год, ИТР - 2000 руб./год.



Штатное расписание административно-управленческого персонала и специализированных служб водопровода

Должность	Численность персонала при Q=72000 м3 /сут	Категория работника	Заработная плата
Административно-управленческий персонал
начальник управления	1	ИТР	2
зам. начальника управления	1	ИТР	2
главный инженер	1	ИТР	2
главный механик	1	ИТР	2
главный энергетик	1	ИТР	2
инженер по ТБ	1	ИТР	2
Отдел кадров
инспектор	1	служ	1,5
Административно-хозяйственный отдел
начальник АХО	1	ИТР	1,5
агент-экспедитор	1	служ	1,5
секретарь-машинистка	1	служ	1,5
уборщица (курьер)	1	МОП	1,2
Производственно-технический отдел
старший инженер	1	ИТР	2
инженер	1	ИТР	2
старший экономист	1	ИТР	2
Бухгалтерия
главный	1	служ	1,5
старший	1	служ	1,5
бухгалтер	1	служ	1,5
счетовод(кассир)	1	служ	1,5
Всего	19		2*9+1,5*8+1,2=31,2
Специализированные службы управления
Диспетчерская служба
инженер	1	ИТР	2
диспетчер	4	ИТР	2
Санитарная инспекция
инспектор	1	ИТР	2
лаборант-контролер	1	ИТР	2
Служба связи
старший техник	1	ИТР	2
оператор	4	раб	1,8
Охрана
начальник	1	ИТР	2
вахтер	18	раб	1,8
Механическая мастерская (профилактический и мелкий ремонт)
начальник мастерской	1	ИТР	2
мастер	1	ИТР	2
токарь-фрезеровщик	1	раб	1,8
электрогазосварщик	1	раб	1,8
слесарь	1	раб	1,8
подсобный рабочий	1	раб	1,8
кладовщик	1	раб	1,8
Аварийно-ремонтная служба
старший мастер	1	ИТР	2
старший рабочий	4	раб	1,8
слесарь	4	раб	1,8
сварщик	2	раб	1,8
рабочий	4	раб	1,8
шофер	5	раб	1,8
Тепловое хозяйство и сантехника
теплотехник	1	ИТР	2
старший кочегар	1	раб	1,8
кочегар	8	раб	1,8
слесарь	2	раб	1,8
Электротехническая служба
старший инженер	1	ИТР	2
мастер по основному оборудованию трансформаторных подстанций	2	ИТР	2
мастер по сетям	1	ИТР	1,8
электромонтер	6	раб	1,8
слесарь	2	раб	1,8
рабочий	1	раб	1,8
Служба автоматики и КИП
старший инженер	1	ИТР	2
старший техник	1	ИТР	2
мастер	2	раб	1,8
электромонтер	2	раб	1,8
рабочий	1	раб	1,8
Автобаза
начальник автобазы	1	ИТР	2
механик	1	ИТР	2
нормировщик	1	служ	1,8
шоферы	15	раб	1,8
слесарь	1	раб	1,8
заправщик	1	раб	1,8
вулканизаторщик	1	раб	1,8
рабочий	1	раб	1,8
Отдел снабжения
начальник отдела	1	ИТР	2
агент	2	ИТР	2
кладовщик	1	раб	1,8
слесарь-машинистка	1	служ	1,5
рабочий	4	раб	1,8
Всего	126		23*2+95*1,8+1,5=218,5
Итого			31,2+218,5=249,7 тыс. руб.

Штатное расписание обслуживающего персонала водозаборных сооружений, насосных станций и очистных станций

Должность	Численность персонала при Q=72000 м3 /сут	Категория работника	Заработная плата
Водозаборные сооружения
из открытых источников со станцией 1-го подъема
мастер	1	ИТР	2
дежурный-машинист	10	раб	1,8
Всего	11		20 тыс. руб.
Насосные станции
старший мастер	1	ИТР	2
дежурный машинист	8	ИТР	2
Всего	9		18 тыс. руб.
Очистные сооружения станции осветления воды
Начальник станции	1	ИТР	2
мастер по реагентному хозяйству	1	ИТР	2
мастер по отстойникам и фильтрам	1	ИТР	2
мастер по хлорному хозяйству и флокулянтам	1	ИТР	2
дежурный техник по станции	4	ИТР	2
мастер по дополнительной обработке воды	1	ИТР	2
оператор ОС и хлораторной	18	раб	1,8
коагулировщик	8	раб	1,8
слесари по оборудованию и КИП	1	раб	1,8
электромонтер	1	раб	1,8
старший химик-аналитик	1	ИТР	2
старший бактериолог	1	ИТР	2
лаборант	2	раб	1,8
выемщик проб и средовар	1	раб	1,8
рабочий	1	раб	1,8
уборщик территорий и внутренних помещений	1	МОП	1,2
Всего	45		11*2+1,2*2+32*1,8=82,0 тыс. руб.
Итого			120 тыс. руб.

120+249,7=369,7 тыс. руб.

Протяженность сетей - 17 км

Численность рабочих на 1 км -0,36

17*0,36=6,12=7 чел.

1,8*7=12,6 тыс. руб.

Итого: 369,7+12,6=382,3 тыс. руб., с учетом коэффициента индексации на 2010 г. 382,3*45=17203,5 тыс. руб.

4.4 Определение отчислений на амортизацию и текущий ремонт

Для определения расходов на амортизацию необходимо подсчитать сметную стоимость всех сооружений, необходимых для нормальной работы водопровода; эту стоимость отражают затраты, включённые в главы 25 сводной сметы (табл. 2).

Амортизационные отчисления принимаем в размере 7% от капитальных вложений (сумма глав 25 сводной сметы (табл. 2)):

А=0,07*(181560,3+27234,05+8351,77+10439,72)=159310,1 тыс. руб./год



4.5 Расчет прочих прямых затрат

Прочие прямые расходы - это мелкие неучтенные расходы; принимаем в размере 6% от общей суммы эксплутационных расходов без учета амортизационных отчислений:

П=0,06*(М+++З), тыс. руб./год,

П=0,06*(102,5+3209,4+2099,25+17203,5)=1356,88 тыс. руб./год.

4.6 Расчет себестоимости 1 воды

По упрощенной методике подсчитываются только так называемые «прямые расходы». Цеховые общеэксплуатационные и внеэксплуатационные расходы учитываются коэффициентом.

Себестоимость 1 м³ воды, подаваемой городским водопроводом, определяем по формуле:

а=, руб./м³,

где - коэффициент, учитывающий цеховые эксплутационные и внеэксплуатационные расходы, согл. [1] принимаем =1,25;

C_n - прямые эксплутационные расходы, тыс. руб./год;

С_п=М+++А+З+П,

С_п=102,50++3209,4+2099,25+159310,1+17203,5+1356,88=183281,6 тыс. руб./год.

Q_ср - среднесуточное количество подаваемой воды, м³/сут, согл. задания Q_ср=60000 м³/сут.

а==10,46 руб./м³.



5. Определение целесообразного устройства оборотного водопровода на заводе №2

На заводе №2 вода расходуется для охлаждения агрегатов, т.е. практически только нагревается. Никаких ограничений в потреблении воды нет, следовательно, можно применять и прямоточную и оборотную системы. При сравнении систем сопоставляем затраты на строительство сооружений и эксплуатационные расходы, имеющие решающее значение для выбора системы.

Прямоточная система.

Вода из существующей заводской сети поступает в цех, охлаждает агрегаты и затем сбрасывается в канализацию. Так как цех расположен рядом сетями, то устраиваются лишь ввод и выпуск и, следовательно, капитальные вложения не предусматриваются. Во внимание принимаются только эксплуатационные расходы, которые определяются по формуле:

С=Q_охл*Т(а₁+а₂), руб./год, (46)

где Q_охл - расход воды на охлаждение на заводе №2, м³/сут, согл. задания Q_охл=8000 м³/сут;

Т - число дней работы установки в году, 253;

а₁ - стоимость 1 м³ воды, руб., согл. исходным данным а₁=0,057 руб.;

а₂ - стоимость отведения 1 м³ сточной воды, руб., согл. исходным данным а₂=0,03 руб.

С=8000*253 (0,057+0,03)=176088 руб./год.=176,1 тыс. руб./год.

С учетом коэффициента индексации на 2010 г. 176,1*45=7924,5 тыс. руб./год



Список использованной литературы

1). Кулжинский В.И., Кихель Ш.Ц., Лысов В.А., Михайлов В.А. - «Технико-экономическое обоснование и расчеты водопроводных сооружений» /Ростов-н/Д, 1982 г.

2). «Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб» Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф./ М., Стройиздат, 1984 г.

3). СниП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения». /М., 1985 г.

4). Справочник проектировщика. «Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий». /М., Стройиздат, 1977 г.

5). Лысов В.А., Турянский И.П., Нечаева Л.И., Бутко А.В. «Проектирование и расчет водопроводных очистных сооружений». /Ростов-н/Д, 2005 г.

6) «Справочник монтажника. Оборудование и арматура водопроводных и канализационных труб», под ред. Москвитина. /М., 1969 г.

Размещено на Allbest.ru