![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Проведемо розрахунок для підприємства. ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Для виробничих і допоміжних будівель промислового підприємства розраховуються наступні величини господарсько-питного водоспоживання: Водоспоживання в зміну: де
Добове водоспоживання
Де
Кількість води на користування душем в побутових приміщеннях промислових підприємств визначається по формулах: Водоспоживання в зміну де 0, 5
де
Добове водоспоживання на душ де Витрата води на виробничі потреби підприємства приймається за завданням Годинна витрата води на виробничі потреби: Добове водоспоживання на виробничі потреби:
Сумарна витрата води по підприємству за добу: Загальна витрата води по селищу і підприємству за добу: Для визначення режиму роботи насосних станцій, місткості баків водонапірних веж і резервуарів чистої води складається таблиця почасового добового водоспоживання і будується графік водоспоживання по годиннику доби. Таблиця 2.2.1 Водоспоживання по годинам доби в селищі і на промисловому підприємстві
Приведемо пояснення до заповнення таблиці 2.2.1: Графи 2, 4, 6 заповнюються згідно з Додатком 1 методичних вказівок [2], з урахуванням коефіцієнтів Графа 6 заповнюється з урахуванням двозмінної роботи. Графи 3, 5, 7 є розрахунковими і містять витрату води селищем, громадською будівлею і підприємством за кожну годину доби. Графа 8 - утримує витрату води на роботі душа, який працює впродовж години після роботи кожної зміни.
Графа 10 - сума витрат усіх споживачів в певну годину доби у Графа 11 містить суму витрат усіх споживачів в певну годину доби у відсотках від сумарної добової витрати. Із складеної таблиці видно, що по селищу і підприємству найбільше водоспоживання відбувається з 9 до 10 годин ранки, в цей час на усі потреби витрачається 638, 08
По підприємству розрахункова витрата складе:
Розрахункова витрата громадського закладу (пральні)
Селище витрачає:
Мал. 2.2.1 – Графік водоспоживання об’єднаного водопроводу по годинам доб 2.2 Визначення розрахункових витрат води на пожежогасіння Оскільки водопровід в селищі проектується об'єднаним, то при кількості жителів 35000 чоловік, згідно [1], п. 2.23 приймаємо дві одночасні пожежі з витратою води при трьох поверховій забудові 25 л/с на одну пожежу, тобто на дві пожежі: Витрата води на внутрішнє пожежогасіння в селищі за наявності пральні (триповерхова будівля об'ємом 9000 Для підприємства, згідно [1], п. 2.22, на площі до 150 га розрахункова кількість пожеж - одна. При цьому згідно п. 2.14, таблиця. 8 [1], розрахункова витрата води на його гасіння для корпусу об'ємом 90 тис. м3: а для будівлі об'ємом 200 тис. м Таким чином Згідно [3], п. 6.1, таблиця 2, розрахункова витрата води на внутрішнє пожежогасіння в двох виробничих будівлях підприємства приймаємо з розрахунку двох струменів продуктивністю 5 л/с кожна, тоді Таким чином:
Отримуємо, що тому, згідно [1], п. 2.23, витрата води з метою пожежогасіння в селищі і на підприємстві визначаємо як суму витрати води на підприємстві і 50 % витрати води в селищі:
3. Гідравлічний розрахунок водопровідної мережі
У результаті розрахункову схему водопровідної мережі можна зображувати так:
Мал.3.1 – розрахункова схема водопровідної мережі Визначимо рівномірно розподілену витрату:
Визначимо шляхові відбори:, зведемо значення в таблицю: Таблиця 3.1 Шляхові витрати
Визначимо вузлові витрати, наприклад, для вузла 1: Зведемо результати в таблицю 3.2: Таблиця 3.2 Вузлові витрати
Додамо до вузлових витрат зосереджені витрати. До вузлової витрати в точці 3 додаємо зосереджену витрату громадської будівлі, а в точці 5 - зосереджена витрата промислового підприємства. Тоді,
Мал.3.2. Розрахункова схема водопровідної мережі з вузловими витратами Виконаємо попередній розподіл витрат по ділянках мережі. Зробимо це спочатку для водопровідної мережі при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні (без пожежі). Виберемо кінцеву точку подання води (диктуючу точку) - точку 5. Заздалегідь намітимо напрями руху води від точки 1 до точки 5 (показані на мал. 3.2.) потоків води можуть підійти до точки 5 по трьох напрямах: перше - 1-2-3-4-5, друге - 1-7-6-5, третє - 1-7-4-5. Скористаємося першим законом Кірхгофа: сума витрат води, відповідних до кожного вузла, дорівнює сумі витрат води, що виходять з вузла, і визначимо витрати по ділянках мережі. Для вузла 1 повинне виконуватися співвідношення: Величини Тоді Для точки 7 повинне дотримуватися наступне співвідношення: Значення Витрати води по інших ділянках мережі можна визначити з наступних співвідношень:
В результаті вийде:
Перевіримо: Витрати води уточнюватимуться надалі при виконанні ув'язки водопровідної мережі. Схема водопровідної мережі із заздалегідь розподіленими витратами в звичайний час показана на мал. 3.3.
Ключ: l, м; q, л/с Мал. 3.3 - Розрахункова схема водопровідної мережі із заздалегідь розподіленими витратами при господарсько-виробничому водоспоживанні На випадок пожежі водопровідна мережа повинна забезпечувати подання води на пожежогасіння при максимальній годинній витраті води на інші потреби, за винятком витрат води на промисловому підприємстві на душ, поливання території і тому подібне (п. 2.21 [1]), якщо ці витрати увійшли до витрати під час максимального водоспоживання. Для водопровідної мережі, показаної на мал. 3.1, витрата води для пожежогасіння слід додати до вузлової витрати у точці 5, де здійснюється відбір води на промислове підприємство, яка є найбільш віддаленою від місця введення(від точки 1), тобто Проте з таблиці водоспоживання(див. таблицю. 2.2.1) видно, що без урахування витрати води на душ година максимального водоспоживання буде з 9 до 10 годин. Витрата води Оскільки Рівномірно розподілена витрата буде дорівнювати:
Диктуючою точкою також залишається точка 5. Для вузла 1 повинне виконуватися співвідношення: Величини Для точки 7 повинне дотримуватися наступне співвідношення: Значення
В результаті отримаємо: Розрахункова схема водопровідної мережі з вузловими і заздалегідь розподіленими витратами при пожежі показана на мал. 3.4.
Ключ: l, м; q, л/с Мал. 3.4 - Розрахункова схема водопровідної мережі з вузловими і заздалегідь розподіленими витратами при пожежі
Визначимо діаметри труб ділянок мережі. Для сталевих труб Э=1, згідно з додатком 2 [2]. По економічному чиннику і заздалегідь розподіленим витратам води по ділянках мережі при пожежі по дод. 2 визначаються діаметри труб ділянок водопровідної мережі:
Відповідні розрахункові внутрішні діаметри дорівнюють (додаток 2 [2]):
Для визначення діаметрів труб велика достовірність, виходить, по заздалегідь розподілених витратах без урахування витрати води на пожежогасіння, а потім перевіряється водопровідна мережа на можливість пропуску витрат води при пожежі. Але при виконанні цієї курсової роботи приймається спрощення, і шуканими важатимемо діаметри, визначені по попередніх витратах при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні з урахуванням витрат на пожежогасіння. Розрахункова схема водопровідної мережі з вузловими і заздалегідь розподіленими витратами при пожежі і вказівкою діаметрів труб представлена на мал. 3.5.
q3=18, 96 л/с q4-30, 96 л/с q5=41.17л/c Ключ: l, м; q, л/с; d, мм Мал.3.5 - Розрахункова схема водопровідної мережі з вузловими і заздалегідь розподіленими витратами при пожежі і вказівкою діаметрів труб Ув'язка водопровідної мережі при максимальному господарсько- виробничому водоспоживанні. Ув'язку зручно виконувати у вигляді таблиці(таблиця.3.3.). При ув'язці втрати натиску в сталевих трубах з внутрішнім пластиковим покриттям слід визначати по формулі: h=i l, де і – гідравлічний похил; l – довжина ділянки мережі.
V - середня по перерізу швидкість води:
Таблиця 3.3
Ув’язка мережі при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні
Запишемо пояснення до таблиці 3.3, ув'язка проводилася до тих пір, поки величина нев'язки в кожному кільці не стала менше 1 м. Для ділянок, які є загальними для обох кілець, вводилися два поправочні коефіцієнти, це ділянки 4-7 і 7-4. Потоки води до диктуючої точки 5 від точки можуть піти по трьох напрямах: перше 1-2-3-4-5; друге 1-7-4-5; третє 1-7-6-5. Середні втрати напору в мережі визначаються за формулою: Втрати натиску в мережі при максимальному господарсько-виробничому споживанні:
Розрахункова схема водопровідної мережі з остаточно розподіленими витратами при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні показана на мал.3.6.
Розрахункова схема водопровідної мережі з остаточно розподіленими витратами при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні
Ув’язка водопровідної мережі при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні з урахуванням пожежі. Ув’язку зручно виконувати у вигляді таблиці (табл. 3.4.) При ув'язці втрати натиску в сталевих трубах з внутрішнім пластиковим покриттям слід визначати по формулі: h=i l, де і – гідравлічний похил; l – довжина ділянки мережі.
V - середня по перерізу швидкість води:
Запишемо пояснення до таблиці 3.4, ув'язка проводилася до тих пір, поки величина нев'язки в кожному кільці не стала менше 1м. Для ділянок, які є загальними для обох кілець, вводилися два поправочні коефіцієнти, це ділянки 4-7 і 7-4. Потоки води до диктуючої точки 5 від точки можуть піти по трьох напрямах: перше 1-2-3-4-5; друге 1-7-4-5; третє 1-7-6-5. Середні втрати натиску в мережі визначаються по формулі:
4. Визначення режиму роботи НС- 11 Вибір режиму роботи насосної станції другого підйому(НС-II) визначається графіком водоспоживання (мал. 2.2.1). У ті години, коли подання НС-II більше водоспоживання селища, надлишок води поступає у бак водонапірної вежі (ВВ), а в години, коли подання НС-II менше водоспоживання селища, нестача води поступає з бака ВБ. Для забезпечення мінімальної місткості бака графік подання води насосами прагнуть максимально наблизити до графіку водоспоживання. Проте часте включення насосів ускладнює експлуатацію насосної станції і негативно позначається на електроапаратурі управління насосними агрегатами. Установка великої групи насосів з малим поданням призводить до збільшення площі НС-ІІ, а ККД насосів з малим поданням нижче, ніж ККД насосів з більшим поданням. При будь-якому режимі роботи НС-ІІ подання насосів повинне забезпечити 100 % споживання води селищем. Приймаємо двоступінчатий графік роботи НС-ІІ з поданням кожним насосом 2, 75% в годину від добового водоспоживання. Тоді один насос за добу подасть 2, 75-24 = 66 % добової витрати води. Другий насос повинен подати 100-66 = 34 % добових витрати води і його потрібно включати на 34/2, 75 = 12, 5 год. Відповідно до графіку водоспоживання (мал.2.2.1.) пропонується другий насос включати в 7 год. І вимикати в 19, 30 год. Цей режим роботи НС-ІІ нанесений на мал.4.1, пунктирною лінією 2.
Мал. 4.1. - Режим роботи НС-ІІ і графік водоспоживання: 1 - графік водоспоживання; 2, 3 - двоступінчатий режим роботи НС-ІІ з поданням кожним насосом відповідно до 2, 75 % і 3 % в годину від добового водоспоживання
Для визначення регулюючої місткості бака водонапірної вежі складемо таблицю 4.1.
Водоспоживання та режим роботи насосі
Для варіанту, представленого графіком 2 на мал. 4.1(подання 2, 75% від добового водоспоживання), регулююча місткість бака дорівнюватиме 4, 12-1, 15= 2, 97% від добової витрати води. Розглянемо другий приклад: двоступінчатий графік роботи НС-ІІ з поданням кожним насосом 3 % в годину від добового водоспоживання. Тоді один насос за добу подасть 3-24=72% добової витрати води. Другий насос повинен подати 100-72 = 28 % добовоївитрати води і його потрібно включати на 28/3= 10 год. Відповідно до графіку водоспоживання(рис.2.2.1.) другий насос включатиметься в 8 год. І вимикатися в 18 год. Цей режим роботи НС-ІІ нанесений на мал.4.1. пунктирною лінією 3. Для цього варіанту роботи НС-ІІ регулююча місткість бака дорівнюватиме 7, 86-0, 27=7, 59 % від добової витрати води. Що приведе до збільшення місткості бака водонапірної вежі (ВВ), тому вибираємо перший варіант роботи НС-ІІ. 5. Гідравлічний розрахунок водоводів Мета гідравлічного розрахунку водоводів - визначити втрати натиску при пропуску розрахункових витрат води.
Оскільки водоводи слід прокладати не менше ніж в дві лінії, то витрата води по одному водоводу дорівнює:
При значенні Э=1 з додатка 2 методичного посібника [2] визначаємо діаметр водоводів При витраті Qвод = 80, 73 л/c, швидкість руху води у водоводі з розрахунковим діаметром 0, 3 м буде рівні:
Втрати натиску визначаються за формулою:
Коефіцієнти для сталевих труб з внутрішнім пластиковим покриттям візьмемо з додатка 10 [1]:
Втрати натиску у водоводах складуть:
Загальна витрата води в умовах пожежогасіння дорівнює Тоді витрата води в одній лінії водоводів в умовах пожежогасіння: При цьому швидкість руху води в трубопроводі:
І втрати напору в водоводах при пожежі:
6. Розрахунок водонапірної вежі Водонапірна вежа (ВВ) призначена для регулювання нерівномірності водоспоживання, зберігання недоторканного протипожежного запасу води і створення необхідного натиску у водопровідній мережі. Визначимо основні параметри ВВ. 6.1 Визначення висоти водонапірної вежі. Висота ВВ визначається по формулі: де 1, 1 - коефіцієнт, що враховує втрати натиску на місцевих опорах, згідно з додатком 10 п.4 [1];
Нсв - мінімальний напір в диктуючій точці мережі при максимальному господарсько-питному водоспоживанні на введенні у будівлю. Згідно п. 2.26 [1] Нсв має бути рівний: Нсв=10+4 (п — 1), де п — число поверхів. Згідно із завданням п =3; значення Нсв = 10 + 4 -(3 - 1) = 18 м Тоді висота ВВ: НВВ = 1, 1 8, 28 + 18 + 92 - 100 = 19.1 м 6.2 Визначення місткості бака водонапірної вежі Місткість бака ВВ згідно п. 9.1 [1] визначається за формулою: WБ =Wрег +Wнз, де Wрег - регулююча місткість бака; Wнз - об'єм недоторканного запасу води, величина якого визначається відповідно до п. 9.5 [1] з вираження:
де
Регулюючий об'єм води в місткостях(резервуарах, баках) ВВ визначимо на підставі графіку водоспоживання і вибраного режиму роботи НС-ІІ, для якого регулююча місткість бака ВВ склала К=2, 97% від добової витрати води в селищі(см п.4 цього курсового проекту).
Оскільки найбільшу розрахункову витрату води потрібно на гасіння однієї пожежі на підприємстві, то
Для визначення
Таким чином, WБ = 313, 88 + 139, 35 = 453, 23 м Підберемо ВВ, згідно з розрахованими параметрами, по додатку 3 методичного посібника [2]: типова залізобетонна вежа 901-5-12/70, заввишки 22, 5 м з баком місткістю Wб=500 м Знаючи місткість бака, визначаємо його діаметр і висоту: Принципова схема ВВ і її устаткування показана на мал. 6.2.1. Детальніше креслення з усіма розрахованими параметрами представлене на кресленні. Мал. 6.2.1. - Схема устаткування водонапірної вежі Вода у бак подається по трубі 1, що закінчується на рівні найбільшого наповнення. Кінець її може бути обладнаний поплавцевим клапаном 5, який автоматично закриває подаючу трубу при наповненні бака. Роздача води з бака відбувається по трубах 1 і 2. На трубі 2 встановлюють зворотний клапан 3, що перешкоджає надходженню води у бак по цій трубі. Кінець труби 2 розташовують над дном бака і обладнують сіткою 4. Трубу 1, що служить для подання води у бак і забору води з нього, називають подаюче - розводящою. Засувка 10 служить для відключення водонапірної вежі від мережі. Для подання води у бак і розбору води з нього можуть виконуватися окремі труби. Для зливу води у разі переповнювання бака служить труба переливання 9, що закінчується у верхній частині воронкою 6. До труби переливання приєднана грязьова труба 7 із засувкою 8, призначена для періодичного видалення осаду, що скупчується на дні бака, а також для відведення води при промиванні бака. Водонапірний бак обладнали рівнеміром з сигналізацією на насосну станцію II підйому. Для можливості огляду бака ззовні і усередині нього встановлюють сходи. Розміри ствола вежі в плані визначаються розмірами опорної частини бака. Відстань між стінками шатра і бака повинна складати близько 0, 7 м. 6.3Розрахунок резервуарів чистої води Резервуар чистої води призначений для регулювання нерівномірності роботи насосних станцій I і II підйомів і зберігання недоторканного запасу води на весь період пожежогасіння:
Регулююча місткість резервуару чистої води(РЧВ) може бути визначена на основі аналізу роботи насосних станцій I і II підйомів. Режим роботи НС- 1 зазвичай приймається рівномірним, оскільки такий режим найбільш сприятливий для устаткування НС- 1 і споруд для очищення води. При цьому НС- 1, також як НС-ІІ, НС- 1 складе 100/24 = 4, 167 % від добової витрати води в селищі. Режим роботи НС-ІІ приведений в розділі 4 цього курсового проекту. Для визначення Wрег - скористаємося графічним способом. Для цього поєднаємо графіки роботи НС- 1 і НС-ІІ(мал. 6.3.1.)
Мал. 6.3.1. - Поєднаний графік роботи НС- 1 і НС-ІІ А- вступ води в резервуар; Б - спад води з резервуару
Регулюючий об'єм у відсотках від добової витрати води дорівнює площі " А" або рівновеликій їй сумі площ " Б". Wрег = (5, 5 - 4, 167)-12 = 15, 99% або Wрег = (4, 167- 2, 75) - 7 + (4, 167 - 2, 75) - 5 = 15, 99 % Добова витрата води 10568, 5 м Wрег =10568, 5-15, 99/100=1689, 9 м3
При визначенні об'єму недоторканного запасу води в резервуарах допускається враховувати поповнення їх водою під час гасіння пожежі, якщо подання води в резервуари здійснюється системами водопостачання 1 і II категорій по мірі забезпеченості подання води, тобто
де При визначенні Під час гасіння пожежі насоси насосної станції I підйому працюють і подають під час 4, 167 % добової витрати води, а за час Таким чином, об'єм недоторканного запасу води буде рівний:
Повний об'єм резервуарів чистої води:
Згідно п. 9.21 [1], загальна кількість резервуарів має бути не менше двох, причому рівні НЗ мають бути на однакових відмітках, при виключенні одного резервуару в інших повинно зберігатися не менше 50% НЗ, а устаткування резервуарів повинне забезпечувати можливість незалежного включення і звільнення кожного резервуару. Приймаємо два типові резервуари 90М-66.83 об'ємом 1600
Мал. 6.2. - План камери перемикання резервуару чистої води для НС- 11 низького тиску
Мал. 6.3. - План камери перемикання РЧВ для НС-ІІ високого тиску
7. Підбір насосів для насосної станції другого підйому
Необхідний напір господарських насосів визначається за формулою: де
1, 1 - коефіцієнт, що враховує втрати натиску на місцевих опорах (додаток 10 п.4 [ 1]). Напір насосів при роботі під час пожежі визначається за формулою:
Для водопроводів низького тиску
Вибір типу НС-ІІ (низького або високого тиску), залежить від співвідношення необхідних натисків при роботі водопроводу в звичайний час і на пожежі. У нашому випадку | Підберемо марки насосів по звідному графіку полів Q – Н (додаток 5 і 6 методичного посібника [2]): виходячи з того, що подання господарських насосів Qхоз.нас = 80, 73 л/с, а напір Нхоз нас = 35, 58 м, то по графіку і таблиці додатка 6 [2] виберемо марку насоса Д 320-50(6НДв). Цей насосний агрегат забезпечить мінімальну величину надмірних натисків, що розвиваються насосами при усіх режимах роботи, за рахунок використання регулюючих місткостей, регулювання числа оборотів, зміни числа і типу насосів, обрізання і заміни робочих коліс відповідно до зміни умов їх роботи впродовж розрахункового терміну. Категорію насосної станції по поданню води виходячи з п. 7.1 [1] приймемо: 1 категорію. Кількість резервних агрегатів визначимо по таблиці. 32, п. 7.3 [1], вона дорівнює 2. При визначенні кількості резервних агрегатів потрібно враховувати, що в кількість робочих агрегатів включаються пожежні насоси. Зведемо усі розрахункові і певні дані в таблиці 7.1 і 7.2
Таблиця 7.1 Характеристики насосів для НС-ІІ
8. Гідравлічний розрахунок внутрішнього об'єднаного господарсько-протипожежного водопроводу виробничої будівлі При виконанні курсового проекту слід прийняти: 1. Виробнича будівля II міри вогнестійкості; 2. Категорія будівлі по пожежній небезпеці - В2; 3. Висота при
|