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;

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

‑ свободный напор в диктующей точке.

-геодезические отметки соответственно в диктующей точке и в месте установки водонапорной башни.

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

Где:

n – число этажей в здании.

В пояснениях указывают требуемое минимальное избыточное гидростатическое давление в водопроводной сети для одноэтажной застройки населенного пункта:

Получаем следующий вывод: по [2, приложение 6] принимаем проект железобетонной башни 901-5-28/70. Башня расположена в узле №1, имеет высоту-30 м, высота бака-7, 67, диаметр бака-11, 51. Башня выполнена из железобетона. Подача воды из сети в бак и поступление из него осуществляется по подающе-разводящему трубопроводу.

Свободный напор в сети, создаваемый максимальным уровнем воды в ВНБ, не должен превышать более 60 м:

; 30 + 7, 67=37, 67 м 60 м.

Так как условие выполняется, применения местных насосных установок для повышения напора для зданий, расположенных в диктующей точке или на возвышенностях, не требуется. Для забора неприкосновенного запаса воды из водонапорной башни используется трубопровод с электрозадвижкой, которая открывается одновременно с пуском пожарного насоса.

Водонапорный бак оборудуется грязевой и переливной трубами, которые соединены с канализационным колодцем. Отключается ВНБ при пожаре обратный клапан, электрозадвижка которого в обычное время открыта.

Для подачи воды к месту пожара передвижными пожарными насосами из колодца открывают задвижку с помощью вентиля и муфты.

Резервуары чистой воды предназначены для регулирования неравномерности работы насосных станции первого и второго подъемов и хранения неприкосновенного запаса воды на весь период пожаротушения:

Регулирующая емкость резервуаров чистой воды может быть определена на основе анализа работы насосных станции первого и второго подъемов.

Режим работы HC-I обычно принимается равномерным, так как такой режим наиболее благоприятен для оборудования HC-I и сооружений для обработки воды. При этом HC-I, также как и HC-II, должна подать все 100% суточного расхода воды в поселке. Следовательно, часовая подача воды HC-I составит 100: 24=4, 167% от суточного расхода воды в поселке. Оптимальный режим работы HC-II нами был принят в разделе 6 данной курсовой работы.

Для определения воспользуемся графоаналитическим способом. Для этого совместим графики работы HC-I и HC-II (рис. 7). Регулирующий объем в процентах от суточного расхода воды равен площади «А» или равновеликой ей сумме площадей «Б».

Рис.7. Совмещенный график работы HC-I и HC-II

где 9, 33-время одновременной работы двух хозяйственных насосов (с 8.00 до 17 ч 20 мин);

Неприкосновенный запас воды определяется как сумма пожарного, хозяйственно-питьевого и производственного расходов из расчета трехчасовой продолжительности тушения пожара [1, п. 5.2.3]. Для зданий I-IV степеней огнестойкости категорий Г и Д продолжительность тушения пожара принимается равной 2 ч. При определении неприкосновенного запаса воды в резервуарах допускается учитывать пополнение их водой от HC-I во время тушения пожара, если подача воды в резервуарах осуществляется системами водоснабжения I и II категорий по степени обеспеченности подачи воды, т.е.

Объём воды для тушения пожара при =65 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 смежных часа максимального водопотребления. Для коэффициента часовой неравномерности водопотребления (К = ) по графику водопотребления три смешенных часа наибольшего расхода воды с 08.00 до11.00. (согласно табл. 5)

На хозяйственно-питьевые нужды посёлка расходы составят 6, 3125+6, 0625+5, 8125=18, 19 % от суточного водопотребления.

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

Во время тушения пожара насосы HC-I подают в час 4, 16-4, 17% суточного расхода, а за 3 часа объем подаваемой воды будет равен:

Общий объём неприкосновенного запаса составит:

=1132, 94 м³

Получаем следующий вывод: количество резервуаров чистой воды должно быть не менее двух, при этом каждый из них должен вмещать не менее 50% объема воды. По приложению 7 принимаем типовой резервуар объемом 1200 м³ с длиной 30 м, шириной 12 м и глубиной 3, 39 м.

Резервуары следует принимать железобетонные. Резервуары должны быть оборудованы сливным трубопроводом для подачи и отбора воды, слива избытка воды, сброса грязной воды при ремонте.

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. [1, п.12.3].

Из предыдущих расчетов следует, что HC-II работает в ступенчатом режиме с установкой двух основных хозяйственных насосов, подача которых равна 42, 8 л/с.

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

Необходимый напор хозяйственных насосов определяется по формуле:

Где:

- потери напора в водоводе;

‑ высота водонапорной башни;

‑ высота бака водонапорной башни;

-геодезическая отметка установки водонапорной башни;

-геодезическая отметка места установки HC-II;

Тогда

Требуемый напор насосов во время пожара определяется по формуле:

+

Где:

‑ потери напора в водоводе при аварии;

‑ свободный напор у гидрантов равный 10 м, согласно п. 6.2 [1];

‑ потери напора в кольцевой водопроводной сети во время пожара;

Таким образом,

=58, 64 м.

Выбор типа HC-II (низкого или высокого давления) зависит от соотношения требуемых напоров при работе водопровода в обычное время и при пожаре.

Если 10 м, то насосную станцию строят по принципу высокого давления, т.е. устанавливают пожарные насосы, обеспечивающие и следовательно, более высоконапорные, чем хозяйственные. При включении пожарных насосов в общий напорный коллектор обратные клапаны у хозяйственных насосов перекроются, подача воды хозяйственными насосами прекратится и их надо отключать. Поэтому в

HC-II высокого давления пожарный насос должен обеспечить подачу не только расхода воды на пожаротушения, а подачу полного расчетного расхода воды в условиях пожаротушения, т.е. суммарный хозяйственно-питьевого, производственного и пожарный расход воды.

Если 10 м, то насосную станцию строят по принципу низкого давления. В обычное время работает один или группа хозяйственных насосов. При пожаре включается в работу дополнительный насос с таким же напором, что и хозяйственные насосы и обеспечивающим подачу расхода воды на пожаротушение.

В нашем случае м 10 м, значит HC-II строится по принципу высокого давления.

По расчётным величинам, используя данные технических характеристик насосов (приложение 8) подбирают требуемый тип хозяйственных и пожарных насосов. (табл. 7). Количество резервных насосов, должно приниматься согласно [1, п.9.3].

Таблица 7.