WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 |
Министерство образования Российской Федерации САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ В.И.Морозов ИНЖЕНЕРНЫЕ СЕТИ И ОБОРУДОВАНИЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ НАСЕЛЕННОГО ПУНКТА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ Санкт-Петербург Издательство СПбГПУ 2003 СОДЕРЖАНИЕ 1. Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды 1.1. Определение среднесуточных расходов воды 1.2. Определение максимальных суточных расходов воды 1.3. Определение расчетных часовых расходов воды 2. Построение графика водопотребления по часам суток для населенного пункта 3. Определение режима работы насосных станций 4. Определение вместимости резервуаров чистой воды и объема бака водонапорной башни 4.1. Определение вместимости резервуаров чистой воды 4.2. Определение числа и размеров резервуаров чистой воды 4.3. Определение вместимости бака водонапорной башни 4.4. Определение размеров бака водонапорной башни 5. Трассирование магистральной водопроводной сети.

Определение местоположения водопроводных сооружений 6. Расчет водоводов 7. Гидравлический расчет магистральной водопроводной сети 7.1. Подготовка к гидравлическому расчету 7.2. Гидравлический расчет 8. Построение линий пьезометрических высот Приложения Литература 1. Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды.

Определение расчетных расходов воды в рассматриваемом примере проведем для режима максимального водопотребления. Выбранные нормативные и полученные расчетные значения величин будем вносить в соответствующие таблицы.

1.1. Определение среднесуточных расходов воды Среднесуточный расход воды на хозяйственно – питьевые и коммунальные нужды населенного пункта определим по формуле (1):

Qсут.ср = qн N 10-3, (1) где qн – среднесуточное удельное хозяйственно-питьевое водопотребление на одного жителя в л/сут, принимаемое по приложению 1; N – число жителей в населенном пункте на расчетный период.

Для зданий (см. задание), оборудованных внутренним водопроводом и канализацией и имеющим централизованную систему горячего водоснабжения в соответствии с приложением 1 норма потребления воды на хозяйственно – питьевые и коммунальные нужды населенного пункта лежит в пределах от 230 до 350 л/сут на одного жителя. Принимаем для Ростовской области 300 л/сут на жителя (на юге водопотребление больше, чем на севере). Согласно примечанию 4 приложения 1 до 40% воды подается по сетям теплоснабжения. Тогда, норма холодной воды составит 60% от 300 л/сут, т.е. л/сут. на человека.

Число жителей по заданию оставляет 10000 человек.

Q к.с. = qн N 10-3 = 180 1000 10-3=1800 м3/сут.

сут.ср Среднесуточный расход воды на общественные здания также определяют по формуле (1), где qн - норма расхода холодной воды в л/сут на одного посетителя (проживающего, учащегося), принимаемая по приложению 2; N – расчетное за сутки число посетителей (проживающих, учащихся).

В учебной работе ограничимся тремя общественными зданиями (см. задание), хотя в реальных условиях их количество достигает десятков и сотен единиц.

Среднесуточный расход воды на гостиницу:

Q гост. = qн N 10-3= 90 300 10-3= 27 м3/сут.

сут.ср Среднесуточный расход воды на детский сад:

Q д.сад. = qн N 10-3= 70 100 10-3= 7 м3/сут.

сут.ср Среднесуточный расход воды на общежитие:

Q общ. = qн N 10-3= 70 200 10-3= 14 м3/сут.

сут.ср Среднесуточный расход воды жилого сектора найдем, как разницу между расходом на хозяйственно – питьевые нужды населенного пункта и расходом на общественные здания.

Q жил.с. = Q к.с. - Q общ.зд. = 1800 – (27 + 7 + 14) = 1752 м3/сут сут.ср сут.ср сут.ср Среднесуточный расход воды на хозяйственно–питьевые нужды промышленного предприятия по видам цехов находим, как сумму объемов воды, потребляемых в каждую смену и определяемых по формуле (1):

Q см = qн Nсм. 10-3, где qн - нормы расхода холодной воды в л/сут на одного работающего по видам цехов, принимаемая согласно приложению 3; Nсм. – число людей, работающих на предприятии в каждую смену по видам цехов (см. задание).

Горячие цехи:

1 смена Q х.п.1 см.= 21 300 10-3= 6,3 м3/сут;

2 смена Q х.п.2 см.= 21 300 10-3= 6,3 м3/сут;

3 смена Q х.п.3 см.= 21 300 10-3= 6,3 м3/сут.

Q гор.ц. = Q х.п. = 6,3 + 6,3 + 6,3 = 18,9 м3/сут.

сут.ср см.

Остальные цехи:

1 смена Q х.п.1 см.= 14 700 10-3= 9,8 м3/сут;

2 смена Q х.п.2 см.= 14 700 10-3= 9,8 м3/сут;

3 смена Q х.п.3 см.= 14 600 10-3= 8,4 м3/сут.

Q ост..ц. = Q х.п. = 9,8 + 9,8 + 8,4 = 28 м3/сут.

сут.ср см.

Среднесуточный расход воды на производственные (технологические) нужды промышленного предприятия также определяем, как сумму объемов воды, потребляемых в каждую смену и определяемых по формуле (1), где qн - норма расхода воды в л на единицу выпускаемой продукции (см. задание); Nсм. – количество выпускаемой предприятием продукции по сменам (см. задание);

1 смена Q техн.1 см.= 100 500 10-3= 50 м3/сут;

2 смена Q техн.2 см.= 100 500 10-3= 50 м3/сут;

3 смена Q техн.3 см.= 100 400 10-3= 40 м3/сут.

Q техн. = Q техн. = 50 + 50 + 40 = 140 м3/сут.

сут.ср см.

Среднесуточный расход воды на пользование душем находят исходя из количества рабочих, пользующихся душем в максимальную смену и группы производственного процесса. Расчетное число человек на одну душевую сетку определяют исходя из санитарных характеристик производственного процесса (приложение 4). В нашем случае в максимальную смену работает 1000 человек, из них 30% пользуется душем. Согласно приложению 4 примем на одну душевую сетку 7 человек. Тогда потребное количество душевых сеток по формуле (2) будет равно:



nдуш = Nмакс / Nн,= 300 / 7 = 43, (2) где Nмакс – количество рабочих, пользующихся душем в максимальную смену; Nн – расчетное число человек на одну душевую сетку.

Среднесуточный расход воды на душ определим из выражения (5) Q душ = 0,75qн nдуш nсм 10-3, сут.ср где qн – норма расхода воды на одну душевую сетку, равная 230 л/ч по холодной воде; nсм – количество смен работы в сутки; 0,75 – коэффициент, учитывающий время пользования душем (45 минут после окончания смены).

Q душ = 0,75qн nдуш nсм 10-3= 0,75 230 43 3 10-3= 22,2 м3/сут, сут.ср 1.2. Определение максимальных и минимальных суточных расходов воды Расчетные расходы воды в сутки наибольшего водопотребления на хозяйственно-питьевые и коммунальные нужды надлежит определять по формуле (4):

Qсут.макс = Kсут.макс Qсут.ср, (4) где Ксут - коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменения водопотребления по сезонам года и дням недели. Согласно СНиП 2.04.01-85 Kсут.макс = 1,1 … 1,3.

Принимаем Kсут.макс = 1,1 т.к заданная степень благоустройства зданий является наивысшей, а чем выше степень благоустройства, тем равномернее потребление воды в течение суток.

Для всех остальных категорий водопотребителей максимальное и минимальное суточное потребление воды можно принять равным среднему.

Результаты расчета сводим в таблицу 1.

1.3. Определение расчетных часовых расходов Распределение расходов воды по часам суток в населенном пункте, на промышленном предприятии, а также в общественных зданиях принимаем на основании расчетных графиков водопотребления. При этом постараемся избежать совпадения по времени максимальных отборов воды из сети на различные нужды. Например, объем воды, необходимый для пользования душем на промышленном предприятии будем запасать в специальных аккумулирующих баках. Расчетные графики водопотребления примем на основании опыта эксплуатации аналогичных объектов (населенных пунктов, промышленных предприятий, общественных зданий). Так, например, расчетные графики часового водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды населения (жилой сектор) выберем по величине максимального коэффициента часовой неравномерности водопотребления:

Таблица 1. Определение расчетных суточных расходов воды Qсут.ср Qсут.max Норма Наименование потреб Количество Измеритель водопотребителей ления потребителей м3/сут А. Жилой и коммунальный сектор 1 житель 180 10000 1800 Гостиница 1 житель 90 300 27 29,Детский сад 1 ребенок 70 100 7 7,Общежитие 1 житель 70 200 14 15,Жилой сектор 1752 1927,Б.Промышленный сектор 209,1 209,Хоз.питьевые нужды Горячие цехи 1 смена 21 300 6,3 6,2 смена 21 300 6,3 6,1 работаю- 3 смена 21 300 6,3 6,щий Остальные цехи 1 смена 14 700 9,8 9,2 смена 14 700 9,8 9,3 смена 14 600 8,4 8,Технологические нужды 1 смена Единица 100 500 50 2 смена продукции 100 500 50 3 смена 100 400 40 1 душевая Расход воды на душ 230 43 22,2 22,сетка Всего по населенному пункту А + Б 2009,1 2189,К ч.макс = макс. макс., (5) где макс - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия. Согласно [1] макс = 1,2 … 1,4. Для заданной степени благоустройства зданий (централизованное горячее водоснабжение) примем макс = 1,2. макс - коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте, принимаемый по приложению 5. В нашем случае, для населенного пункта с числом жителей 10 тысяч человек коэффициент макс = 1,3.

К ч.макс = макс. макс.= 1.2 1,3 = 1,56.

Для остальных водопотребителей в соответствии с нормами величину К ч.макс считают постоянной и не рассчитывают.

Режимы водопотребления для различных категорий водопотребителей приведены в приложениях 6…8. Они показывают распределение воды по часам суток от максимального суточного расхода в процентах. Тогда расход воды в каждый час суток можно определить по формуле:

Qч.. = Qсут.макс р / 100, (6) где р - процент суточного потребления для конкретного часа суток.

Режим потребления воды на технологические нужды предприятия считаем равномерным в течение смены. Не забудем, что первая смена начинается в 8 часов утра.

Запас воды на душ создаем за счет накопления воды в баке-аккумуляторе. Время заполнения бака-аккумулятора принимаем равным 4 часам в течение каждой смены (приложение 9). Тогда часовой расход воды на пополнение запаса воды на душ будет равен:

Q душ = Q душ / (nсм. t) = 22,2 / (34) = 1.85 м3/ч. (7) ч.. сут.макс Заполнение баков – аккумуляторов будем проводить в часы не совпадающие по времени с максимальными отборами воды из сети.

Все расчеты сводим в табл.2. В графе 19 вычислены объемы воды, расходуемые населенным пунктом, нарастающим итогом. Эти данные нам потребуются при определении регулирующего объема бака водонапорной башни.

Суммируя по горизонтали расходы всех водопотребителей, получим распределение максимального суточного расхода населенного пункта по часам суток. Выделим строку, в которой часовой расход населенного пункта максимальный. Час, которому соответствует эта строка (с21 до 22 часов), Таблица 2. Определение расчетных часовых расходов в сутки максимального водопотребления Промышленное предприятие Расход Часы Жилой Q Q Гостиница Детский сад Общежитие Хоз.питьевые нужды Техн. на W суток сектор предв. оконч.

нужды душ Гор.цехи Ост.цехи Час % м3/ч % м3/ч % м3/ч % м3/ч % м3/ч % м3/ч м3/ч м3/ч м3/ч м3/ч м1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 0-1 2,44 47.02 0,2 0,06 - - 0,15 0,02 12,05 0,76 6,25 0,61 6,25 54,72 - 54,72 54,1-2 1,36 26,21 0,2 0,06 - - 0,15 0,02 12,05 0,76 12,50 1,22 6,25 34,52 1,85 36,37 91,2-3 1,26 24,28 0,2 0,06 - - 0,15 0,03 12,05 0,76 12,50 1,23 6,25 32,61 1,85 34,46 125,3-4 1,36 26,21 0,2 0,06 - - 0,15 0,02 12,05 0,76 18,75 1,84 6,25 35,14 1,85 36,99 162,4-5 1,61 31,03 0,5 0,15 - - 0,15 0,02 12,05 0,76 6,25 0,61 6,25 38,82 1,85 40,67 203,5-6 2,75 53,00 0,5 0,15 - - 0,25 0,04 12,05 0,76 12,50 1,22 6,25 61,42 - 61,42 264,6-7 4,13 79,59 3,0 0,89 5,0 0,39 0,30 0,05 12,05 0,76 12,50 1,23 6,25 89,16 - 89,16 353,7-8 5,33 102,72 5,0 1,49 3,0 0,23 30,00 4,62 15,65 0,98 18,75 1,84 6,25 118,13 - 118,13 471,8-9 6,42 123,73 8,0 2,38 15,0 1,16 6,80 1,05 12,05 0,76 6,25 0,61 6,25 135,94 - 135,94 607,9-10 6,24 120,26 10,0 2,97 5,5 0,42 4,60 0,71 12,05 0,76 12,50 1,22 6,25 132,59 - 132,59 740,10-11 5,52 106,38 6,0 1,78 3,4 0,26 3,60 0,55 12,05 0,76 12,50 1,23 6,25 117,21 - 117,21 857,11-12 4,92 94,82 10,0 2,97 7,4 0,57 2,00 0,31 12,05 0,76 18,75 1,84 6,25 107,52 - 107,52 965,12-13 3,82 73,62 10,0 2,97 21,0 1,62 3,00 0,46 12,05 0,76 6,25 0,61 6,25 86,29 1,85 88,14 1053,13-14 3,58 68,99 6,0 1,78 2,8 0,22 3,00 0,46 12,05 0,76 12,50 1,22 6,25 79,68 1,85 81,53 1134,14-15 3,32 63,98 5,0 1,49 2,4 0,18 3,00 0,46 12,05 0,76 12,50 1,23 6,25 74,35 1,85 76,20 1211,15-16 4,06 78,24 8,5 2,52 4,5 0,35 3,00 0,47 15,65 0,98 18,75 1,84 6,25 90,65 1,85 92,50 1303,16-17 4,51 86,92 5,5 1,63 4,0 0,31 4,00 0,62 12,05 0,76 6,25 0,52 5,00 95,76 1,85 97,61 1401,17-18 4,29 82,68 5,0 1,48 16,0 1,23 3,60 0,55 12,05 0,76 12,50 1,05 5,00 92,75 1,85 94,60 1495,18-19 5,72 110,24 5,0 1,49 3,0 0,23 3,30 0,51 12,05 0,76 12,50 1,05 5,00 119,28 1,85 121,13 1616,19-20 5,70 109,85 5,0 1,48 2,0 0,15 5,00 0,77 12,05 0,76 18,75 1,57 5,00 119,58 - 119,58 1736,20-21 6,07 116,98 2,0 0,59 2,0 0,15 2,60 0,40 12,05 0,76 6,25 0,53 5,00 124,41 - 124,41 1860,21-22 6,67 128,54 0,7 0,21 3,0 0,23 18,60 2,86 12,05 0,76 12,50 1,05 5,00 138,65 - 138,65 1999,22-23 5,88 113,32 3,0 0,89 - - 1,60 0,25 12,05 0,76 12,50 1,05 5,00 121,27 - 121,27 2120,23-24 3,04 58,59 0,5 0,15 - - 1,00 0,15 15,65 0,98 18,75 1,58 5,00 66,45 1,85 68,30 2189,Итого 100 1927,2 100 29,70 100 7,70 100 15,40 300 18,90 300 28,00 140,00 2166,9 22,20 2189,будет расчетным, а все расходы, входящие в эту строку, носят название расчетных расходов. По этим расходам производят гидравлический расчет магистральной водопроводной сети населенного пункта. Однако, максимальные часовые расходы отдельных потребителей могут быть больше расчетных. Поэтому для отдельных потребителей помимо расчетного расхода воды следует определять максимальный расход, по которому подбирают диаметры труб ответвлений, подающих воду из магистральной сети непосредственно к потребителю.

Полученные расчетные и максимальные расходы сведем в табл.3.

Таблица 3. Расчетные и максимальные расходы воды в сутки максимального водопотребления Расчетные расходы Максимальные Наименование потребителей воды расходы воды м3/ч л/с м3/ч л/с 1 4 5 6 Жилой сектор 128,54 35,71 128,54 35,Гостиница 0,21 0,06 2,97 0,Детский сад 0,23 0,06 1,62 0,Общежитие 2,86 0,79 4,62 1,Пром. предпр. 6,81 1,89 10,92 3,Населенный пункт 138,65 38,51 138,65 38, Для удобства последующих вычислений расходы воды в табл.3 приведены в м3/ч и в л/с.

(1 л/с = 3,6 м3/ч).

2. Построение графика водопотребления по часам суток для населенного пункта.

График водопотребления по часам суток для населенного пункта строим, откладывая по оси ординат часы суток, а по оси абсцисс часовые расходы воды в населенном пункте (табл.2, столбец 18). Построенный график приведен на рис.2.

Рис.2. Графики водопотребления населенного пункта и подачи воды насосными станциями: 1 - график водопотребления; 2 - график подачи воды насосной станцией первого подъема; 3 – график подачи воды насосной станцией второго подъема.

3. Определение режима работы насосных станций.

Для насосной станции первого подъема (НС I) режим работы в течение суток назначаем равномерным.

Qнс1 = Qнп / 24 = 2189,1 / 24 = 91,2 м3/ч, (8) ч. сут.макс.

где Qнп – максимальный суточный расход населенного пункта.

сут.макс Для насосной станции второго подъема (НС II) график подачи воды, по возможности, должен совпадать с графиком водопотребления населенного пункта. Анализируя график водопотребления примем три расчетных режима работы НС II (может быть и меньше и больше). Первый режим – минимальная подача воды в период с 0 до 6 часов. Второй режим – средняя подача воды в периоды с до 7, с 12 до 18 и с 23 до 24 часов. Третий режим – максимальная подача воды в периоды с 7 до 12 и с до 23 часов. Соотношение между подачами примем:

Q нсII ч.макс / Q нсII ч.мин = Q нсII ч.ср / Q нсII ч.мин = Эти соотношения могут быть и иными, но, при использовании одинаковых насосов, обязательно кратными 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 и т.д. Например, если при минимальной подаче будет работать два насоса, а при максимальной – пять, то соотношение между подачами составит 2,5.

Подачу одного насоса определим по формуле:

Qч.нас = Q нпсут.макс / (n i ti), (9) где n i – количество работающих насосов; t i – время работы данного количества насосов в часах суток.

В первом приближении будем считать, что минимальную подачу осуществляет один насос, тогда при средней подаче необходимо два насоса, а при максимальной – три.

Qч.нас = 2189,1 / (16+28+310) = 42,1 м3/ч.

Принятые графики подачи насосных станций приведены на рис.2.

4. Определение вместимости резервуаров чистой воды и объема бака водонапорной башни.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.