Расчет наружного водопровода текстильного комбината

Высота расположения дна бака водонапорной башни определяется:

 

Hбв.б. = 1,05 · hс. + Hсв. + ΔΖ ,

 

где:

hс.- потери напора в сети “до пожара” с учетом местных потерь, м;

ΔΖ–разность отметок диктующей точки и бака водонапорной башни, м;

Ηсв. – свободный напор на вводе в здание, м.

 

Потери напора в сети “до пожара” определяются:

hс. = 1,05 · hIс. = 1,05 · 12,8 = 13,44 м.

 

Разность отметок диктующей точки и бака водонапорной башни:

ΔΖ = Ζд.т. – Ζбв.б. = 19 – 23 = – 4 м,

Ζд.т. = 19 м, Ζбв.б. = 23 м (см. генплан).

 

Свободный напор на вводе в здание:

 

Нв.в.  = hвн.с  + Н   +Zпк  , 

 

где:

hвн.с  – потери напора во внутренней сети (можно принять 5 м);

Zпк – геометрическая высота подъема воды от уровня земли до наиболее высоко расположенного и наиболее удаленного от ввода в здание внутреннего пожарного крана (Z = 16 м – из задания);

Н   - напор у внутреннего пожарного крана:

 

Нпк  = hр  + Нст   ,

где:

hр  - потери напора в не прорезиненном пожарном рукаве длиной 20 м и   диаметром 51 мм;

hр  = n · Sр · q , где:

n – количество пожарных рукавов (принимаем 1 рукав);

Sр  – сопротивление пожарного рукава;

q – расход воды из ствола.

hр = 0,24 · 2,5  = 1,5 м вод. ст.

 

Требуемый напор у ствола – Нст:

Нст  = 7,8 м вод. ст (при R  = 6 м, q = 2,5 л/с).

 

Тогда:

Нпк   = 1,5 + 7,8 = 9,3 м вод. ст.

Нв.в   = 5,0 + 9,3 + 16,0 =30,3 м вод. ст.

Следовательно:

Нбв.б.  = 1,05 · 12,8+ 30,3 – 4,0 = 39,74 м.

 

 

8  Подбор насосов

 

Насосы подбираются по требуемому напору и по расчетному расходу воды. По этим данным (H, Q) по каталогу следует выбрать тип насоса и двигатель к нему.

По напору объединенные водопроводы делят на два типа:

• высокого давления;
• низкого давления.

В насосной станции водопровода высокого давления работают хозяйственно-производственные насосы, которые обеспечивают необходимый расход воды в сети “до пожара” и развивают напор, необходимый для подачи воды в водонапорные башни. При пожаре включается пожарный насос, который должен создать напор в водопроводной сети, обеспечивающий тушение пожара непосредственно от гидрантов наружной сети без применения автонасосов.

В этом случае для повышения давления в сети водонапорную башню отключают. Производительность пожарных насосов должна обеспечивать хозяйственно-производственные и противопожарные нужды. При включении пожарных насосов, насосы другого назначения отключаются.

В насосной станции второго подъема водопроводов низкого давления при пожаре напор не увеличивается, а увеличивается расход. Поэтому при пожаре хозяйственно-питьевые насосы продолжают свою работу, а для удовлетворения пожарных нужд включают добавочный пожарный насос, который имеет производительность равную расходу воды на пожарные нужды и напор равный напору хозяйственно - производственных насосов.

Иногда и для водопровода низкого давления потребный напор насосов при работе во время пожара значительно превышает потребный напор насосов при работе в обычное время. В этом случае насосная станция стремится к работе по схеме работы насосной станции высокого давления (с раздельными насосами на хозяйственные и противопожарные нужды), хотя водопровод низкого давления.

Подбор насосов производится по каталогам в зависимости от их производительности и необходимого напора.

Принимаем один рабочий насос, два пожарных насоса, один резервный насос (СНиП 2.04.02 – 84 п.п. 7.1 – 7.3, табл. 32).Категория надежности действия насосной станции – вторая (СНиП 2.04.02 – 84 п.4.4)

Расчетные расходы воды и напор, марку насосов и их основные параметры заносим в таблицу 6.

 

 

 

 

 

 

 

8.1  Подбор хозяйственно-производственных насосов (водопровод низкого давления)

 

Производительность хозяйственно-производственного насоса определяется по максимальному расходу воды на хозяйственно-производственные нужды   (см. табл.2 итого - графа 14).

Qх.п.   = 42,38 л/с.

 

Следовательно, требуемый напор определяется:

 

Н  = 1,05hвод  + Hб  + hб  + (Zб  - Zн ) + Zвс  + hвс

 

где:

hвод  - потери напора в водоводе (h  = 0,45м вод. ст);

Hб  - высота водонапорной башни (Н  = 39,74 м вод. ст);

hб  - высота водонапорного бака (h =4,04 м);

Zб  - отметка земли в месте установки водонапорной башни (Z  = 23 м);

Zн  - отметка оси насоса (Z  =23 м);

Zвс - геометрическая высота всасывания(Z=3,6 м – глубина резервуара);

hвс - потери напора во всасывающих линиях насосов (принимаем h  =3,0 м).

 

Следовательно:

Н   = 1,05 ∙ 0,45 + 39,74 + 4,04 + (23 – 23 ) + 3,6 + 3,0 = 50,8 м вод. ст.

 

По расходу Q = 42,38 л/с и напору Н = 50,8 м вод. ст. подбираем хозяйственно-производственные насосы (по приложению Е).

Марка насоса:  4НДв –60.

Производительность: Q = 12,0 – 50,0 л/с.

Напор: Н = 97,0 – 104,0 м вод. ст.

Высота всасывания (вакуумметрическая): Н  = 2,0 – 3,3 м.

Мощность:  N =75,0 КВт.

Число оборотов: n = 3000об/мин.

 

8.2 Подбор пожарных насосов при водопроводе высокого давления

 

Напор пожарного насоса определяется:

 

Нп.н.  =1,05 ∙ (hвод   + hс  ) + Нсв  + (Zдт   + Zн ) + hвс   + Zвс

где:

hвод  - потери напора в водоводах “при пожаре” (h  = 4,22 м вод. ст);

hс  - потери напора в наружной водопроводной сети “при пожаре” (h  = 69 м вод. ст);

 

Нсв  - свободный напор у пожарного гидранта (H  = 30,3 м вод. ст);

Zдт  - отметка диктующей точки невыгодного пожарного гидранта (Z = 19 м);

Zн  - отметка оси насоса (Z = 23 м);

Zвс - геометрическая высота всасывания(Z=5,1м – глубина резервуара);

hвс   - потери напора во всасывающих линиях (принимается 3,0 м).

 

Следовательно:

Нп.н. = 1,05 ∙ (4,22+69)+30,3+(19-23)+3,6+3,0 = 109,8 м вод. ст.

 

По расходу Q = 64,666л/с и напору Нп.н. = 109,8 м вод. ст. подбираем пожарные насосы (по приложению Е).

Марка насоса:  НЦ –150/450.

Производительность: Q = 80,0 – 150,0 л/с.

Напор: Н = 210,0 м вод. ст.

Высота всасывания (вакуумметрическая): Н  = 5– 7 м.

Мощность:  N =80– 85 КВт.

Число оборотов: n = 3000об/мин.

 

Подбор резервных насосов аналогичен подбору хозяйственно-производственных насосов. В нашем случае для резервных насосов выбираем насос марки 4НДв-60.

Полученные результаты подбора насосов заносим в таблицу 6.

 

Таблица 6 – Характеристики насосов

 

Виды насосов	Расчетные расходы,л/с	Расчетные напоры, м	Принятые насосы
			марка	чис- ло	Q, л/с	H, м
Хозяйственно-производственные	42,38	50,8	4НДв –60	1	12,0 – 50,0	97 – 104,0
Пожарные	64,666	109,8	НЦ 150/450	2	80,0 – 150,0	210,0
Резервные	42,38	50,8	4НДв –60	1	12,0 – 50,0	97 – 104,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                               Список литературы:

 

1. СНиП 2.04.02 – 84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», - Госстрой, 1985.
2. СНиП 2.04.01 – 85* «Внутренний водопровод и канализация зданий», - Госстрой, 1996.
3. А.А. Качалов, Ю.П. Ворошинцев, А.В. Власов «Противопожарное водоснабжение», - М.: Стройиздат, 1985.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  ПРИЛОЖЕНИЕ А

                                          (справочное)

   

                      Значение диаметров чугунных  труб

 

Диаметр труб, мм	Предельные экономические расходы, л/с
	Qмин	Qмакс
100 125 150 200 250 300 400	- 7,0 12,7 21,8 40,0 65,0 133,0	8,2 14,0 21,8 40,0 65,0 94,0 178,0

 

 

 

                                     ПРИЛОЖЕНИЕ Б

                                        (справочное)

 

              Значения сопротивлений S для чугунных труб

 

Длина трубы	Внутренний диаметр труб, мм
	100	125	150	200	250	300	350
50	0,01558	0,00185	0,00010	0,00040	0,00012	0,00004	0,00002
100	0,03117	0,00967	0,00371	0,00080	0,00025	0,00009	0,00004
150	0,04675	0,01450	0,00556	0,00121	0,00037	0,00014	0,00006
200	0,06234	0,01934	0,00742	0,00161	0,00050	0,00018	0,00008
250	0,06935	0,02118	0,00927	0,00202	0,00063	0,00023	0,00010
300	0,07792	0,02901	0,01113	0,00242	0,00075	0,00028	0,00013
350	0,10909	0,03385	0,01298	0,00288	0,00088	0,00033	0,00015
400	0,12468	0,03868	0,01484	0,00323	0,00101	0,00037	0,00017
450	0,14026	0,04352	0,01669	0,00364	0,00113	0,00042	0,00019
500	0,15585	0,04836	0,01855	0,00404	0,00126	0,00047	0,00021
550	0,17143	0,05319	0,02041	0,00445	0,00139	0,00052	0,00024
600	0,18702	0,05803	0,02226	0,00485	0,00151	0,00056	0,00026
650	0,20260	0,06286	0,02412	0,00525	0,00164	0,00061	0,00028
700	0,21819	0,06770	0,02597	0,00566	0,00176	0,00066	0,00030
750	0,23377	0,07254	0,02733	0,00606	0,00189	0,00071	0,00032
800	0,24936	0,07737	0,02968	0,00647	0,00202	0,00075	0,00034
850	0,26494	0,08221	0,03154	0,00687	0,00214	0,00080	0,00037
900	0,28053	0,08704	0,03339	0,00723	0,00227	0,00085	0,00039
950	0,29611	0,09188	0,03525	0,00763	0,00240	0,00090	0,00041
1000	0,3117	0,9672	0,3711	0,00808	0,00252	0,00094	0,00048

 

 

                                       ПРИЛОЖЕНИЕ В

                                            (справочное)

                                  

Значения скоростей движения воды в зависимости

от расхода и диаметра труб 

 

Расход Q, л/с	Внутренний диаметр труб, мм
	100	15	150	200	250	300	350	400
1	0,13
2	0,245
3	0,37	0,24
4	0,49	0,315	0,22
5	0,61	0,39	0,274
6	0,73	0,47	0,33
7	0,86	0,55	0,384	0,217
8	0,98	0,63	0,44	0,248
9	1,1	0,71	0,493	0,279
10	1,22	0,79	0,548	,0,31
12	1,47	0,94	0,66	0,37	0,24
14	1,71	1,1	0,77	0,434	0,278
16	1,96	1,26	0,88	0,5	0,32	0,22
18	2,2	1,42	0,99	0,56	0,36	0,247
20	2,45	1,52	1,1	0,62	0,4	0,275	0,205
22	2,69	1,73	1,21	0,68	0,44	0,3	0,226
24	2,94	1,89	1,32	0,74	0,58	0,33	0,246
26	-	2,05	1,43	0,81	0,52	0,357	0,267	0,206
28	-	2,2	1,53	0,87	0,56	0,385	0,287	0,22
30	-	2,36	1,64	0,93	0,6	0,41	0,308	0,237
32	-	2,25	1,75	0,99	0,64	0,44	0,328	0,253
34	-	2,68	1,86	1,05	0,68	0,467	0,349	0,269
36	-	2,83	1,97	1,12	0,72	0,495	0,369	0,285
38	-	2,99	2,08	1,18	0,76	0,52	0,39	0,3
40	-	-	2,19	1,24	0,84	0,55	0,41	0,316
42	-	-	2,3	1,3	0,86	0,58	0,43	0,33
44	-	-	2,41	1,36	0,88	0,6	0,45	0,35
46	-	-	2,52	1,43	0,92	0,63	0,47	0,36
48	-	-	2,63	1,49	0,95	0,66	0,49	0,38
50	-	-	2,74	1,55	0,99	0,69	0,51	0,395