Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Мая 2013 в 14:39, курсовая работа
Строительство водопроводных сетей и водопроводов населенных мест и промышленных предприятий связано с большими затратами материалов и общих затрат на весь комплекс систем водоснабжения. Поэтому проектирование водопроводных сетей должно проводится с технико-экономическим обоснованием принимаемых решений и базироваться на строгом соблюдении действующих нормативных документов и новых методов расчета.
Оперативному и качественному решению этих задач должно способствовать применение вычислительной техники.
1. Введение………………………………………………………………………...3
1.1. Исходные данные………………………………………………………….….3
2. Выбор схемы водоснабжения населенного пункта и трассировка
сети………………………………………………………………………………….4
3. Определение водопотребления, режима работы НС и ВБ………………….5
3.1. Определение водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды……...5
3.2. Определение водопотребления коммунальными предприятиями….........5
3.2.1. Определение водопотребления банно-прачечным комбинатом………..5
3.2.2. Определение водопотребления гостиницей……………………………...6
3.2.3. Определение водопотребления школой-интернатом……….…………...6
3.3. Определение водопотребления промышленным предприятием………....7
3.3.1. Определение расходов на хозяйственно-питьевые нужды на промышленном предприятии……………………………………………………..7
3.3.2. Определение душевых расходов на промышленном предприятии….....8
3.4. Определение расходов на поливку улиц. …………………….…………….9
3.5. Определение производительности, ориентировочного напора
насосов и емкости резервуара ВБ………………………….…………………..…9
4. Расчет водопроводной сети населенного пункта…………………………...11
4.1. Подготовка водопроводной сети к расчету………………………………..11
4.1.1. Случай максимального хозяйственно-питьевого водопотребления…..11
4.1.2. Случай максимального хозяйственно-питьевого
водопотребления и пожаротушения…………………………………………….12
4.1.3. Случай максимального транзита воды в бак……………….…………...13
4.2. Назначение диаметров труб на участках водопроводной сети и
водоводах хозяйственно-питьевого водопотребления………………………...16
4.3. Гидравлический расчет водопроводной кольцевой сети.………………...17
5. Совместная работа сети, НС и ВБ………………………………………….....20
5.1. Определение пьезометрических отметок и свободных
напоров в узлах сети….…………………………………………………………...20
5.2. Результаты увязки сети……………………………………………………....25
5.3. Построение пъезокарт……………………………………………….….……29
5.4. Анализ совместной работы сети и НС-2………………………….…….….29
6. Колодцы прямоугольные водопроводные из кирпича и бетона для труб
Dy=50-600 мм.…………………………………………………...………………....30
6.1. Проектирование водопроводного колодца…………………..……………31
6.2. Пример расчета водопроводного колодца 26………………………………31
7. Список использованной литературы……………………………….………....32
Нормы расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды и коэффициенты водопотребления в холодных и горячих цехах:
в горячих цехах: qк-н = 45 л/чел.смен. kН = 2,5;
в холодных цехах: qк-н = 25 л/чел.смен. kН = 3.
Водопотребление на хозяйственно-питьевые нужды в смену в цехе определяется по формуле:
Расчет водопотребления промышленным предприятием на хозяйственно-питьевые нужды сведен в таблице 2.1, м3/смен.
Таблица 2.1.
Наименование цеха |
1 смена |
2 смена |
3 смена |
Горячий цех |
320∙45/1000=14,4 |
360∙45/1000=16,2 |
280∙45/1000=12,6 |
Холодный цех |
480∙25/1000=12 |
540∙25/1000=13,5 |
420∙25/1000=10,5 |
Распределение сменного водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды по часам смены в процентах сменного расхода в зависимости от коэффициента неравномерности КН приведен в таблице 2.2.
Таблица 2.2.
КН |
Часы смены | ||||||||
0-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
5-6 |
6-7 |
7-8 |
8-8,5 | |
КН=2,5 |
0 |
12,05 |
12,05 |
12,05 |
12,05 |
12,05 |
12,05 |
12,05 |
15,65 |
КН=3 |
0 |
6,25 |
12,50 |
12,50 |
18,75 |
6,25 |
12,50 |
12,50 |
18,75 |
2.3.2. Определение душевых расходов на промышленном предприятии
Расход воды на душевые нужды определяется с учетом числа устанавливаемых душевых сеток, количество которых определяется в зависимости от санитарной характеристики производственных процессов в цехах предприятия.
Расход воды через одну душевую сетку групповых душевых в течении 45 минут (продолжительность пользования душем после окончания смены) составляет qдуш = 375 л. Таким образом, сменный душевой расход на промышленном предприятии определится по формуле:
где: Ni – количество работающих в цехах с i–ой санитарной характеристикой технологического процесса;
ni – расчетное количество человек на одну душевую сетку в цехах с
i –ой санитарной характеристикой технологического процесса.
Определение сменных душевых расходов в зависимости от характеристики технологического процесса дается в таблице 2.3.
Таблица 2.3.
Санитарная характеристика технологического процесса |
Кол-во человек на одну душевую сетку |
1 смена |
2 смена |
3 смена |
Процесс: | ||||
Не вызывающий загрязнения (60%) |
15 |
|||
Вызывающий загрязнения (40%) |
17 |
|||
Итого |
29,1 |
32,8 |
25,5 |
Распределение душевого расхода по часам смены при общем количестве душевых сеток более тридцати следует производить согласно таблице 2.4.
Таблица 2.4.
Часы смены | |||||||||
0-1 |
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-5 |
5-6 |
6-7 |
7-8 |
8-8,5 | |
Расход в % от душевого |
- |
- |
- |
- |
13,5 |
13,5 |
13,5 |
13,5 |
46 |
2.4. Определение расходов на поливку улиц.
При отсутствии данных о площадях потребления воды в расчете на одного жителя, согласно примечанию 1 к п. 2.3 [1], следует принимать 50…90 л/сут. Тогда расход на поливку улиц для рассматриваемого населенного пункта определится из формулы:
Предусматривается поливка автомашинами в течении 15 ч только в часы минимального водопотребления (0…7 ч; 12…14 ч; 18…24 ч).
Часовой поливной расход определится по формуле:
После определения городского водопотребления по всем статьям затрат составляется таблица распределения расходов воды по часам в сутки максимального водопотребления (табл. 2.5, графы 1…20).
2.5. Определение производительности, ориентировочного напора насосов и емкости резервуара ВБ.
По таблице 3.5 строится ступенчатый график водопотребления по часам суток. По этому графику необходимо наметить режим работы насосов. Назначение режима работы насосов следует производить с учетом имеющихся рабочих характеристик насосов в каталогах, графика водопотребления и следующих трех условий:
С учетом первого условия намечается верхняя ступень работы насосов 1350 м3/час. Максимальное водопотребление в час составляет 1554,68 м3/час. Тогда расчетный расход из бака ВБ в этот час будет 204,68 м3/час.
Для данного графика водопотребления следует наметить работу насосов в две ступени: два насоса – 1350 м3/час, один насос – 794,1 м3/час (рисунок 2).
Производительность одного насоса определена с учетом коэффициента параллельности работы:
Для предварительного подбора марки насоса необходимо определить ориентировочный напор насосов:
Hн = Zб – Zрчв + Hб + Hв.б. + hнс + hс,
где: Zб = 137 м - отметка земли у поверхности ВБ.
Zрчв – отметка среднего уровня воды в резервуарах чистой воды, принимается ориентировочно ниже поверхности земли у насосной станции второго подъема на 2.5…3 метра;
Zрчв = Zнс - 3 = 131 – 3 = 128м.
Hв.б. – расчетная глубина воды в резервуаре ВБ, ориентировочно принимается 5…6 метров;
hнс – потери напора во внутренних коммуникациях насосной станции;
hс – потери напора в водоводах и водонапорной сети от насосной станции до водонапорной башни, ориентировочно определяется из расчета 2…3 метра на 1 км длины трубопроводов, м.;
Hб – расчетная высота ствола ВБ до дна резервуара, м.;
Hб = Z –Zб + Hсв + hвб-дт.
где Z – отметка поверхности земли в диктующей точке, питающейся в час максимального водоразбора от ВБ, а также наиболее удаленной от насосной станции и наиболее высоко расположенной.
Hсв – свободный напор в диктующей точке, определяемый с учетом этажности застройки по п. 2.26 [1].
Hсв = 10 + 4×(n –1) = 10 + 4×(6-1) = 30 м.
hвб-дт – потери напора на участке от ВБ до диктующей точки, м.
hвб-дт = 0
Hб= 137-137+30 =30 м.
Hн = 137-128+6+2,5+30+5,1 = 52,6 м.
По величине намеченной подачи насоса и ориентировочно определенному напору выбирается к установке на насосной станции второго подъема насосы марки Д800-57. При необходимости после более точных расчетов можно произвести регулировку их работы подрезкой рабочего колеса или изменением числа оборотов.
В соответствии с намеченным графиком работы насосной станции второго подъема заполняются графы 21…24 таблицы 3.5.
Приток воды в бак ВБ определяется как превышение подачи НС-2 над общегородским расходом в рассматриваемый час. Расход воды из бака ВБ определяется как разнится между превышающим общегородским расходом и подачей НС-2.
Наличие воды в каждый час в баке ВБ определяется после того, как намечен час отсутствия воды в баке.
По таблице 3.5. определяется час максимального водопотребления, максимального транзита воды в бак башни и выполняется проверка ранее изложенных трех условий. Все условия выполняются.
По результатам таблицы 3.5. регулирующая емкость бака ВБ составляет 1566,725 м3. Согласно п. 9.5. [1] в баке ВБ необходимо предусматривать запас на десятиминутную продолжительность тушения одного пожара при одновременном наибольшим расходе воды на другие нужды. Согласно таблице 5.5. [1] при количестве жителей 100 тыс. человек расход на 1 пожар составляет 35 л/с, т.е. необходимый пожарный запас составит:
Таким образом полная регулирующая емкость бака ВБ определится:
Размеры бака ВБ определятся из соотношения:
3. Расчет водопроводной сети населенного пункта.
3.1. Подготовка водопроводной сети к расчету.
Подготовительным этапом расчета сети водопроводной сети является определение путевых расходов всех участков сети для каждого случая расчета. Далее определяются узловые расходы сети и выполняется первоначальное потокораспределение.
3.1.1. Случай максимального хозяйственно-питьевого водопотребления
По таблице 2.5. в час максимального водопотребления (9…10 час) расход распределяется следующим образом:
Таблица 3.1
Вид расхода |
м3/ч |
л/с |
Путевой расход |
1425,94 |
396,09 |
Сосредоточенные расходы: | ||
БПК |
45,88 |
12,74 |
Общежитие |
3,917 |
1,088 |
Школа-интернат |
0,57 |
0,16 |
Пром. Предприятие |
78,37 |
21,77 |
При этом: | ||
Подача НС-2 |
1350 |
375 |
Подача ВБ |
204,68 |
56,86 |