Водопроводные сети

Водопроводные сети.docx

Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Кафедра водоснабжение и водоотведения
Пояснительная записка
«Водопроводные сети»
)Характеристика города и условия водопотребления3
)Определение расчетных расходов воды4
)Режим водопотребления города7
)Выбор режима работы насосной станции II подъема8
)Выбор схемы сети водоснабжения10
)Гидравлический расчет сети11
1)Случай максимального водозабора11
2)Случай максимального транзита воды в бак водонапорной башни 13
3)Случай пожаротушения при максимальном водоразборе14
)Определение высоты водонапорной башни16
)Определение пьезометрических отметок и свободных напоров в узлах сети ..16
1)Пьезометрические отметки и свободные напоры при максимальном водоразборе17
2)Пьезометрические отметки в случае максимального транзита18
3)Случай пожаротушения19
)Подбор насосов насосной станции 2 подъема20
Список использованной литературы21
Цель курсового проекта:
Цель курсового проекта – расширение и углубление теоретических знаний и выработка практических навыков по методике технологических и гидравлических расчетов их анализу и оформлению. В процессе выполнения курсового проекта студент знакомится с нормативными и справочными материалами по водоснабжению а также приобретает навык расчета кольцевых водопроводных сетей.
Задание на выполнение курсового проекта:
Курсовой проект разрабатывается студентом на основе индивидуального задания в котором дается генеральный план города с характеристиками необходимыми для определения количества населения в городе и расчетного расхода на хозяйственно-питьевые нужны города и промышленного предприятия.
)Характеристика города и условия водопотребления
Плотность населения челга
Промышленное предприятие:
Степень благоустройства: застройка зданиями оборудованными внутренним водопроводом и канализацией с ванными и с централизованным горячим водоснабжением – 250 лсут
)Определение расчетных расходов воды
Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды:
Согласно генплану города определяется общая площадь города и по районам:
Плотность населения принимается в зависимости от этажности застройки (таблица 1). Число жителей каждого района определяется:
Fi – площадь застройки i-го района га.
N1 = 320*3356= 10740 человек;
N2 = 190*2762= 5248 человек.
Так как расчетным случаем для проектирования сетей водоснабжения является максимальный расход то нормы водопотребления принимаются для суток наибольшего водопотребления:
q=250 лсут – удельное среднесуточное водопотребление на хоз-питьевые нужды
Q1 ср.сут. = q*N11000= 250*107401000= 2685 м3сут;
Q2 ср.сут. = q*N21000 = 250*52481000= 1312 м3сут.
Максимальный суточный расход воды:
Q сут1=Kсут1*Qср.сут1=11*2685= 29535 м3сут
Q сут2=Kсут2*Qср.сут2=11*1312=14432 м3сут
Максимальный часовой расход воды:
Kчас1=a*b=13*13=1.69;
Kчас2=a*b=13*145=1.89.
Qчас1=Kчас1*Qсут124=1.69*2953.524=207.98 м3час
Qчас2=Kчас2*Qсут224=189*1443.224=113.65 м3час
Поливка зеленых насаждений и улиц:
Поливка улиц и зеленых насаждений машинами не учитывается так как поливка происходит не чистой питьевой водой. Поливка улиц и зеленых насаждений дворниками учитывается площадь поливки равна 5% от общей площади застройки. Поливка городских зеленых насаждений (включая газоны и цветники) осуществляется вручную с расходом 4 лм2 в сутки с 5 до 8 часов утром с 17 до 20 часов вечером.
Sп1=Sоб.*005=33.56*005=1.68 га
Sп2=Sоб.*005=27.62*005=1.38 га
Q1=(1.68*10000*4)(1000*6)=11.2 м3ч
Q2=(138*10000*4)(1000*6)=9.2 м3ч
Расход воды на промышленном предприятии:
Расход воды на промышленных предприятиях складываются из расходов на производственные хозяйственно-питьевые и душевые нужды рабочих.
Нормы водопотребления на одного работающего 25 л в смену в холодных цехах и 45 л в смену в горячих цехах. Расход воды на душевые нужды определяются исходя из количества работающих в смену и норм расхода воды на одну душевую сетку – 500 л а продолжительность работы 45 минут после окончания смены. На предприятии работает 1900 человек в 2 смены. На предприятии холодные и горячие цеха.
Расход на душевые сетки:
Nхол.1=80010=80 сеток
Nхол.2=50010=50 сеток
Nгор.1=4005=80 сеток
Nгор.2=2005=40 сеток
Фактическое количество сеток:
Холодный цех-80 сеток.
Горячий цех-80 сеток
Qчас=(qнорм*N*45)(60*1000)
Первая смена:Qчас=(500*80*45)(60*1000)=30м3ч
Вторая смена:Qчас=(500*50*45)(60*1000)=1875м3ч
Первая смена:Qчас=(500*80*45)(60*1000)=30м3час
Вторая смена:Qчас=(500*40*45)(60*1000)=15м3час
Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды рабочих:
qхол=25лсмена*раб Kчас=3
qгор=45лсмена*раб Kчас=25
Первая смена:Q=25*800=20м3
Вторая смена:Q=25*500=125м3
Первая смена:Q=45*400=18м3
Вторая смена:Q=45*200=9м3
Первая смена:q=208=2.5м3ч
Вторая смена:q=12.58=1.56м3ч
Первая смена:q=188=2.25м3ч
Вторая смена:q=98=1.13м3ч
q'=(Qсмен-qср.час-15*qср.час- qср.час*К)(Т-3)
Первая смена:q=(20-25-15*25-25*3)5=125м3ч
Вторая смена:q=(125-156-15*156-3*156)5=078м3ч
Первая смена:q=(18-225-15*225-225*25)5=135м3ч
Вторая смена:q=(9-113-15*113-25*113)5=067м3ч
Расчет производственных вод
Первая смена:Q=6008=75м3ч
Вторая смена:Q=3008=37.5м3ч
Расход воды на предприятии
Всего от предприятия
)Режим водопотребления города
Таблица2: Расход воды по часам суток
)Выбор режима работы насосной станции II подъема
После определения суммарных расходов воды по часам суток строится суммарный график водопотребления города и подачи воды населению. По этому графику назначают число ступеней работы насосной станции II подъема. При этом необходимо чтобы насосы насосной станции были однотипными (не менее 3-х); суммарная производительность насосов совместно работающих на общую сеть в каждый час суток по возможности приближалась к водопотреблению города в этот час. В те часы когда подача насосной станции больше водопотребления города избыток воды поступает в бак водонапорной башни а в часы когда подача насосной станции меньше водопотребления города недостаток воды поступает из бака водонапорной башни. Для обеспечения минимальной ёмкости бака график подачи воды насосами стремятся приблизить к графику водопотребления.
Назначаем число ступеней работы насосной станции II подъема - 3.
Максимальный общий расход по городу – 75 %.
Таблица 3: Подача воды по часам суток
Объем бака находим по формуле:
Vб=Vр+Vп=13366+18=15166 м3
Vр=24*55693100=13366 м3
Объем воды на нужды пожаротушения рассчитывается для 2 наружных (1 в самой удаленной точке и один на предприятии) в течении 10 мин в час максимального водопотребления.
Vпож=(Qнар)*t1000=2*15*10*601000=18 м3
Qнар =15 лc по табл.5 СНиП 2.04.02-84 в зависимости от количества жителей (15 лс для пожаротушения на предприятии)
Окончательно назначаем объем водонапорного бака 152 м3.
)Выбор схемы сети водоснабжения
В качестве источника водоснабжения выбрана река вблизи населенного пункта. Сеть проектируется на 3 кольца. От насосной станции II подъема вода подается в городскую сеть по двум водоводам длиной 1000 м. Точка «запитки» сети – узловая точка 13. От узловой точки 1 до башни ведут 2 водовода длиной 100 метров. Промышленное предприятие получает воду из городской сети для хозяйственно-питьевых целей от узловой точки 12. На участках сети устраивают пожарные гидранты максимальное расстояние между которыми 150 метров. Для удаления воздуха скапливающегося в повышенных точках водоводов и магистральной сети устраивают воздушные вантузы.
)Гидравлический расчет сети
Для схемы с башней в конце сети расчет производится на три случая:
)случай максимального водоразбора;
)случай максимального транзита воды в бак водонапорной башни;
)случай пожаротушения при максимальном водоразборе.
qуд=Qравн36*L лсекпогм где
Qравн.распр. – равномерно распределенный расход в расчетный час м3час;
L – суммарная длина участков водопроводной сети м.
Путевые расходы определяются: Qn1=qуд1l лс
1) Случай максимального водозабора
Таблица 5: Узловые расходы
Таблица 6: Увязка сети
2)Случай максимального транзита воды в бак водонапорной башни
Таблица 9: Увязка сети
3)Случай пожаротушения при максимальном водоразборе
Таблица 12: Увязка сети
Расчёту подлежат водоводы от насосной станции II-го подъёма до кольцевой сети диаметр которых определяется по максимальному расходу. Водоводы от сети до водонапорной башни рассчитываются по большему из расходов (при максимальном водоразборе или транзите).
От насосной станции II-го подъёма до кольцевой сети идут 2 водовода длиной1000 м.
Рассчитаем водовод для возможности подачи 70% от максимального расхода в случае аварии.
Qводовод. = 14673*07 = 7336 лс
D = 300 мм; V =096 мс; h=235
Водонапорная башня присоединяется к сети с помощью двух водоводов в точке 1. Длина водоводов 100 м. Наибольшая величина расчетного расхода одной линии будет в часы максимального транзита из башни. Рассчитаем водовод для возможности подачи 70% от общего расхода.
Qводовод.=30997*07 = 21698 лс
D = 100 мм; V =276 мс; h=1093
)Определение высоты водонапорной башни
Высота водонапорной башни определяется по формуле Нб=Z0+Hсв+hб-Zб м где Z0- отметка земли в точке которая имеет наивысшую геодезическую отметку и в которой требуется необходимый свободный напор т.е. точка которая имеет наибольшую требуемую пьезометрическую отметку.Z0=15297; Hсв- величина требуемого свободного напора в указанной критической точке: Нсв= 442 м hб- потери напора в линиях сети от критической до точки примыкания к сети водоводов от водонапорной башни. hб=0; Zб- отметка земли в точке расположения башни.Zб=1535м.
Hб=15297+442+0-1535=3467 мo
)Определение пьезометрических отметок и свободных напоров в узлах сети
Пьезометрические отметки определяются от диктующей точки. За диктующую точку принимают самый удаленный от точки питания узел магистральной сети расположенный на максимальной отметке с максимальной этажностью. Пьезометрические линии строят от самой удаленной точки до насосной станции второго подъема.
Пn Пn+1 - пьезометрические напоры в двух узлах м
h – потери напора по длине между двумя узлами м.
После определяются свободные напоры Hсв во всех узлах сети.
Hсвi = Пi – zi м где
Hсвi - свободный напор в узле м
zi – геодезическая отметка узла м.
Свободные напоры в узлах должны быть не ниже требуемых и не выше максимально допускаемых. Согласно СНиП 2.04.02-84 минимальный свободный напор в сети водопровода населенного пункта при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься при одноэтажной застройке не менее 10 м при большей этажности на каждый этаж следует добавлять 4 м.
НIсвтр = 4*(n+1)= 20 м
НIIсвтр = 4*(n+1)= 24 м
1)Пьезометрические отметки и свободные напоры при максимальном водоразборе
Таблица 13: Пьезометрические отметки
2)Пьезометрические отметки в случае максимального транзита
Таблица 14: Пьезометрические отметки
3)Случай пожаротушения
Таблица15: Пьезометрические отметки
)Подбор насосов насосной станции 2 подъема
В результате проведенных выше гидравлических расчетов сети и водоводов на все основные расчетные случаи а также определения высоты водонапорной башни получили необходимые данные для выбора насосов установленных на насосной станции II подъема. Насосы подбираются по двум параметрам: подаче и напору. Насосы на насосной станции 2-го подъёма устанавливаем под залив (ниже уровня земли на 4 метра) согласно требованиям СНиПа для облегчения пуска агрегатов в работу.
случай – максимальный водоразбор:
Zо.н.- отметка оси насосов (Zо.н.=1485-4=1445 м);
Нг=Нпьезом. нас.ст.-Zо.н.= 20123-1445=5673 м
случай – максимальный транзит:
Нг=Нпьезом. нас.ст.-Zо.н.= 20364-1445=5914 м
случай – пожаротушение:
Нг=Нпьезом. нас.ст.-Zо.н.= 17257-1445=2807 м
Подача будет осуществляться с помощью 3 рабочих насосов также установлен 1 резервных на случай аварии на основных. Система насосов состоит из 3 параллельных веток. Для данных характеристик подходит насос марки К100-65-315а.
Характеристика водоводов при максимальном водопотреблении транзите и пожаре соответственно:
Абрамов Н.Н. Водоснабжение. – М. СИ. 1982
СНиП 2.04.02 – 84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. – М. Гос. ком. СССР по делам строительства М. 1985
Абрамов Н.Н. и др. Расчет водопроводных сетей М. СИ. 1976
Шевелев Ф.А. Шевелев А.Ф. Таблицы для гидравлического расчета стальных чугунных асбоцементных пластмассовых и стеклянных водопроводных труб. М. СИ. 1985
Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий. – М. ГСИ. 1977
Насосы. Каталог – справочник М. ВИГМ. 1981.

Водопроводные сети.dwg.dwg

Расчетная схема при максимальном водоразборе
Расчетная схема при максимальном транзите
Расчетная схема при пожаротушении
Условные обозначения:
- водонапорная башня
- линия разделения районов
- водопроводные сети
Деталировка I кольца
- промышленное предприятие
Деталировка 1 кольца