Определение расчетных часовых расходов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Распределение расходов воды по часам суток в населенном пункте, на промышленном предприятии, а также в общественных зданиях принимается на основании расчетных графиков водопотребления. При это необходимо избегать совпадения по времени максимальных отборов воды из сети на различные нужды. Расчетные графики водопотребления принимаем на основании опыта эксплуатации аналогичных объектов. Так, например, расчетные графики часового водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды населения(жилой сектор) выберем по величине коэффициента часовой неравномерности водопотребления:

K_ч.макс. = a_макс.*ß _макс.;

K_ч.мин. = a_мин.*ß _мин., где

a_макси a_мин – коэффициенты, учитывающие степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия. Согласно приложению Ж, a_макс. = 1, 2-1, 4.

Для заданной степени благоустройства зданий(централизованное горячее водоснабжение) принимаем a_макс.= 1, 2.

ß _макси ß _мин. – коэффициенты, учитывающие количество жителей в населенном пункте. В рассчитываемом варианте для населенного пункта с числом жителей 800 тысяч человек, ß _макс = 1.

K_ч.макс. = 1, 2*1=1, 2.

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

Режимы водопотребления для различных категорий водопотребителей приведены в приложениях И, К и Л. Они показывают распределение воды по часам суток от максимального суточного расхода в процентах. Тогда расход воды в каждый час суток можно определить по формуле:

Q_ч. = Q_{сут.макс.}*p/100, где

р – процент суточного потребления для конкретного часа суток.

Режим водопотребления воды на технологические нужды предприятия считаем равномерным в течение смены. Примем начало первой смены 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 М). Тогда часовой расход воды на пополнение запаса воды на душ будет равен:

Q^душ_ч. = Q^душ_{сут.макс.}/ (n_см.*t) = 33, 1/(3*4)=2, 76м³/час.

Все расчеты сводим в таблицу 4, в последней колонке которой вычислены объемы воды, расходуемые населенным пунктом, нарастающим итогом. Эти данные потребуются при определении регулирующего объема бака водонапорной башни.

Суммируя по горизонтали расходы всех водопотребителей, получим распределение максимального суточного расхода населенного пункта по часам суток. Выделяется строка, в которой часовой расход населенного пункта максимальный. Час, которому соответствует эта строка, будет расчетным. 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 сводим в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчетные и максимальные расходы воды в сутки максимального водопотребления

Наименование потребителей	Расчетные расходы воды	Максимальные расходы воды
м³/ч	л/с	м³/ч	л/с
Жилой сектор
Гостиница	5, 54	1, 54	6, 93	1, 93
Детский сад	2, 06	0, 57	2, 88	0, 8
Общежитие	2, 41	0, 67	10, 62	2, 95
Пром.предприятие	12, 77	3, 55	14, 88	4, 13
Населенный пункт	7937, 18	2204, 77	7937, 18	2204, 77
Кинотеатр	0, 38	0, 11	0, 81	0, 22
Больница	0, 88	0, 24	1, 1	0, 30
Столовая	0, 14	0, 04	2, 47	0, 67

Построение графика водопотребления по часам суток для населенного пункта

Для расчета водопроводной сети и сооружений на ней определение исходной величины – суточного расчетного расхода – является необходимым условием, но совершенно недостаточным, так как расходование воды в течение суток производится со значительными колебаниями в различные часы. Для того чтобы учесть эти колебания и определить максимальный и минимальный часовые расходы, которые затем будут положены в основу расчета сети и сооружений на ней, составляется график водопотребления в течение суток.

Определение режима работы насосных станций

Для насосной станции первого подъема режим работы в течение суток назначается равномерным. Подача НС1 будет равна:

Q^нс1_ч.= Q^нп_{сут.макс.}/24=161105/24=6712, 71 м³/ч, где

Q^нп_{сут.макс} – максимальный суточный расход населенного пункта.

Для насосной станции второго подъема график подачи воды, по возможности, должен совпадать с графиком водопотребления населенного пункта. Анализируя график водопотребления примем три расчетных режима работы НС11. Первый режим – минимальная подача воды в периоды с 0 до 5 часов и с 23 до 24 часов. Второй режим – средняя подача воды в периоды с 5 до 8 часов, с 13 до 14 часов и с 17 до 21 часов. Третий режим – максимальная подача воды в периоды с 8 до 13 часов, с 14 до 17 часов и с 21 до 23 часов.

Соотношение между подачами примем:

Q^нс11_ч.макс./ Q^нс11_ч.мин. = 2,

Q^нс11_ч.ср./ Q^нс11_ч.мин.=1, 5.

Подачу насоса определим по формуле:

Q_ч.нас = Q^нп_{сут.макс.}/∑ (n_i*t_i), 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 2 насоса, тогда при средней подаче необходимо 3 насоса, а при максимальной – 4 насоса.

Q_ч.нас = 161105/(2*6+3*8+4*10)=2119, 8м³/ч.

Определение вместимости резервуаров чистой воды и объема бака водонапорной башни.

5.1 Определение вместимости резервуаров чистой воды.

Вместимость резервуаров чистой воды (РЧВ) найдем, как сумму трех объемов воды: регулирующего, запасного и неприкосновенного.

Регулирующий объем определяем, сопоставляя приток воды в РЧВ (подача НС1) и отбор из РЧВ (подача НС11). Расчет проводим табличным способом, согласно таблице 6. Заносим в графу 3 в суммарном виде подачу НС1, а в графу 4 – НС11. Разница между ними дает нам текущее значение объема воды. аккумулированного в резервуарах чистой воды. Искомый регулирующий объем получим, как сумму максимального положительного и максимального отрицательного значений текущего объема воды в резервуарах.

Таблица 6 – Определение регулирующих объемов резервуаров чистой воды и бака водонапорной башни

Часы суток	Объем потребления	Объем подачи НС1	Объем подачи НС11	Изменение объема воды в РЧВ	Изменение объема оды в ВБ
Час	м³	м³	м³	м³	м³

0-1	5552, 08	6712, 71	3427, 8	3284, 91	-2124, 28
1-2	11028, 69	13425, 42	6855, 6	6569, 82	-4173, 09
2-3	16505, 2	20138, 13	10283, 4	9854, 73	-6221, 8
3-4	21903, 78	26850, 84	13711, 2	13139, 64	-8192, 58
4-5	27300, 56	33563, 55		16424, 55	-10161, 56
5-6	34117, 89	40276, 26	23994, 6	16281, 66	-10123, 29
6-7	40466, 78	46988, 97	30850, 2	16138, 77	-9616, 58
7-8	47460, 52	53701, 68	37705, 8	15995, 88	-9754, 72
8-9	55397, 7	60414, 39	47989, 2	12425, 19	-7408, 5
9-10	63021, 15	67127, 1	58272, 6	8854, 5	-4748, 55
10-11	70481, 74	73839, 81		5283, 81	-1925, 74
11-12	77707, 07	80552, 52	78839, 4	1713, 12	1132, 33
12-13	84935, 51	87265, 23	89122, 8	-1857, 57	4187, 29
13-14	92000, 91	93977, 94	99406, 2	-5428, 26	7405, 29
14-15	99303, 27	100690, 65	109689, 6	-8998, 95	10386, 33
15-16	106609, 96	107403, 36		-12569, 64	13363, 04
16-17	113909, 97	114116, 07	130256, 4	-16140, 33	16346, 43
17-18	12073, 78	120828, 78		-16284	125038, 22
18-19	127642, 1	127541, 49	143967, 6	-16426, 11	16325, 5
19-20	134387, 47	134254, 2	150823, 2	-16569, 1	16435, 73
20-21	141127, 76	140966, 91	157678, 8	-16711, 89	16551, 04
21-22	148269, 58	147679, 62	161106, 6	-13426, 98	12837, 02
22-23	155075, 04	154392, 33	164534, 4	-10142, 07	9459, 36
23-24			167962, 2	-6857, 2	6857, 2
Регулирующий объем	33136, 44	135199, 78

W^рчв_рег. = 16424, 55+16711, 89=33136, 44 м³.

Запасной объем воды на собственные нужды очистных сооружений ориентировочно примем 7% от суточного потребления воды:

W^рчв_о.с. = 0, 07*161105=11277, 4 м³.

Неприкосновенный запас воды на противопожарные нужды найдем по формуле:

W^рчв_пож. = ∑ W + 3(3, 6*n_пож*q_пож.- Q^нс1_ч.), где

∑ W – максимальная сумма потребления воды за три часа подряд(по графику водопотребления это период с 8 до 11 часов);

n_пож – расчетное количество одновременных пожаров;

q_пож.- расчетный расход воды на наружное пожаротушение в л/с (СНиП 2.04.02-84).

Искомые значения объемов будут равны:

W^рчв_пож. = (7937, 18+7623, 45+7460, 59)+3(3, 6*3*100-6712, 71) = 6123, 09м³.

W^рчв = W^рчв_рег + W^рчв_о.с. + W^рчв_пож. = 33136, 44 +11277, 4 +6123, 09=50536, 93м³.

Определение числа и размеров резервуаров чистой воды

Число резервуаров должно быть, по возможности, наименьшим, но не менее двух.

Подбираем количество и размеры подходящих по объему типовых резервуаров для воды.

Выбираем три прямоугольных резервуара из сборного железобетона вместимостью 20000м³ каждый. Высота резервуаров 4, 8м, длина(l) и ширина(b) 66м. В соответствии с расчетной схемой резервуара, определим максимально возможную глубину воды в нем и проведем высотную привязку.

Рисунок 3 – Расчетная схема резервуара чистой воды

Максимальная глубина воды в резервуаре:

h=W^рчв/n*l*b=50536, 93/3*66*66=3, 87м.

Отметка поверхности земли в месте расположения резервуаров, согласно плану населенного пункта, составляет 1м. Отметка дна резервуара будет равна:

▼ _{дна РЧВ}=1- H/2=1-4, 8/2=1-2, 4=-1, 4м

Отметка максимального уровня воды:

▼ _{воды макс}= ▼ _{дна РЧВ}+h=-1, 4+3, 87=2, 47м.

⇐ Предыдущая 12