Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Н. И. Дмитриев, В. А. ШклярикСтр 1 из 3Следующая ⇒
Н. И. Дмитриев, В. А. Шклярик
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению расчетной работы по дисциплине «Противопожарное водоснабжение»
для студентов колледжа
Санкт-Петербург 2012
Расчетная работа Произвести гидравлический расчет наружного водопровода текстильного комбината площадью 40 га (рис.1). Водопровод объединенный высокого (низкого) давления, источник водоснабжения - река. Характеристика основных зданий комбината для всех вариантов приводится в табл. 1. Число рабочих в смену и число рабочих, принимающих душ, приводится в таблице 2. Расходы воды на производственные нужды приведены в таблице 3.
Таблица 1
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАСЧЕТНОЙ РАБОТЫ
Расчетная работа состоит из расчётной и графической частей. Работа выполняется на листах формата А4. 1. Расчетная часть. Прирасчете объединенного водопровода необходимо:
Образец оформления титульного листа расчетной работы приводится в приложении 12.
Таблица 2
Таблица 3
2. Графическая часть
Вычертить генеральный план объекта с нанесенной наружной водопроводной сетью, задвижками и пожарными гидрантами. (Рис. 1)
При выполнении чертежа генерального плана необходимо пользоваться условными обозначениями ГОСТа 12.1.144-82. Колодец
Задвижка
Гидрант пожарный
Основной задачей расчета проектируемого наружного водопровода является обеспечение подачи воды к каждому зданию и сооружению в необходимом количестве и под соответствующим напором.
Рис. 1 Схема хозяйственно-производственно-противопожарного водопровода предприятия.
1- водоприемник; 2- самотечные линии; 3- береговой колодец; 4- насосная станция первого подъема; 5- очистные сооружения; 6- резервуар чистой воды; 7- насосная станция второго подъема; 8- водоводы; 9- водонапорная башня; 10- водопроводная сеть. В производимом расчете необходимо привести обоснование принятой схемы водоснабжения объекта. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ СЕТИ При проверочном расчете определяют, смогут ли трубы выбранных в результате основного расчета диаметров пропустить дополнительное количество воды для тушения пожара. При этом скорость движения воды не должна превышать 2, 0÷ 2, 5 м/с. В противном случае диаметры труб увеличивают. Вместе с тем, в отдельных случаях при значительных потерях напора на каком-либо из расчетных участков возможно увеличение диаметра труб и при скоростях меньших допустимой. Проверочный расчет при пожаре ведется в том же порядке, что и до пожара. Составляется расчетная схема отбора воды из наружной сети. На схему наносятся узловые расходы в соответствии с расположением производственных зданий на генеральном плане. Методика определения расходов воды на участках сети не изменяется, но при этом необходимо помнить, что расчетные расходы определяются с учетом отбора воды из сети для целей пожаротушения. При проверке выбранных диаметров труб следует использовать прил. 8. При увязке сети рационально использовать предлагаемую форму таблицы для записи расчетов (табл.5). Величина невязки при расчете сети на пропуск воды «при пожаре» не должна превышать 1 м. вод. ст.
Таблица 5
ПОДБОР НАСОСОВ Насосы для насосной станции подбираются в зависимости от расчетного расхода воды и необходимого напора. Насосы в насосных станциях могут быть производственно-хозяйственные, производственно-пожарные и пожарные. Пожарные насосы располагают в насосных II подъема и, если они отсутствуют, в насосных I подъема. Вода для целей пожаротушения может быть подана под напором, достаточным для тушения пожара непосредственно от пожарных гидрантов. Такой напор обеспечивают водопроводы высокого давления. В насосных станциях водопровода низкого давления дополнительный расход воды при пожаре обеспечивается включением пожарного насоса, который имеет напор, равный напору хозяйственно-производственных насосов. Выбор типа НС-II (низкого или высокого давления) зависит от соотношения требуемых напоров при работе водопровода в обычное время и при пожаре. Если Нпож.нас-Нхоз.нас.> 10м, то насосную станцию строят по принципу выс. давления, то есть устанавливаю пожарные насосы, обеспечивающие Нпож.нас. и, следовательно, более высоконапорные, чем хозяйственные. При включении пожарных насосов в общий напорный коллектор обратные клапаны у хозяйственно-питьевых насосов перекроются, подача воды хозяйственно-питьевые насосы прекратится и их надо отключить. Поэтому в НС-II высокого давления пожарный насос должен обеспечить подачу не только расхода воды на пожаротушение, а подачу полного расчетного расхода воды в условиях пожаротушения, т.е. суммарный хозяйственно-питьевой, производственный и пожарный расход воды. Если Нпож.нас.-Нхоз.нас. ≤ 10м то насосную станцию строят по принципу низкого давления. В обычное время работает один или группа хозяйственно-питьевых насосов. При пожаре включается в работу дополнительный насос той же модели, что и хозяйственно-питьевые насосы и обеспечивающий подачу воды на пожаротушение. Подбор марок насосов можно выполнять по сводному графику полей Q-H (приложение VI и VII). На графике по оси абсцисс отложена подача насосов по оси ординат напор и для каждой марки насосов приведены поля, в пределах которых могут изменяться эти величины. Поля образованы след. образом. Верхняя и нижняя границы – это соответственно характеристики Q-H для данной марки насоса с наибольшим и наименьшим диаметром рабочего колеса в выпускаемой серии. Боковые границы полей ограничивают область оптимального режима работы насосов, т.е. область, соответствующую максимальным значениям КПД. При выборе марки насоса необходимо учесть, что расчетные значения подачи и напора насоса должны лежать в пределах его поля Q-H. Предлагаемые насосные агрегаты должны обеспечивать минимальную величину избыточных напоров, развиваемых насосами при всех режимах работы, за счет использования регулирующих емкостей, регулирования числа оборотов, изменение числа и типа насосов, обрезки и замены рабочих колес в соответствии с изменением условий их работы в течение расчетного срока (п.7.2 СНиП 2.04.02-84). Категорию насосной станции по степени обеспеченности подачи воды следует принимать по п. 7.1, а количество резервных агрегатов по табл. 32, п. 7.3 СНиП 2.04.02-84. При определении количества резервных агрегатов надо учитывать, что в количество рабочих агрегатов включаются пожарные насосы. В насосных станциях высокого давления при установке специальных пожарных насосов следует предусматривать один резервный пожарный агрегат. Насосы для насосной станции подбираются в зависимости от расчетного расхода воды и необходимого напора. Насосы в насосных станциях могут быть производственно-хозяйственные, производственно-пожарные и пожарные. Пожарные насосы располагают в насосных II подъема и, если они отсутствуют, в насосных I подъема. Вода для целей пожаротушения может быть подана под напором, достаточным для тушения пожара непосредственно от пожарных гидрантов. Такой напор обеспечивают водопроводы высокого давления. В насосных станциях водопровода низкого давления дополнительный расход воды при пожаре обеспечивается включением пожарного насоса, который имеет напор, равный напору хозяйственно-производственных насосов. Необходимый напор насосов, которые подают воду из резервуара в водонапорную башню может быть определен по формуле: Нх-п=hобщ.вод.+НБ+hБ+(ZБ-ZН)+ZВС+hП
где hобщ.вод - общие потери напора в водоводе, м; НБ - высота водонапорной башни, м, hБ - высота бака, м, ZБ - отметки земли в месте установки водонапорной башни, м, ZН - отметка от насоса, м, ZВС - геометрическая высота всасывания, равная глубина резервуара, м; hп - потери напора во всасывающих и нагнетательных линиях насосов (можно принять равным 2, 5м)
Напор, развиваемый стационарным пожарным насосом при водопроводе высокого давления, определяют по формуле:
Нпн =hобщ.вод.+Нобщ+HГ+(ZД.Т, -ZН)+ hВС+ZВС
где hобщ.вод - общие потери напора в водоводах при пожаре, м; Нобщ - общие потери напора в наружной сети при пожаре, м; HГ - напор у расчетного гидранта, м; ZД.Т, - отметка земли диктующей точки пожарного гидранта, м; ZН - отметка оси насоса, м; hВС - потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях насоса (можно принимать равным Зм); ZВС - геометрическая высота всасывания, равная глубине резервуара, м. Напор у расчетного гидранта
НГ=НСВ+НГ.К.+ZТР
где НСВ - свободный напор у гидранта, м; НГ.К - потери напора в гидранте и колонке м; ZТР - глубина заложения труб, принимается в среднем равной 2, 5 м. Свободный напор у гидранта
НСВ=hР+НС+ZЗД
где hР - потери напора в рукавной линии, м; НС - напор у насадка; ZЗд- высота здания. Подбор насосов производится по их основным характеристикам с учетом условий совместной работы с водопроводной сетью при различных режимах водопотребления. Основные характеристики насосов некоторых марок приведены в приложении.
Пример расчета наружного водопровода промышленного объекта Произвести расчет наружного водопровода текстильного комбината по следующим данным: 1. Водопровод объекта - объединенный (хозяйственно-производственно-пожарный) низкого давления. 2. Источник водоснабжения - река. 3. Характеристики основных производственных зданий, количество работающих и принимающих душ в смену и производственные расходы воды приведены в таблице 6. Таблица 6
4. Генеральный план объекта с расположением на нем наружной сети и сооружений водопровода показан на рисунке 1. Расчет водоводов Расчет водоводов, прокладываемых между насосной станцией II подъема и водопроводной сетью, производится по максимальному секундному расходу воды, В часы максимального водопотребления расчетный расход воды на хозяйственно-питьевые, производственные и душевые нужды составляет 40, 13 л/с. При аварии одного из водоводов и пожаре на объекте другой водовод должен обеспечить подачу воды в количестве 100% на пожарные и 70% на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. Qв=0, 7Qрасч+Qпож=0, 7·40, 13+40=68, 09 л/с По расходу 68, 09 л/с по таблице 4 подбираем диаметры труб каждого водовода dВ=300 мм Потери, напора, в одном водоводе при пожаре составят l Где: - А - (! для Q, м³ /с) удельное сопротивление чугунного трубопровода диаметром 300 мм (приложение 1). - l – длина водоводов, равная 400 м (см. генплан объекта) Так как водоводы работают в 2 линии, то по каждой из них до пожара пройдет половина расчетного расхода потери напора в водоводе составят l Подбор насосов
Производительность хозяйственно-производственных насосов определяется по максимальному расходу воды на хозяйственно-производственные нужды
Qрасч.=40, 13 л/с
Напор хозяйственно-производственных насосов определяется по формуле
НХ-П=hобщ.вод+Нб+hБ+Δ Z+ZС, В, +hП где hобщ.вод =0, 16 м - потери напора в водоводе Нб =36 м - высота водонапорной башни hБ =3, 5 м - высота водонапорного бака Δ Z=ZБ-ZН= 26-26 = 0 - разность отметок земли в месте установки водонапорной башни и оси насоса; ZС, В =Зм- геометрическая высота всасывания, равная глубине резервуара;
hП - потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях насоса (приближенно принимаем 2 м)
Тогда НХ-П=0, 16 + 36, 0 + 3, 5 + 3 + 2 = 44, 66 м 47 м Расчетный расход воды, подаваемый в сеть при пожаре составляет Напор насосов при работе во время пожара определяем по формуле: где hвод.пож. и hc.пож – соответственно потери напора в водоводах и водопроводной сети при пожаротушении, м; Нсв – свободный напор у гидранта, расположенного в диктующей точке, м. Для водопроводов низкого давления Нсв=10м; Zд.т.- геодезическая отметка в диктующей точке, м. Тогда Т.к. в нашем примере Нпож.нас-Нхоз.нас.≥ 10м, то насосная станция второго подъема строится по принципу высокого давления. Расчетные значения подачи и напора, принятые марки и кол-во насосов, категория насосной станции приводятся в табл. 15. По приложениям 10 и 11 подбираем для хозяйственно-производственные и пожарные насосы. Таблица 11
Пример расчёта напора насоса водопровода высокого давления. Напор, развиваемый стационарным пожарным насосом при водопроводе высокого давления, определяют по формуле:
Нпн =hобщ.вод.+Нобщ+HГ+(ZД.Т, -ZН)+ hВС+ZВС
где hобщ.вод - общие потери напора в водоводах при пожаре, м; Нобщ - общие потери напора в наружной сети при пожаре, м; HГ - напор у расчетного гидранта, м; ZД.Т, - отметка земли диктующей точки пожарного гидранта, м; ZН - отметка оси насоса, м; hВС - потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях насоса (можно принимать равным Зм); ZВС - геометрическая высота всасывания, равная глубине резервуара, м. Напор у расчетного гидранта
НГ=НСВ+НГ.К.+ZТР
где НСВ - свободный напор у гидранта, м; НГ.К - потери напора в гидранте и колонке м; ZТР - глубина заложения труб, принимается в среднем равной 2, 5 м. Свободный напор у гидранта
НСВ=hР+НС+ZЗД
где hР - потери напора в рукавной линии, м; НС - напор у насадка; м ZЗд- высота здания. Пример расчета требуемого напора у пожарного гидранта водопровода высокого давления. В соответствие с нормативными требованиями водопровод высокого давления должен обеспечивать высоту компактной струи не менее 20 м при максимально необходимом расходе воды на пожаротушение и расположении пожарного ствола на уровне наивысшей точки самого высокого здания. (п. 4.4. СН 8.13130.2009). Будем полагать, что вода от пожарной колонки подается по прорезиненной рукавной линии диаметром 66 мм, длиной 120 м из ствола с диаметром спрыска 19 мм. Напор у пожарного гидранта определим из выражения: Где: - сопротивление гидранта московского образца - сопротивление пожарной колонки Окончательно получим:
Приложение 1
Значение удельных сопротивлений (А) для труб
Приложение 2 Значение сопротивления S чугунных труб (для Q, л/с)
Приложение 3 Значения сопротивлений (Sр) стандартного пожарного рукава длиной 20 м
Приложение 4
Значения сопротивлений (Sн) насадков (спрысков) ручных пожарных стволов
Приложение 5 Значение сопротивлений для гидрантов и колонок
Приложение 6
Значение напора (Н) и расхода жидкости (Q, л/с) в зависимости от радиуса компактной струи
Приложение 7
Определение диаметров труб по величине скорости
Приложение 8 Основные данные типовых резервуаров
Приложение 9 Основное данные типовых водонапорных башен
Приложение 10 Сводный график полей Q-H центробежных консольных насосов типа К и КМ
Приложение 11
ПРИЛОЖЕНИЕ 12 ГОУ СПО Пожарно-спасательный колледж " Санкт-Петербургский центр подготовки спасателей".
Расчетная работа по курсу «Противопожарное водоснабжение»
ТЕМА: Гидравлический расчет наружного водопровода.
Выполнил _________________________ (звание, фамилия, имя, отчество) _________________________ (курс, № группы, № зачетной книжки) Руководитель _Дмитриев Н.И.___
Дата защиты _______________________ Оценка ____________________________ ____________________________ (подпись руководителя)
Санкт-Петербург 2012
Список литературы:
1. Качалов А.А., Воротынцев Ю.П., Власов А.В. Противопожарное водоснабжение. – М.: Стройиздат, 1985. 2. Гидравлика и противопожарное водоснабжение. /Под ред. Ю.А. Кошмарова. –М.: ВИПТШ МВД СССР, 1985. 3. Сборник задач по курсу «Противопожарное водоснабжение» Ю.Г. Баскин, А.И. Белявцев 4. СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. - М.: Стройиздат, 1985. 5. СНиП 2.04.01-85 Внутренний водопровод и канализация зданий. - М.: Стройиздат, 1986. 6. Свод правил 8.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Источники наружного противопожарного водоснабжения. Требования пожарной безопасности – М. 2009. 7. Свод правил 10.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Внутренний противопожарный водопровод. Требования пожарной безопасности – М. 2009
Дмитриев Николай Иванович Владимир Алексеевич Шклярик доцент
ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ
Задания и методические указания по выполнению расчетной работы
Н. И. Дмитриев, В. А. Шклярик
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению расчетной работы по дисциплине «Противопожарное водоснабжение»
для студентов колледжа
Санкт-Петербург 2012
Расчетная работа Произвести гидравлический расчет наружного водопровода текстильного комбината площадью 40 га (рис.1). Водопровод объединенный высокого (низкого) давления, источник водоснабжения - река. Характеристика основных зданий комбината для всех вариантов приводится в табл. 1. Число рабочих в смену и число рабочих, принимающих душ, приводится в таблице 2. Расходы воды на производственные нужды приведены в таблице 3.
Таблица 1 |
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-17; Просмотров: 788; Нарушение авторского права страницы