Водопотребление для централизованных систем водоснабжения.

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Водопотребление для централизованных систем водоснабжения.

Централизованная система водоснабжения населенных пунктов должна обеспечивать:

• хозяйственно-питьевое водопотребление в жилых и общественных зданиях;

• нужды коммунально-бытовых предприятий;

• поливку территории;

• хозяйственно-питьевое водопотребление на предприятиях;

• производственные нужды промышленных и сельскохозяйственных предприятий, где требуется вода питьевого качества;

• тушение пожаров

• собственные нужды станций водоподготовки

Удельные нормы водопотребления.

Удельные нормы водопотребления – это количество воды расходуемое на одного жителя в сутки или на одну голову скота в сутки или на единицу выпускаемой продукции или на тушение одного пожара. [ л/сут*чел ]

Величина нормы водопотребления в населенном пункте зависит от степени благоустройства районов жилой застройки, развития предприятий общественного обслуживания, от климатических условий и принимается по таблице 4. СНиПа 2.04.02-84.

Удельное хозяйственно-питьевое водопотребление в населенных пунктах на одного жителя среднесуточное (за год), 220 - 280 л/сут (для застройки с централизованным горячим водоснабжением). В указанной норме включены расходы воды как в жилых зданиях, так и на предприятиях общественного обслуживания (бани, столовые, прачечные и т.д.).

Полный расчетный расход воды должен быть определен с учетом развития населенного пункта, то есть роста населения, повышения уровня санитарнотехнического оборудования зданий.

Режим водопотребления.

Режим расходования воды в населенных пунктах зависит от целого ряда факторов, связанных с режимом жизни и трудовой деятельностью людей. Потребление воды изменяется как в течении года так и в течении суток.

Неравномерность водопотребления в течении года учитывается суточным коэффициентом неравномерности, и в пределах суток – часовым коэффициентом неравномерности.

Коэффициенты часовой неравномерности показывают во сколько раз максимальный часовой расход больше среднечасового или во сколько раз минимальный часовой расход меньше среднечасового

Kч.макс = qч.макс / qч.ср.

Kч.мин. = qч.мин / qч.ср.

На основании изучения действующих водопроводов населенных пунктов были составлены графики и таблицы расходов воды по часам суток в процентах от суточного расхода при следующих коэффициентах часовой неравномерности:

Kч.макс = 1, 5; 1, 4; 1, 35; 1, 3; 1, 25

Чем крупнее населенный пункт, тем меньше коэффициент часовой неравномерности, т.е. расходование воды в течение суток происходит более равномерно.

Распределение расходов воды по часам суток в жилых и общественных зданиях населенных пунктов принимается на основании расчетных графиков водопотребления, которые могут быть составлены в зависимости от величины Кч.max.

График водопотребления с коэффициентом часовой неравномерности Кч.макс. = 1, 5 представлен на рис.1.

Рис.1. График водопотребления с коэффициентом часовой неравномерности Кч.макс. = 1, 5

Определение объемов водопотребления.

Средний за год суточный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения, м3/сут, определяется из выражения

где Nж– расчетное число жителей в населенном пункте.

На нужды местной промышленности - 10–20% суммарного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта.

В течение года расходование - неравномерно.

где Ксут.max и Ксут.min –коэффициенты суточной неравномерности учитывают уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий

Ксут.max = 1.1–1.3

В течение суток потребление воды неравномерно

qч.max = Кч.max Qсут.max/24

qч.min = Кч.min Qсут.min/24

α max = 1, 2–1, 4, α mi n = 0.4–0.6;

β max и β min – зависят от количества жителей (табл. 2 [1]).

Поливочные расходы

Расход воды на поливку улиц и зеленых насаждений принимается дополнительно к городскому расходу по данным п.2.3. [1] в зависимости от площади и типа покрытия, вида насаждений, способа поливки, климатических и других местных условий.

Qпол.сут = 0.001 ·qпол · Fпол

При отсутствии в задании конкретных сведений о величине и характере площадей поливки суммарный расход на поливку в пересчете на одного жителя может быть принят в зависимости от местных условий в пределах 50‑ 90 л/сут.

Расчетные часовые расходы на поливку зависят от способа отбора воды из сети. При непосредственном отборе воды из сети

где t – время полива в сутки, ч.

Расходы на тушение пожара.

Расход воды на наружное пожаротушение и расчетное количество одновременных пожаров в населенном пункте принимается в зависимости от числа жителей, количества этажей и степени огнестойкости зданий (табл. 5 и 6 СНиП 2.04.02-84).

Расход воды на наружное пожаротушение на промышленных предприятиях принимается для здания, требующего наибольшего расхода воды, (табл. 7 или 8 СНиП).

Расход воды на тушение пожара внутри зданий учитывается дополнительно к расходам на наружное пожаротушение и определяется по СП 10.13130.2009.

Расчётная продолжительность пожара – 3 часа. Нормы предусматривают возможность пожара в часы наибольшего водопотребления.

Противопожарный запас воды хранится в резервуарах чистой воды

Общий расход воды, поступающий в водопроводную сеть населенного пункта (подаваемой потребителям), м3/сут,

Qсут.сист = Qсут.max + Qпол.сут + Qпр.сут

Расход воды на пожаротушение в производительность системы не включается, так как он накапливается и хранится в резервуарах чистой воды.

При определении производительности головных сооружений - водозабора и водопроводных очистных сооружений (ВОС) к расходу воды, подаваемой потребителям, добавляется расход на собственные нужды ВОС - 3 – 4 % от полезной производительности

Qполн.= (1.03-1.04) Qсут.сист.

Рис.3. Расчетная схема тупиковой сети.

В тупиковой сети определяются расчетные расходы на участках с обеспечением условия баланса расходов в узлах- алгебраическая сумма расходов в каждом узле должна быть равна нулю,

∑ q = 0.

Рис.4. Расчетная схема кольцевой сети.

На расчетной схеме кольцевой водопроводной сети намечается первоначальное распределение потоков воды по всем участкам сети, и определяются предварительные расчетные расходы на участках. При этом алгебраическая сумма расходов в каждом узле должна быть равна нулю.

Затем производится определение диаметров труб на участках водопроводной сети

Увязка кольцевой сети.

Для гидравлической увязки кольцевой водопроводной сети пользуются гидравлическим сопротивлением S каждого участка

S = A ∙ l , где

A – удельное сопротивление трубопровода, зависящее от материала и диаметра труб;

l – длина трубопровода.

Потери напора на участке в этом случае определяются и выражения

h = К· S· q2,

где К – коэффициент, учитывающий отклонение от квадратичной области сопротивления.

При расчете кольцевой водопроводной сети предварительные расчетные расходы на участках обычно не соответствуют действительным расходам, при которых сумма потерь напора в кольце должна быть равна нулю:

∑ h = 0.

Поэтому производят гидравлическую увязку кольцевой водопроводной сети целью, которой является определение действительных расходов и потерь напора на участках водопроводной сети.

Кольцевая водопроводная сеть считается увязанной, когдаобеспечивается баланс потерь напора в элементарных кольцах сети.

Рис.5. График пьезометрических линий и линии свободных напоров.

Затем производятся расчеты свободных напоров в узлах, величина которых определяется как разность пьезометрической отметки и отметки земли.

Анализ величины свободных напоров позволяет определить, действительно ли выбранная ранее диктующая точка является диктующей. В качестве диктующей точки назначается самый высокорасположенный и удаленный от насосной станции 2-го подъема узел, в котором наиболее сложно создать требуемый свободный напор. На схеме водопроводной сети (рис.3.) диктующая точка для обоих расчетных периодов работы сети будет в узле 9.

Кроме этого анализ свободных напоров в узлах позволяет выявить узлы с напорами, превышающими допустимую величину.

Рис.6. Определение свободного напора.

Рис.7. Совмещенный график работы НС 1 и 2 подъемов.

НС 1 подаёт 4.17% равномерно в течение суток,

НС 2 подаёт 4.76% в часы мах водопотребления (в/п) и 2.64% в час мин в/п (не равномерно в течение суток).

Насосные станции

По расположению в схеме водоснабжения и назначению насосные станции разделяются на:

станции I подъема для подачи из источника водоснабжения на очистные сооружения

• станции II подъема для подачи воды от резервуаров чистой воды, расположенных после очистных сооружений, в распределительную сеть и водонапорные башни,

• повысительные для повышения напора в водопроводной сети.

• циркуляционные насосные станции устраиваются в промышленных системах оборотного водоснабжения.

• Производительность насосных станций определяется по количеству воды, потребляемой объектом водоснабжения, с учетом режима водопотребления и размеров регулирующих емкостей.

• Напор, который должны создавать насосные станции, зависит от необходимого свободного напора и рельефа местности.

Рис.8. Центробежный насос.

Поршневой насос (плунжерный насос) (рис.9).

За счет возвратного движения поршня создаётся разряжение в полости под ним, и туда засасывается жидкость из всасывающего трубопровода. При поступательном движении поршня на всасывающем трубопроводе закрывается клапан, предотвращающий протечку жидкости обратно, и открывается клапан на нагнетательном трубопроводе, который был закрыт при всасывании. Туда вытесняется жидкость, которая находилась под поршнем, и процесс повторяется. Недостаток такого насоса в том, что жидкость движется по трубопроводу с различной скоростью (скачками)

Насосы – дозаторы (реагента) в системах водоснабжения, в пищевой и химической промышленности, в быту.

Рис.9. Поршневой насос.

Рис.10. Характеристика насоса Д200-36.

N –мощность

n – КПД

Q – расход

Н – напор

Рабочая точка насоса

Точка, в которой пересекаются характеристики насоса и системы, является рабочей точкой системы и насоса (рис.11.).

Рис. 11. Рабочая точка насоса.

Рис.12. Схема параллельного соединения насосов.

Последовательным называют такое соединение, при котором жидкость, получившая энергию от насоса, подается во всасывающий патрубок следующего агрегата. В таких случаях увеличение напора происходит ступенчато, от насоса к насосу. Поэтому насосы, соединенные по такому принципу, делят на агрегаты первой, второй, и т.д. ступеней.

Схемапоследовательного соединения насосов представлена на рис.13.

Рис.13. Схема последовательного соединения насосов.

В практических задачах для оценки состояния системы «насос – сеть» можно пользоваться значениями манометра и вакуумметра, установленных со стороны нагнетания и со стороны всасывания.