Центрифугирование
Центрифуги предназначены для глубокого обезвоживания осадков промышленных и коммунальных сточных вод, для разделения промышленных суспензий на две или три фракции.
Применяются для очистки загрязненных стоков на очистных сооружениях городов и животноводческих комплексов.
Центрифуги легко настраиваются на обработку осадков различного состава.
Основными узлами центрифуг являются барабан, шнек, привод.
С помощью отдельного привода шнека легко изменять разность скоростей между барабаном и шнеком, что позволяет добиться высокой эффективности задержания сухих веществ. Особая конструкция шнека обеспечивает малый расход флокулянта при высокой чистоте фунета.
Использование центрифуги позволяет решить проблему хранения и утилизации осадков сточных вод, так как осадок (кек) имеет консистенцию сухой земли и способен гореть в топках котлов без добавления горючего. Простота конструкции и отсутствие сложных электронных систем не требует высокой квалификации обслуживающего персонала.
3.3.Системы противопожарного водоснабжения зданий: устройство и принцип действия.
Системы противопожарного водоснабжения
Для защиты зданий от пожаров устраивают внутренние противопожарные водопроводы. В зависимости от огнеопасности и этажности зданий проектируют противопожарные водопроводы раздельными или объединенными с водопроводом другого назначения.
По использованию технических средств подачи воды к очагу пожара противопожарные водопроводы разделяются на:
1. простые (пожарные краны ручного действия);
2. полуавтоматические (дренчерные);
3. автоматические (спринклерные).
Системы противопожарных водопроводов состоят из сети трубопроводов с запорной арматурой и пожарными кранами, водопитателя-насоса, подаваемого воду необходимого количества для тушения пожара.
Противопожарные водопроводы устраивают в зданиях, указанных
в [1, п. 6.1 – 6.4]. В жилых зданиях высотой 12 – 16 этажей устраивают объединенный хозяйственно-питьевой и противопожарный водопровод, а в зданиях высотой 17 этажей и более – раздельный. Максимальное рабочее давление в раздельных системах – 0,9 МПа, в объединенных – 0,6 МПа.
Устройство простых систем противопожарного водоснабжения
Системы противопожарного водопровода с пожарными кранами состоят из таких же элементов, что и системы хозяйственно-питьевого водопровода, но имеют повышенные требования к надежности работы, поэтому имеют ряд особенностей:
– для раздельных систем применяют стальные неоцинкованные трубы;
– для объединенных хозяйственно-противопожарных систем применяют стальные оцинкованные трубы;
– для зданий высотой 6 этажей и более при объединенной хозяйственно–противопожарной системе пожарные стояки закольцовывают поверху;
– стояки раздельной противопожарной системы соединяют перемычками с другими системами водопровода.
Применение в противопожарном водопроводе пластмассовых труб
запрещено.
Пожарные краны устанавливают в отапливаемых помещениях, в вестибюлях, коридорах, проходах в других доступных местах. Пожарные краны состоят из пожарного вентиля, рукава (шланга), металлического пожарного ствола (брандспойта), быстросмыкающихся гаек для соединения рукава со стволом и вентилем. Применяются пожарные краны диаметром 50 мм с расходом струи 2,5 л/с, а при расходе 5 л/с – диаметром 65 мм.
Размещают пожарные краны в шкафчиках с остекленной дверцей на высоте 1,35 м над полом.
В производственных и общественных зданиях при числе струй не
менее 3, а в жилых зданиях – не менее 2 на стояках допускается устанавливать спаренные пожарные краны.
В жилых зданиях с коридорами до 10 м при числе струй 2, каждую
точку помещения допускается орошать двумя струями из одного пожарного стояка; а для коридоров длиной более 10 м при числе струй 2 и более каждую точку помещения орошают двумя струями из двух соседних стояков.
Противопожарные водопроводы должны иметь запасные баки, со-
держащие запас воды равный работе расчетного числа струй в течение 10 мин. При общем расчетом числе струй 2 и более принимают 2 струи с расходом по 2,5 л/с и 1 струю при прочих случаях.
Для ремонта участка сети предусматривается запорная арматура, которая должна отключать не более 5 кранов на одном этаже и не более 1 стояка в зданиях высотой более 50 м. При нормальной работе системы запорная арматура опломбирована в открытом состоянии.
Устройство автоматических систем
Автоматические спринклерные и дренчерные системы тушат очаг
пожара без участия людей с включением повысительных насосов и сигнала пожарной тревоги. Полуавтоматические дренчерные системы включаются людьми при возникновении пожара или опасности его распространения.
Автоматические спринклерные установки бывают: водяные (при
температуре воздуха в помещении выше 0 °С), воздушные (при отрицательной температуре воздуха в помещении) и водовоздушные.
Водяные системы полностью заполнены водой. В воздушных системах давление в трубопроводах после контрольно-сигнального клапана поддерживается сжатым воздухом.
Спринклерная система состоит из водопитателей (наружная сеть
гидропневматического, водонапорного баков); подводящих трубопроводов; контрольно-сигнального клапана; спринклерных оросителей (рис. 9).
Для бесперебойной работы система должна иметь не менее 2 водо-
питателей (наружная сеть и водонапорный бак или гидропневматическая установка).
Сеть спринклерной системы для ремонта и надежности ее работы
разделяется на секции. Каждая секция состоит из магистрального трубопровода, контрольно-сигнального клапана, питательных и распределительных трубопроводов, на которых устанавливаются оросители. Одна секция содержит не более 800 оросителей, а одна ветвь распределительного трубопровода – не более 6.
На магистральных трубопроводах перед контрольно-сигнальными
клапанами устанавливают запорную арматуру, которая одновременно отключает не более 3 секций. На питательных и распределительных трубопроводах запорную арматуру не устанавливают.
Сеть спринклерных систем монтируют из стальных неоцинкованных труб с минимальным диаметром 20 мм.
Спринклерные оросители вскрываются при повышении температуры и заливают очаг пожара. Спринклер состоит из корпуса со штуцером, который ввинчивается в распределительную сеть, кольца с рамкой, диафрагмы с отверстием; замка, состоящего из 3-х частей и соединенных плавким сплавом и стеклянным клапаном с опорной шайбой. Диафрагма в корпусе зажата кольцом рамки, а отверстие в ней закрыто клапаном. При возникновении пожара сплав замка под действием температуры плавится: замок распадается, давление воды выбивает клапан, вода ударяясь о розетку раз-
брызгивается и орошает площадь помещения от 9 до 12 м2 (рис. 8).
Спринклерные оросители изготовляют для различных температур-
ных режимов, (с температурой разрушения теплового замка 72 °С, 93 °С и др.), расчетная температура плавления замка выбита на пластинах замка.
В водяных системах оросители устанавливаются розетками вниз или вверх, а в воздушных или смешанных – розетками вверх.
Оросители размещают на расстоянии 3 – 4 м друг от друга, от стен
и перегородок – 1 – 1,5 м; от перекрытия – не более 0,4 м и не менее 0,08.
Контрольно-сигнальные клапаны устанавливают в каждой секции на первых этажах здания в легкодоступных местах для автоматического включения водопитателя при вскрытии оросителей и оповещения о возникновении пожара.
Если в спринклерных установках вскрываются только те спринклеры, которые расположены над вспыхнувшим очагом пожара, то в дренчерных вода поступает сразу из всех дренчерных оросителей. Поэтому дренчерные установки применяют как для тушения пожара, так и для создания водяных завес с целью предотвращения распространения очага пожара.
Различают заливные (водяные) и сухотрубные (воздушные) дренчерные установки, с ручным и автоматическим включением. При ручном включении на питающем трубопроводе устанавливают пусковую задвижку, при автоматическом включении – клапан группового действия. Клапан связан с трубопроводом водопитателя, с питающей магистралью, с побудительным трубопроводом, который оборудован побудительными устройствами: тросовым легкоплавким замком, спринклерным оросителем и краном. Тросовую систему с легкоплавким замком устанавливают в том по-
мещении, где смонтированы дренчерные оросители. Принцип работы клапана группового действия дан в [4, с. 83].
Дренчеры отличаются от спринклеров тем, что в них отсутствует замок, и выходное отверстие всегда открыто. Таким образом, термочувствительные замки установлены на побудительном трубопроводе клапана группового действия, который подает воду сразу в несколько оросителей.
Площадь пола орошаемая 1 дренчером – 9 м. Расстояние между
дренчерами принимается 3 м, межу дренчерами и стенами 1,5 м, от перекрытия до дренчера не более 0,4 м.
При создании водяных завес расстояние между дренчерами определяют из условий расхода воды 0,5 л/с на 1 м ширины проема.
Для тушения пожара применяют лопаточные дренчеры с отверстием в диафрагме 112 мм; для создания водяных завес – розеточные с отверстиями 10, 12, 16 мм. Дренчерные системы должны питаться от 2-х водопитателей. В каждой секции дренчерной системы имеется до 70 оросителей, на одной ветке распределительного трубопровода до 6.
В полуавтоматических дренчерных системах пуск системы осуществляется задвижкой с электроприводом или задвижкой, находящейся в узле управления.
При наличии задвижки с электроприводом и предусматривается побудительное устройство – электрические датчики.
Поливочные водопроводы
Предназначены для уборки внутренних помещений зданий, поливки в летнее время тротуаров и территорий, зеленых насаждений вокруг зданий.
Основные элементы:
– водоразборные устройства;
– запорная арматура;
– трубопроводы и распределительная сеть;
– устройства автоматизации.
В жилых и общественных зданиях устанавливаются поливочные
краны для присоединения к ним резиновых шлангов.
Поливочный кран состоит из вентиля диаметром 19 – 32 мм и быстросмыкающейся полугайки.
Поливочные краны присоединяются к внутренней водопроводной
сети. Размещаются в нишах наружных стен здания через каждые 60 – 70 м по его периметру на высоте 0,3 – 0,35 см от поверхности земли. На подводках труб диаметром 25 – 32 мм устанавливаются запорные вентили и спускные краны.
Кран для спуска воды устанавливают в самой нижней точке подводки для опорожнения труб на зиму.
Внутри помещений поливочный водопровод служит для мытья оборудования или полов (в душевых помещениях с числом сеток 3 и более, в умывальных помещениях с n больше 5 в туалетных комнатах с n больше 3 в камерах мусоропроводов).
Устанавливают поливочные краны на высоте 1,25 м от уровня пола с подводкой труб холодной и горячей воды диаметром 19 – 32 мм.
Трубопровод распределительной сети поливочного водопровода для поливки зеленых насаждений и территории прокладывают в земле или на Н-образных опорах по поверхности земли с уклоном 0,005 к спускным кранам для полного опорожнения сети (высотой над землей 10 – 20 см).
Поливочные краны обеспечивают расход воды от 0,2 – 1,5 л/с, нормативный расход 0,4 – 1,5 л на 1 м2 поливаемой поверхности.
Для устройства поливочного водопровода применяют стальные
и пластмассовые трубы.
Расходы воды на поливку газонов, цветников, зеленых насаждений
составляют от 3 – 6 л/м2.
Для покрытий, площадей, проездов 0,4 – 0,5 л/м2
На поливку и мытье полов 0,3 л/с.
4.1. Методы внутренней увязки кольцевых сетей. Сущность метода Лобачева-Кросса. Особенности гидравлического расчета сетей с контррезервуаром.
ЗАДАЧА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА КОЛЬЦЕВОЙ ВОДОПРОВОДНОЙ СЕТИ
Задачей гидравлического расчета сети является определение по установленным расчетным расходам наиболее выгодных диаметров труб и соответствующих потерь напора для каждого участка сети.
Экономический расчет магистральной сети населенного пункта имеет важное значение, так как водопроводная сеть является самым дорогим элементом системы подачи и распределения воды.
Водопроводные сети обычно рассчитываются на следующие расчетные случаи:
максимальное хозяйственно-производственное водопотребление из сети;
тушение расчетного количества пожаров при максимальном хозяйственно-производственном потреблении воды;
максимальный транзит воды в башню, который приходится на часы минимального водопотребления из сети в период работы насосной станции;
питание сети только из водонапорной башни в часы, когда насосная станция не работает.
На первые два случая рассчитывается безбашенная сеть и сеть с проходной башней, на первый и третий – сеть с контррезервуаром.
Обычно первый случай является основным, для режима которого определяют диаметры труб участков сети и высоту водонапорной башни. Условиями второго расчетного случая проверяют возможность пропуска расчетных расходов на наружное пожаротушение при допустимых скоростях движения воды по трубам, а также определяют расчетный напор противопожарных насосов. Третьим случаем определяют величину свободных напоров в узловых точках сети, а также проверяют диаметры труб на участках сети, прилегающих к башне.
Диаметры труб на этих участках принимают по наибольшим расходам для первого или третьего расчетного случая работы сети. Кроме того, по результатам расчета сети для первого и третьего случаев определяют расчетный напор хозяйственных насосов. Четвертым случаем проверяют достаточность высоты водонапорной башни для обеспечения бесперебойности водоснабжения при остановке работы насосной станции.