34) Способы предотвращения возникновения гидравлических ударов

• Исходя из формулы Жуковского (определяющей увеличение давления при гидроударе) и величин, от которых зависит скорость распространения ударной волны, для ослабления силы этого явления или его полного предотвращения можно уменьшить скорость движения жидкости в трубопроводе, увеличив его диаметр.

• Для ослабления силы этого явления следует увеличивать время закрытия затвора

• Установка демпфирующих устройств

Фаза удара – определенный этап развития гидроудара.

35) Насос – гидравлическая машина, предназначенная для сообщения жидкости кинетической энергии. Насосы применяют в водопроводе, в отоплении, в вентиляции, в транспорте.

По принципу действия делятся на объемные и механические.

Насосы характеризуются следующими основными рабочими параметрами:

1. Объем подачи жидкости

2. Подача насоса – объем жидкости перекачиваемый в единицу времени

3. Напор насоса – разность полных удельных энергий потока

4. Мощность насоса – это объем работы выполняемый насосом в единицу времени.

36) Вода для тушения пожара забирается из водопровода через пожарные гидранты передвижными пожарными автонасосами или мотопомпами (рис. 2.1). Если напор в водопроводной сети достаточен, возможен отбор воды непосредственно от пожарных гидрантов. При отсутствии в районе пожара водопровода или при его недостаточной мощности воду можно забирать передвижными пожарными насосами из естественных (озера, пруды, реки) или искусственных (резервуары, копани) водоемов (рис. 2.2). К таким водоемам заблаговременно устраиваются специальные подъезды и пирсы.

Если тушение пожара возможно при подаче небольшого расхода воды, используется запас воды в цистерне пожарного автомобиля.

Подача воды от пожарных насосов осуществляется по насосно-рукавным системам. Возможно использование различных видов таких систем. Выбор зависит от характеристики водопровода (водоотдача, удаленность гидранта от очага пожара), характера развития пожара, рельефа местности и других факторов.

 

Рис. 2.1. Схема отбора воды из водопровода пожарным насосом: 1 – пожарная подставка; 2 – трубопровод водопроводной сети; 3 – колодец; 4 – пожарный гидрант; 5 – пожарная колонка; 6 – всасывающие рукава; 7 – пожарный автонасос; 8 – рукавная линия; 9 – пожарный ствол

 

 

Рис. 2.2. Схема отбора воды из водоема: 1 – пожарный автонасос; 2 – насосно-рукавная система; 3 – пожарный ствол

 

Когда для тушения пожара требуется небольшой расход воды, прокладывается одна линия из последовательно соединенных рукавов с подачей одного ствола. При необходимости подачи большого расхода прокладывается магистральная рукавная линия до места пожара (или несколько линий), и к ней через рукавное разветвление присоединяются параллельные рабочие линии (смешанное соединение) (рис. 2.3). 

 

Рис. 2.3. Схемы насосно-рукавных систем: а – простейшее соединение; б – последовательное соединение; в – смешанное соединение; 1 – автонасос; 2 – магистральная рукавная линия; 3 – рабочая рукавная линия; 4 – пожарный ствол

 

Расчет насосно-рукавных систем заключается в определении расчетного расхода воды, напора перед пожарным стволом, вида рукавной системы, требуемого напора у насоса.

Расчет выполняется в следующем порядке:

– в соответствии с нормами (см. разд. 4) устанавливаются расчетные расходы воды на пожаротушение, необходимый радиус действия компактной части пожарной струи;

– выбирается предварительная схема рукавных линий и по табл. 2.1 назначается напор перед пожарным стволом;

– выполняется гидравлический расчет насосно-рукавной системы (определяются потери напора);

– определяется требуемый напор у насоса, при необходимости – количество насосов, возможно, потребуется изменение схемы рукавных линий.

37) Последовательная работа насосов в перекачку – суммарный напор создаваемый всеми насосами перекачки (кроме головного) расходуется на преодоление сопротивления по всей рукавной линии от водоисточника, до головного насоса и на подъем воды на необходимую высоту.

38) Параллельная работа насосов на лафетные стволы -

Подача воды к лафетным стволам проводиться по схемам а, б и в. Условимся что из лафетного ствола требуется получить струю с расходом Qст, напор насоса расходуется на преодоление сопротивления в параллельных линиях, каждая из которых пропускает лишь половину от общего расхода 0.5 Qст. При подаче воды по схеме б каждый насос будет перекачивать только половину из общего расхода из ствола, а напор будет такой же как в схеме а. Для схемы в – если от каждого насоса проложить по две линии, то при подаче одного насоса получим уменьшение требуемого напора, потери напора в рукавных линиях снизятся. Таким образом с увеличением числа насосов и прокладывании параллельных рукавных линий, снижается нагрузка приходящаяся на каждый из них.

39)Системой водоснабжения называется – комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из водоисточника, ее очистки, хранения и подачи к местам потребления.

Назначение пожарного водоснабжения заключается в обеспечении подачи необходимых объемов воды под требуемым напором в течение нормативного времени тушения пожара, при условии достаточной степени надежности работы всего комплекса водопроводных сооружений.

Таким образом, водоснабжение в системе мероприятий, обеспечивающих пожарную безопасность промышленных предприятий и населенных пунктов играет важную роль так как может обеспечить необходимую подачу воды для тушения пожаров различной сложности.

40) Система водоснабжения классифицируется по ряду признаковв:

1) По надежности подачи воды

2)По виду обслуживаемого объекта ( городские, поселковые)

3)По виду используемых природных источников (подземные, поверхностные)

4)По способу подачи воды водопроводы бывают – напорные с механической подачей воды и самотечные – которые устанавливаются в горных районах при расположении водоисточника на высоте обеспечивающей естественную подачу воды потребителю.

5) По назначению – хозяйствено-питьевые, производственные, противопожарные и объединенные.

Схемы водоснабжения промышленных предприятий зависят от характера производства, мощности и расположению водоисточника и бывают прямоточные, оборотные и последовательные.

Рис. 1. Схемы производственного водоснабжения а, б — оборотная; в — после- довательная; г — комбинированная; д - оборотно-параллельная; 1 — хлаждающее устройство; 2 — насосная станция; 3 - отстойник

При прямоточном водоснабжении вся забираемая из водоема вода после участия в технологическом процессе (в виде отработавшей) возвращается в водоем, за исключением того количества воды, которое безвозвратно расходуется в производстве. Сточные воды в зависимости от вида загрязнений и других условий перед сбросом в водоем должны проходить через очистные сооружения. В этом случае количество сбрасываемых в водоем сточных вод уменьшается на величину потерь воды с шламом.

При оборотном водоснабжении вся используемая вода не сбрасывается в водоисточник, а вновь подается из отстойников после соответствующей обработки. Для восполнения потерь воды в оборотный цикл добавляют свежую воду из источников.

При последовательном водоснабжении вода используемая одним потребителем может применяться во втором, а иногда и в третьем, технологическом цикле, после чего сбрасывается в канализационную сеть для обработки в очистных сооружениях.

Схема водоснабжения из поверхностных источников предусматривает забор воды из источника через заборные устройства в водоприемное устройство, оттуда насосной станцией первого подъема вода перекачивается на станцию ее очистки , где вода подвергается обработке до требуемого качества. Затем вода поступает в резервуар чистой воды , где обеззараживается, а оттуда насосной станцией второго подъема вода подается по водоводам в распределительную сеть города и в водонапорную башню.

Вода из городской сети поступает по внутримикрорайонным или внутриплощадочным промышленным водопроводам во внутренний водопровод зданий .

Наиболее целесообразной схемой водоснабжения является забор воды из подземных источников, имеющих, как правило, высокое качество исходной воды. Это позволяет отказаться от дорогостоящих сооружений по очистке природных вод . В схеме водоснабжения из подземных вод подъем воды из артезианских скважин осуществляется глубинными насосами в резервуар , откуда насосами по водоводам вода подается в водонапорную башню и в распределительные сети по внутримикрорайонным и внутриплощадочным сетям, а затем во внутренний водопровод зданий.

41) Потребление воды населением в течение года неравномерно. Так, летом ее расходуют больше, чем зимой, в предвыходные дни больше, чем в остальные дни недели. Отношение суточного расхода в дни наибольшего водопотребления Q_maxcyT к среднему суточному расходу Qcp.cvt называют коэффициентом суточной неравномерности водопотребления: 

 

                                                     (II.1)

Величина К_сут зависит от степени благоустройства зданий. С увеличением степени благоустройства коэффициент суточной неравномерности уменьшается.

На промышленных предприятиях коэффициент суточной неравномерности хозяйственно-питьевого водопотребления принимают равным единице, т. е. считают, что водопотребление равномерно в течение года. Неравномерность потребления производственной воды зависит от принятой технологии, количества вырабатываемой продукции, а для некоторых производств — от времени года. Последнее относится прежде всего к производствам, расходующим воду на охлаждение. Коэффициент суточной неравномерности потребления производственной воды устанавливают технологи соответствующих производств.

В течение суток потребление воды также неравномерно: ночью оно меньше, чем днем. Колебание потребления воды по часам суток зависит от расчетного числа жителей. Чем меньше населенный пункт, тем эта неравномерность больше. Потребление воды изменяется и в течение часа. Однако для упрощения расчетов условно считают, что в течение часа потребление воды остается неизменным.

Отношение часового расхода в часы наибольшего (максимального) водопотребления Q_m,_{)X ч} к среднему часовому расходу называют коэффициентом часовой неравномерности водопотребления:

                                               (II.2)

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления для населенных пунктов принимают в зависимости от нормы водопотребления. Коэффициент часовой неравномерности хозяйственно-питьевого водопотребления на промышленных предприятиях принимают равным 2,5 или 3 (см. табл. II.2). Коэффициент часовой неравномерности потребления воды для производственных нужд может быть различным и зависит от технологии.

Режим водопотребления, т. е. изменение расхода воды по часам суток, принято представлять в виде таблиц или графиков. Графики водопотребления бывают ступенчатыми и интегральными. На рис. II.4 приведен ступенчатый график водопотребления. На этом графике по оси ординат отложены значения часового расхода в процентах суточного расхода. Иногда часовой расход выражают не в процентах, а в кубических метрах. Как видно из рис. II.4, в течение суток вода расходуется неравномерно. На интегральном графике по оси ординат откладывают расход воды также в процентах суточного расхода, но нарастающим итогом за все часы, начиная от начала суток.

Нормы хозяйственно-питьевого водоснабжения

Вода используется различными потребителями, которые можно разделить по назначению:

1. Расход воды на хозяйственно - питьевые нужды.

2. Расход воды на производственные цели

3. Расход воды на пожаротушение

Нормы расхода воды для пожаротушения:

Общие расчетные расходы воды на пожаротушение складывается из суммы наружного расхода от гидрантов и внутреннего от пожарных кранов, а так же от стационарных установок.

Расход воды на наружное пожаротушение определяется в зависимости от числа жителей и этажности здания.

Расчетный расход воды на наружное пожаротушение через гидранты на промышленном предприятии или сельскохозяйственном комплексе зависит от категории пожароопасности в производстве, степени огнестойкости строений и зданий, их объем и конструкторские особенности.

42) Источники водоснабжения:

К поверхностным водоисточникам относятся – реки, озера, в отдельных случаях моря. Характеризуется бесперебойностью получения требуемого количества воды. Обеспечивает поступление по возможности более чистой воды. Наиболее близкое расположение к снабжаемому водой объекту.

Подземные воды залегают на различных глубинах ив различных пародах. Для водоснабжения используют водонапорные, водоносные слои, перекрытые сверху водонепроницаемыми пародами предохраняющие подземные воды от загрязнения.

Родниковые воды и шахтные и рудничные воды, те подземные воды, которые поступают в водоотливные сооружения при добыче полезных ископаемых.