Водопроводу по годинам доб

2.2 Визначення розрахункових витрат води на пожежогасіння

Оскільки водопровід в селищі проектується об'єднаним, то при кількості жителів 35000 чоловік, згідно [1], п. 2.23 приймаємо дві одночасні пожежі з витратою води при трьох поверховій забудові 25 л/с на одну пожежу, тобто на дві пожежі:

Витрата води на внутрішнє пожежогасіння в селищі за наявності пральні (триповерхова будівля об'ємом 9000 ), згідно [3], п. 6.1, таблиця 1, приймаємо один струмінь продуктивністю 2,5 л/с:

Для підприємства, згідно [1], п. 2.22, на площі до 150 га розрахункова кількість пожеж - одна. При цьому згідно п. 2.14, таблиця. 8 [1], розрахункова витрата води на його гасіння для корпусу об'ємом 90 тис. м³:

а для будівлі об'ємом 200 тис. м

Таким чином

Згідно [3], п. 6.1, таблиця 2, розрахункова витрата води на внутрішнє пожежогасіння в двох виробничих будівлях підприємства приймаємо з розрахунку двох струменів продуктивністю 5 л/с кожна, тоді

Таким чином:

Отримуємо, що тому, згідно [1], п. 2.23, витрата води з метою пожежогасіння в селищі і на підприємстві визначаємо як суму витрати води на підприємстві і 50 % витрати води в селищі:

3. Гідравлічний розрахунок водопровідної мережі

Д ля прийнятої схеми водопостачання загальна витрата води під час максимального водоспоживання складає у тому числі зосереджена витрата підприємства рівна = 21,01 л/с, а зосереджена витрата громадської будівлі

У результаті розрахункову схему водопровідної мережі можна зображувати так:

Мал.3.1 – розрахункова схема водопровідної мережі

Визначимо рівномірно розподілену витрату:

Визначимо питому витрату:

Визначимо шляхові відбори: , зведемо значення в таблицю:

Таблиця 3.1

Шляхові витрати

№ ділянки	Довжина ділянки, м	Шляховий відбір, л/с
1-2	1000	14,4
2-3	1500	21,6
3-4	1000	14,4
4-5	1300	18,72
5-6	1500	21,6
6-7	500	7,2
7-1	2000	28,8
4-7	2000	28,8

Визначимо вузлові витрати, наприклад, для вузла 1:

Зведемо результати в таблицю 3.2:

Таблиця 3.2

Вузлові витрати

№ вузла	Вузлова витрата, л/с
1	21,60
2	18,00
3	18,00
4	30,96
5	20,16
6	14,40
7	32,40

Додамо до вузлових витрат зосереджені витрати. До вузлової витрати в точці 3 додаємо зосереджену витрату громадської будівлі, а в точці 5 - зосереджена витрата промислового підприємства. Тоді, = 18 + 0,96 = 18,96 л/с; = 20,16 + 21,01. = 41,17 л/с. Величини вузлових витрат зображуватимемо на мал. 3.2. З урахуванням зосереджених витрат

Мал.3.2. Розрахункова схема водопровідної мережі з вузловими витратами

Виконаємо попередній розподіл витрат по ділянках мережі. Зробимо це спочатку для водопровідної мережі при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні (без пожежі).

Виберемо кінцеву точку подання води (диктуючу точку) - точку 5. Заздалегідь намітимо напрями руху води від точки 1 до точки 5 (показані на мал. 3.2.) потоків води можуть підійти до точки 5 по трьох напрямах: перше - 1-2-3-4-5, друге - 1-7-6-5, третє - 1-7-4-5. Скористаємося першим законом Кірхгофа : сума витрат води, відповідних до кожного вузла, дорівнює сумі витрат води, що виходять з вузла, і визначимо витрати по ділянках мережі.

Для вузла 1 повинне виконуватися співвідношення:

Величини =21,6 л/с і відомі, а - невідомі. Задаємося довільно одній з цих величин. Візьмемо, наприклад, = 60 л/с.

Тоді = 177,49 -(21,6+ 60) = 95,89 л/с.

Для точки 7 повинне дотримуватися наступне співвідношення:

Значення =95, 89 л/с і =32,4 л/с відомі, а і - невідомі. Задаємося довільно однією з цих величин і приймемо, наприклад, , тоді

Витрати води по інших ділянках мережі можна визначити з наступних співвідношень:

В результаті вийде:

Перевіримо: , вірно.

Витрати води уточнюватимуться надалі при виконанні ув'язки водопровідної мережі. Схема водопровідної мережі із заздалегідь розподіленими витратами в звичайний час показана на мал. 3.3.

Ключ:l,м;q,л/с

Мал. 3.3 - Розрахункова схема водопровідної мережі із заздалегідь розподіленими витратами при господарсько-виробничому водоспоживанні

На випадок пожежі водопровідна мережа повинна забезпечувати подання води на пожежогасіння при максимальній годинній витраті води на інші потреби, за винятком витрат води на промисловому підприємстві на душ, поливання території і тому подібне (п. 2.21 [1]), якщо ці витрати увійшли до витрати під час максимального водоспоживання. Для водопровідної мережі, показаної на мал. 3.1, витрата води для пожежогасіння слід додати до вузлової витрати у точці 5, де здійснюється відбір води на промислове підприємство, яка є найбільш віддаленою від місця введення(від точки 1), тобто

Проте з таблиці водоспоживання(див. таблицю. 2.2.1) видно, що без урахування витрати води на душ година максимального водоспоживання буде з 9 до 10 годин.

Витрата води =177,24 л/с, у тому числі зосереджена витрата підприємства = 21,01 л/с, а зосереджена витрата громадської будівлі 0,96 л/с. Тому при гідравлічному розрахунку мережі при пожежі: = 177,24 + 81,1 =258,34 л/с.

Оскільки , то вузлові витрати при пожежі будуть інші, чим під час максимального водоспоживання без пожежі. Визначимо вузлові витрати так, як це робилося без пожежі. При цьому врахуємо, що зосередженими витратами будуть: = 21,01л/с, 0,96 л/с, =81,1 л/с.

Рівномірно розподілена витрата буде дорівнювати:

=258,34-(21,01+0,96+81,1) =155,27л/с.

Диктуючою точкою також залишається точка 5.

Для вузла 1 повинне виконуватися співвідношення:

Величини Ц1=21,6 л/с і =258,34 л/с відомі, а і - невідомі. Задаємося довільно одній з цих величин. Візьмемо, наприклад, = 80 л/с. Тоді = 258,34 -(21,6 + 80) = 156,74 л/с.

Для точки 7 повинне дотримуватися наступне співвідношення:

Значення =156,74 л/с і =32,4 л/с відомі, а і невідомі. Задаємося довільно одній з цих величин і приймемо, наприклад, = 60 л/с, тоді = -( + ) =156,74 -(32,4+60) =64,34 л/с.

Витрати води по інших ділянках мережі можна визначити з наступних співвідношень:

В результаті отримаємо:

Розрахункова схема водопровідної мережі з вузловими і заздалегідь розподіленими витратами при пожежі показана на мал. 3.4.

Ключ: l,м;q,л/с

Мал. 3.4 - Розрахункова схема водопровідної мережі з вузловими

і заздалегідь розподіленими витратами при пожежі

Визначимо діаметри труб ділянок мережі. Для сталевих труб Э=1, згідно з додатком 2 [2]. По економічному чиннику і заздалегідь розподіленим витратам води по ділянках мережі при пожежі по дод. 2 визначаються діаметри труб ділянок водопровідної мережі :

Відповідні розрахункові внутрішні діаметри дорівнюють (додаток 2 [2]):

Для визначення діаметрів труб велика достовірність, виходить, по заздалегідь розподілених витратах без урахування витрати води на пожежогасіння, а потім перевіряється водопровідна мережа на можливість пропуску витрат води при пожежі. Але при виконанні цієї курсової роботи приймається спрощення, і шуканими важатимемо діаметри, визначені по попередніх витратах при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні з урахуванням витрат на пожежогасіння. Розрахункова схема водопровідної мережі з вузловими і заздалегідь розподіленими витратами при пожежі і вказівкою діаметрів труб представлена на мал. 3.5.

_{q3=18,96 л/с q4-30,96 л/с q5=41.17л/c}

Ключ: l, м; q, л/с; d, мм

Мал.3.5 - Розрахункова схема водопровідної мережі з вузловими і заздалегідь розподіленими витратами при пожежі і вказівкою діаметрів труб

Ув'язка водопровідної мережі при максимальному господарсько- виробничому водоспоживанні.

Ув'язку зручно виконувати у вигляді таблиці(таблиця.3.3.).

При ув'язці втрати натиску в сталевих трубах з внутрішнім пластиковим покриттям слід визначати по формулі: h=i l, де і – гідравлічний похил; l – довжина ділянки мережі.

V - середня по перерізу швидкість води :

Таблиця 3.3

Ув’язка мережі при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні

Номер кільця

Дільниця

Витрата води,

Розрахунковий внутрішній діаметр, qp м

Довжина, l, м

Швидкість, V м/с

Гідравлічний уклін, і

Втрати напору, h

Виправлення перше
Номер кільця	Дільниця	h/q,	, л/с		Швидкість, V м/с			Гідравлічний уклін, і	Втрати напору, h

Запишемо пояснення до таблиці 3.3, ув'язка проводилася до тих пір, поки величина нев'язки в кожному кільці не стала менше 1 м.

Для ділянок, які є загальними для обох кілець, вводилися два поправочні коефіцієнти, це ділянки 4-7 і 7-4.

Потоки води до диктуючої точки 5 від точки можуть піти по трьох напрямах: перше 1-2-3-4-5; друге 1-7-4-5; третє 1-7-6-5. Середні втрати напору в мережі визначаються за формулою:

Втрати натиску в мережі при максимальному господарсько-виробничому споживанні:

Т оді середні втрати натиску :

Розрахункова схема водопровідної мережі з остаточно розподіленими витратами при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні показана на мал.3.6.

Розрахункова схема водопровідної мережі з остаточно розподіленими витратами при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні

Ув’язка водопровідної мережі при максимальному господарсько-виробничому водоспоживанні з урахуванням пожежі.

Ув’язку зручно виконувати у вигляді таблиці (табл. 3.4.)

При ув'язці втрати натиску в сталевих трубах з внутрішнім пластиковим покриттям слід визначати по формулі: h=i l, де і – гідравлічний похил; l – довжина ділянки мережі.

V - середня по перерізу швидкість води :

Номер кільця

Дільниця

Витрата води, q л/с

Розрахунковий внутрішній діаметр, qp м

Довжина, l

Швидкість, V м/с

Гідравлічний уклін, і

Втрати напору, h

Виправлення перше
Номер кільця	Дільниця	h/q,	, л/с		Швидкість, V м/с			Гідравлічний уклін, і	Втрати напору, h

Виправлення друге
Н омер кільця	Дільниця	h/q,	, л/с		Швидкість, V м/с			Гідравлічний уклін, і	Втрати напору, h

Запишемо пояснення до таблиці 3.4, ув'язка проводилася до тих пір, поки величина нев'язки в кожному кільці не стала менше 1м.

Для ділянок, які є загальними для обох кілець, вводилися два поправочні коефіцієнти, це ділянки 4-7 і 7-4.

Потоки води до диктуючої точки 5 від точки можуть піти по трьох напрямах: перше 1-2-3-4-5; друге 1-7-4-5; третє 1-7-6-5. Середні втрати натиску в мережі визначаються по формулі:

Втрати натиску в мережі при пожежі складуть:

Тоді середні втрати натиску :

Розрахункова схема водопровідної мережі з остаточно розподіленими витратами при пожежі показана на рис.3.7.

Ключ: l, м; d, мм; q л/c; h, м; V, м/с

Мал.3.7 - Розрахункова схема водопровідної мережі з остаточно розподіленими витратами при пожежі