УМК Инженерные сети и оборудование-ВК (2010) для ПГС (2-е изд

1.5. Водомерные узлы и устройства для измерения расходов воды

Водомерный узел (рис. 1.9) состоит из устройства для измерения ко- личества расходуемой воды, запорной арматуры, контрольно-спускного крана, соединительных фасонных частей и патрубков из водогазопровод- ных стальных труб.

Рис. 1.9. Водомерный узел:

1 – первый запорный вентиль; 2 – водосчетчик; 3 – контрольно-спускной кран; 4 – второй запорный вентиль; 5 – обводная линия; 6 – опломбированная задвижка

Различают водомерные узлы простые (без обводной линии) и с об- водной линией, на которой устанавливают опломбированную задвижку в закрытом положении.

Водомерный узел с обводной линией применяют, главным образом, на объединенных системах хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода для пропуска воды на пожар по обводной линии, минуя водо- счетчик, а также в зданиях, где недопустим перерыв в подаче воды. Запор- ную арматуру (вентили, задвижки) устанавливают перед водосчетчиком и после него. Между водосчетчиком и запорной арматурой по направлению движения воды устанавливают контрольно-спускной кран (или патрубок с пробкой), который служит для спуска воды из системы внутреннего водо- провода, контроля располагаемого напора, проверки правильности показа- ния водосчетчика.

Водомерный узел располагают в теплом и сухом нежилом помеще- нии с температурой воздуха не ниже 5 ºС в легкодоступном для осмотра месте вблизи наружной стены у ввода в здание. Чаще всего его располага-

21

ют в помещениях центрального теплового пункта (ЦТП), в подвалах или приямках, устраиваемых в коридорах, либо на лестничных площадках зда- ния. Во избежание излишних потерь напора водомерные узлы собирают так, чтобы водосчетчик был установлен на прямом участке, а не на обвод- ной линии.

Для учета количества воды, расходуемой в зданиях, применяют крыль- чатые и турбинные скоростные водосчетчики. Принцип действия водосчет- чиков основан на суммировании числа оборотов помещенной в поток воды вращающейся крыльчатки или турбинки. Скорость вращения крыльчатки или турбинки пропорциональна средней скорости движения воды в месте ус- тановки прибора. Передаточный механизм передает частоту вращения крыльчатки (турбинки) счетному механизму, связанному с циферблатом, ко- торый суммирует количество воды, прошедшей через водосчетчик.

Крыльчатые водосчетчики типа ВК изготавливают калибром 15 – 50 мм. Ось вращения крыльчатки у водосчетчиков ВК расположена перпен- дикулярно направлению движения воды. В зависимости от способа подво- да воды к крыльчатке водосчетчики бывают одноструйные и многоструй- ные. Крыльчатые счетчики размещают только в горизонтальном положе- нии на резьбовых соединениях. На входе в счетчик устанавливают сетку для выравнивания потока и задержания попавших в воду окалины, продук- тов коррозии.

Турбинные водосчетчики выпускают калибром 50 – 250 мм с флан- цами для установки на трубопроводе. Ось вращения турбинки водосчетка расположена параллельно направлению потока воды, поэтому его установ- ка не зависит от ориентации в пространстве.

Перед водосчетчиками следует предусматривать прямой участок длиной, равной пяти диаметрам, а после счетчика – одному диаметру.

При значительных колебаниях расходов воды для учета малых и боль- ших количеств применяют комбинированные водосчетчики, состоящие из крыльчатого и турбинного, с переключающим клапаном. Комбинированные водосчетчики завода «Водоприбор» выпускают двух типов: параллельные и последовательные. Малые расходы воды фиксируются крыльчатым водо- счетчиком, а при увеличении расхода клапан направляет поток воды в тур- бинный счетчик. Показания счетчиков суммируют (рис. 1.10).

В настоящее время разработаны конструкции с дистанционной пере- дачей показаний счетчиков по линии связи к регистрирующим приборам.

22

Крепление магистральных трубопроводов, прокладываемых в подва- лах или в техническом подполье, к строительным конструкциям произво- дят на опорах или кронштейнах.

При верхней разводке или при зонной схеме сети водопровода маги- стральные трубопроводы прокладывают в чердачном помещении, в техни- ческом этаже или по стенам под потолком верхнего этажа (в производст- венных зданиях). Для предохранения труб от конденсации влаги и от про- мерзания их утепляют (изолируют).

Стояки, разводящие трубопроводы и подводки к водозаборным уст- ройствам в зависимости от назначения и степени благоустройства здания прокладывают двумя основными способами: открытой прокладкой - по ко- лоннам, балкам, фермам, стенам (под потолком или у пола); скрытой про- кладкой — в бороздах, каналах, блоках, панелях и пространственных каби- нах вместе с трубопроводами другого назначения.

В зданиях, где к отделке предъявляют повышенные требования, це- лесообразно применять скрытую прокладку трубопровода. Борозды и ка- налы для трубопровода должны быть выполнены при производстве строи- тельных работ. Размеры борозд принимают в зависимости от диаметра и числа труб, укладываемых в них. Борозды можно заделывать по сетке, ос- тавляя в местах размещения вентилей, сгонов, накидных гаек смотровые отверстия, закрываемые дверками и лючками.

При большом числе вертикальных трубопроводов (стояков) устраи- вают монтажные шахты с перекрытиями из несгораемых материалов на каждом этаже. В шахты должен быть обеспечен доступ для обслуживания арматуры и трубопроводов. В местах пересечения вертикальных трубопро- водов с перекрытиями на трубы надевают гильзы из толя, листового асбе- ста, обрезков труб или листовой стали (рис. 1.11).

пол

Рис. 1.11. Прокладка трубопроводов через перекры- тия: 1 – перекрытие; 2 – труба; 3 – асбестовая за- делка; 4 – гильза

Горизонтальные трубопроводы всегда укладывают с уклоном не ме- нее 0,002 в сторону вводов для возможности спуска воды из системы.

Для крепления трубопроводов применяют крючья, хомуты, подвески и кронштейны [2, с. 275]. Крепление осуществляют с помощью закладных деталей, деревянных пробок или дюбелей. На прямых участках труб ус-

24

ловным проходом до 50 мм крепления устанавливают через 2 – 2,5 м, а ус- ловным проходом 70 – 100 мм через 3 – 3,5 м. В местах поворота чугунных труб устраивают кирпичные или бетонные упоры.

Для возможности демонтажа при ремонте на стояках выше запорно- го вентиля и на подводках у оборудования устанавливают сгоны, накидные и соединительные гайки.

Особое внимание следует уделять правильному креплению пласт- массовых труб с учетом их температурного удлинения. Компенсация тем- пературного удлинения осуществляется, как правило, за счет гнутых уча- стков трубопроводов. При монтаже трубопроводов применяют подвижные крепления для обеспечения свободного перемещения труб и неподвижные крепления для жесткого закрепления их. Трубы крепят к строительным конструкциям [2, с. 276] с помощью крепежных элементов: металлических либо пластмассовых скоб или хомутов с прокладкой из резины, войлока или пластмассы. В местах прохода пластмассовых труб через перекрытия, стены и перегородки устанавливают гильзы.

Арматура должна иметь самостоятельное крепление – угольник с фланцем или металлические скобы.

При открытой совместной прокладке пластмассовых труб из поли- винилхлорида (ПВХ) или полиэтилена (ПНП или ПВП) с трубопроводами горячего водоснабжения или отопления расстояние между ними должно быть не менее 50 мм. При совместной прокладке указанных коммуникаций в шахтах и каналах трубопроводы горячего водоснабжения покрывают те- пловой изоляцией.

1.7.Повысительные установки внутреннего водопровода

Кповысительным установкам для внутренних водопроводов отно- сятся: водонапорные баки, повысительные насосные установки и пневма- тические установки. Повысительные установки служат для повышения не- достающего напора в сети внутреннего водопровода до значения, которое определяют как разность между требуемым напором при расчетном расхо- де воды и наименьшим (гарантированном) напором на вводе.

1.7.1. Водонапорные баки

Водонапорные баки устанавливают с целью бесперебойного снабже- ния здании водой (при постоянном или периодическом недостатке напора в наружной сети) и с целью создания неприкосновенного запаса воды на пожарные или технологические нужды.

25

Водонапорные баки могут быть круглыми или прямоугольными в плане. Изготавливают их из листовой стали и во избежание коррозии ок- рашивают внутри и снаружи масляной краской, приготовленной по рецеп- туре, согласованной с органами санитарного надзора. Устанавливают баки в вентилируемом и освещенном помещении с плюсовой температурой. При установке водонапорных баков необходимо учитывать их размещение в здании, указанные [1, п. 13.15]. Сверху баки закрывают крышками, в которых имеются люки для доступа внутрь баков. Под баком предусматривают под- дон из листовой стали, который выступает за контуры бака на 100 мм.

Схема установки бака приведена на рис. 1.12.

Водонапорные баки оборудуют следующими трубопроводами:

–подающий трубопровод оборудуется двумя поплавковыми клапа- нами и запорной арматурой; подающая труба присоединяется к баку не менее чем на 100 мм ниже борта бака;

–отводящий трубопровод с вентилем, который присоединяется к баку выше днища на 100 мм.

Если подающий трубопровод объединяют с отводящим, то на отво- дящем участке устанавливают обратный клапан и запорную арматуру:

–переливной трубопровод подводят с разрывом струи к промежу- точному бачку, соединенному гидравлическим затвором (сифоном) с кана- лизационным или водосточным стояком; переливной трубопровод присое- диняют на высоте наивысшего допустимого уровня воды в баке;

26

–спускной трубопровод, присоединяемый к днищу бака и к пере- ливной трубе с вентилем или задвижкой на присоединенном участке тру- бопровода;

–отводной трубопровод для отвода стоков из поддона;

–сигнальная труба диаметром 15 мм устанавливается ниже пере-

ливной трубы на 50 мм с выводом в раковину к дежурному персоналу. Объем водонапорного бака в м3 определяют в зависимости от регу-

лирующего и запасного объемов

при производительности насосных установок менее максимального ча- сового расхода воды; 1,2 – 1,3 – при использовании насосных установок, работающих в повторно-кратковременном режиме.

Регулирующий объем бака, м3, для системы без насосной установки

где qT – среднечасовой расход воды, м3/ч, в здании за время питания сети внутреннего водопровода из бака;

Т – время, ч, в течение которого вода при недостаточном напоре в наружной сети потребляется сетью внутреннего водопровода из бака.

При этом объем бака составляет 50 – 80 % суточного расхода воды в здании.

В системах водоснабжения с водонапорным баком и повысительны- ми насосами регулирующий объем бака значительно уменьшается и зави- сит от частоты включения насоса и его номинальной подачи.

Согласно [1, п. 13.4] регулирующие объемы рекомендуется опреде- лять по формулам:

а) для водонапорного (напорно-запасного) или гидропневматическо- го бака при производительности насоса, превышающей наибольший часо- вой расход:

где n – допустимое число включений насосной установки в 1 ч, прини- маемое для установок с открытым баком 2 – 4; для установок с гидропнев- матическими баками – 6 – 10. Большее число включений в 1 ч принимается для установок небольшой мощности (до 10 кВт);

qhrSP – производительность насоса, м3/ч.

27

б) для водонапорного бака или резервуара при производительности насосной установки менее максимального часового расхода:

где Qсут – расход воды за сутки максимального водопотребления, м3/сут; nсут – число включений насоса за сутки, составляет от 3 до 6. Регулирующий объем бака можно определить и графически, если

построить совмещенный график подачи и потребления воды [5, с. 63]. При проектировании внутреннего водопровода с баками следует

учитывать их существенные недостатки: необходимость в специальных помещениях; значительные нагрузки на перекрытие и как следствие – его подорожание; необходимость в периодической чистке баков и обеспечение циркуляции воды с целью предотвращения ухудшения ее качества.

1.7.2. Повысительные насосные установки

При постоянном или периодическом недостатке напора в наружной водопроводной сети для повышения напора во внутренних сетях зданий пре- дусматриваются насосные установки для одного или нескольких зданий.

Тип насосной установки и режим ее работы следует определять на основании технико-экономического сравнения разработанных вариантов:

1)непрерывно или периодически действующих насосов при отсут- ствии регулирующих емкостей;

2)насосов производительностью, равной или превышающей макси- мальный часовой расход воды, работающих в повторно-кратковременном режиме совместно с гидропневматическими или водонапорными баками;

3)непрерывно или периодически действующих насосов производи- тельностью менее максимального часового расхода воды, работающих со- вместно с регулирующей емкостью.

Насосы присоединяют к сети после водомерного узла. Размещают насосные установки в помещениях тепловых пунктов, бойлерных и ко- тельных, а также в сухом и теплом изолированном помещении высотой не

28

менее 2,2 м. Не допускается размещение хозяйственных насосных устано- вок (кроме противопожарных) под жилыми квартирами, детскими комна- тами, больничными помещениями, аудиториями учебных заведений и дру- гими подобными помещениями.

Насосные агрегаты устанавливают на виброизолирующих основани- ях, возвышающихся над уровнем пола не менее чем на 20 см. Насосный агрегат прикрепляют к фундаменту болтами, закладываемыми в заранее оставленные для них гнезда.

Если диаметр нагнетательных патрубков не превышает 200 мм, на одном фундаменте можно установить два агрегата. Расстояние между фундаментами и от них до стен помещения должно быть не менее 700 мм, а до торцевых стен – не менее 1 м.

Число рабочих насосов устанавливают расчетом, количество резерв- ных принимается в зависимости от числа рабочих насосов: от 1 до 3 рабо- чих – 1 резервный, от 3 до 6 рабочих – 2 резервных [7, п. 7.3].

Насосные установки монтируют с последовательным или параллель- ным соединением насосов. Если требуется увеличить расход подаваемой воды в сеть внутреннего водопровода, проектируют параллельную схему, а для увеличения напора в сети – последовательную.

На всасывающих линиях каждого насоса устанавливают задвижку, а на напорной линии – обратный клапан, задвижку и манометр (рис. 1.13).

При установке насосов целесообразно предусматривать устройство обводной линии с задвижкой и обратным клапаном в обход насосов. На- сосные установки проектируют с ручным, дистанционным или автомати- ческим управлением.

Рис. 1.13. Схема обвязки насосов:

1 и 7 – всасывающий и напорный трубопроводы; 2 – запорная арматура; 3 – насос; 4 – манометр; 5 – вибровставка; 6 – обратный клапан

29

1.7.3. Пневматические установки

Во внутренних водопроводах применяют пневматические напорные установки постоянного и переменного давления. Постоянное давление поддерживается редукционным клапаном. Наибольшее распространение имеют установки переменного давления.

Пневматические установки состоят из двух баков (воздушного и во- дяного) или одного бака (гидропневматического), оборудованных предо- хранительными клапанами, контрольными приборами (давления и уровня), запорной арматуры и компрессором для подачи сжатого воздуха. При не- достатке напора или при подаче воды во внутренний водопровод из мест- ного источника водоснабжения эти установки объединяют с автоматизиро- ванными повысительными насосами, что позволяет резко сократить объем водяного бака.

Компрессор включается в работу периодически для восполнения по- терь воздуха. Установка может работать и без компрессора. В этом случае сжатие воздуха обеспечивается подачей воды в бак под давлением насоса.

Пневматические установки используют для хранения и подачи про- тивопожарного запаса воды, а также для хозяйственно-питьевого или про- изводственного водоснабжения. Объем воды в баке в зависимости от на- значения установки может быть определен как сумма регулирующего W и запасного W1 объемов, либо только как запасный или только как регули- рующий объем.

Расчет установки предусматривает определение: а) минимального давления, соответствующего требуемому напору в сети внутреннего водо- провода, т.е. Pmin обеспечивающего требуемый напор Нтр; б) объема воды, т.е. Vв = W + W1; в) полного объема (воды воздуха), м3, составляющего:

Максимальное давление Pmax обычно принимают примерно на 30 % больше Pmin, но не более 0,6 МПа (что соответствует допустимому напору 60 м) для хозяйственно-питьевых водопроводов и не более 0,9 МПа (что соответст- вует допустимому напору 90 м) для противопожарных водопроводов.

Расход воздуха составляет около 10 % полного объема баков. Обыч-

но для пневматических установок принимают компрессоры с небольшой подачей – около 2 – 3 м3/ч.

30