Нр.б - расчетная глубина воды в резервуаре напорной башни, ориентировочно принимается равной 5-6 м;
hH. ст - потери напора на внутренних коммуникациях насосной станции, принимаются предварительно равными 2-2,5 м;
hc - потери напора в водоводах и водопроводной сети от насосной станции до водонапорной башни.
Hб и hc определяются из расчета потерь напора по длине 2-3 м водного столба на один погонный километр сети, т.е. гидравлический уклон равен 0,002-0,003.
Потери напора на участке водонапорная башня - диктующая точка определяется по формуле:
,м (2.3)
где i - гидравлический уклон;
lб - длина водоводов от диктующей точки до башни, равная 975 м.
H6 =0,002 · 975 =1,95 м.
Потери напора в водоводах и водопроводной сети от насосной станции до водонапорной башни определяются по формуле:
,м (2.4)
где lС - длина контура НС-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-ВБ, равная 2325 м. По (2.4) получим:
Hс = 0,002 • 2325 = 4,65 м.
Подставляя полученные значения в формулу (2.2) находим расчетную высоту ствола водонапорной башни до дна резервуара:
Hб =72,5-74,2 + 34 + 1,95 = 34,25 м. Далее находим потребный напор насосов:
Hн = 74,2 - 65,8 + 34,25 + 5 + 2 + 4,65 = 54,3 м.
По [3] подбираем три насоса марки К100-65-250/2 с производительностью Q=100 м3/час и напором Н=80 м.
2.2 Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни
2.2.1 Определение табличным методом
Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни производится табличным методом. При определении регулирующей емкости назначается час суток после длительного и большого расхода из бака (21-22), считая, что к этому часу бак опорожняется, и за следующий час в графу 25 таблицы 1.2 ставим 0. Затем суммируем или вычитаем приток поступающей воды в бак за каждый час. Наибольшее число 25 графы является регулирующей емкость бака, т.е. 321,64 м3.
Наибольшее значение графы 23 соответствует максимальному транзиту, т.е. 72,22 м3, и приходится на 0-1 час.
2.2.2 Определение по аналитической формуле
В соответствии с п.9.2 [1] регулирующий объем воды в баке определяется по формуле:
,м3
где Qсут.max - расход воды в сутки максимального водопотребления, м3/сут;
kH - отношение максимальной часовой подачи в сеть водопровода с регулирующей емкостью к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления,
(2.6)
(2.7)
По (2.6),(2.7) получим:
kq - коэффициент часовой неравномерности отбора воды из регулирующей емкости, определяемый как отношение максимального часового отбора к среднему часовому расходу в сутки максимального водопотребления,
Коэффициент kчравен:
Подставляя полученные значения в формулу (2.5) находим регулирующий объем воды в баке:
2.3 Определение полной емкости бака водонапорной башни
Суммарная емкость бака водонапорной башни определяется:
Wр.б=Wp+Wпож ,м3, (2.9)
где Wp - регулирующая емкость башни (определенная табличным методом), м3;
Wпож- запас воды на тушение одного внутреннего и одного наружного пожара в течение 10 минут, м3 ,
(2.10)
где qпож - расход воды на тушение одного внутреннего и одного наружного пожара, л/с.
По формуле (2.10) получим:
Далее находим суммарную емкость бака:
Wр.б =321,64+12 = 333,64 м3.
Суммарная емкость бака водонапорной башни должна находиться в пределах 2-6% от суточного расхода.
Полученная емкость бака составляет, что меньше 6%.
По суммарной емкости подбираем типовую башню емкостью 350 м3.
3. Гидравлический расчет сети
Цель гидравлического расчета водопроводной сети заключается в нахождении экономически наивыгоднейших диаметров магистральных трубопроводов всех участков сети и сопротивлений в них, достаточных для пропуска необходимого количества воды ко всем потребителям с требуемым напором и необходимой степенью надежности, а также в определении минимальных потерь напора на участках сети, которые нужны для установления высотного положения регулирующей емкости и требуемого напора насосов второго подъема, и минимальной стоимости водопроводной сети.
3.1 Определение путевых и узловых расходов
После трассировки магистральную водопроводную сеть разбивают на расчетные участки. Начало и конец участка нумеруют (номера узлов), узлы намечают также в точках подключения водоводов от насосной станции, от водонапорной башни, в местах отбора воды крупными потребителями и в местах устройства пересечений и ответвлений магистральных линий. Условно принимается, что отбор воды происходит только из гидравлического узла. Отбор воды в течение суток изменяется в значительных пределах, фактическую картину которого установить очень трудно. На практике принимают условную схему водоотбора, которая предполагает равномерную отдачу воды магистральной водопроводной сетью.
3.1.1 Путевые расходы
По табл. 1 максимальный общегородской расход приходится на час суток с!2 до 13 и составляет 320,2 м3/ч или 88,94 л/с.
Этот расход определяется следующим образом: равномерно распределенный хозяйственно-
питьевой расход 229,72м3 1ч или 63,81 л/с
расход в больнице 1,1 м3/ч 0,3 л/с
расход воды на механическую поливку 23,3 м3/ч 6,47 л/с
расход на промпредприятии 66,08 м3/ч 18,36 л/с
Итого: 320,2 м3/ч 88,94 л/с
Подача воды в сеть:
насосная станция подает 280,11 м3/ч 77,81 л/с
водонапорная башня подает 40,09 м3/ч 11,13 л/с
Итого: 320,72 м3/ч 88,94 л/с
Находим длину каждого участка сети по генплану, причем длина участка, у которого кварталы города расположены по одну сторону, принимается равной половине длины этого участка. Длины водоводов переходов над реками не учитываются.
Путевой расход определяется по формуле:
(3.1)
где qуд - удельный расход на 1 км сети, л/с;
1 - длина участка, км,
(3.2)
где - сумма путевых расходов, л/с;
- сумма длин всех участков водопроводной сети, км. По (3.2) находим:
л/с на 1 км
Таблица 3.1- Путевые расходы по участкам сети
|
№ участков |
Длина участка, км |
Удельный расход на 1 км, л/с |
Путевой расход, л/с |
|
1-2 |
0,13 |
22,17 |
2,88 |
|
2-3 |
0,1 |
22,17 |
2,22 |
|
3-4 |
0,14/2=0,07 |
22,17 |
1,55 |
|
4-5 |
0,05 |
22,17 |
1,11 |
|
5-6 |
0,14 |
22,17 |
3,1 |
|
6-7 |
0,22 |
22,17 |
4,88 |
|
7-8 |
041 |
22,17 |
9,09 |
|
8-9 |
0,22/2=0,11 |
22,17 |
2,44 |
|
9-10 |
0,3 |
22,17 |
6,65 |
|
10-11 |
0,14 |
22,17 |
3,1 |
|
11-5 |
0,11 |
22,17 |
2,44 |
|
11-12 |
0,3 |
22,17 |
6,65 |
|
12-13 |
0,26/2=0,13 |
22,17 |
2,88 |
|
13-1 |
0,3 |
22,17 |
6,65 |
|
14-15 |
0,18/2=0,09 |
22,17 |
2,0 |
|
15-16 |
0,2 |
22,17 |
4,43 |
|
16-17 |
0,26/2=0,13 |
22,17 |
2,88 |
|
17-18 |
0,2 |
22,17 |
4,43 |
|
18-14 |
0,08/2=0,04 |
22,17 |
0,9 |
|
|
3,17 |
|
70,28 |
