18. Водонапорные и регулирующие устройства

Эти элементы являются общими для обеих схем сельскохозяйственного водоснабжения (из поверхностных и подземных источников).

Водонапорные башни. Полного соответствия водопотребления и подачи воды насосной станцией второго подъема добиться невозможно. Для регулирования подачи и потребления служат водонапорные башни.

В часы, когда подача насосной стации превышает расход водопотребления, излишняя вода насосной станции подается в водонапорную башню и наоборот.

Водопровод мог бы работать и без водонапорной башни, но тогда насосную станцию пришлось бы проектировать большей мощности, на наибольший расход водопотребления, с круглосуточной работой, что резко увеличило бы как капитальные, так и эксплуатационные расходы.

Регулирующую емкость бака водонапорной башни можно определять по совмещенным ступенчатым или интегральным графикам подачи и потребления воды. В первом случае она равна площади фигур, заключенных между линиями подачи воды 2 и водопотребления 1, например, на графике (рис.18.1) заштрихованных фигур. Во втором случае регулирующая емкость бака равна сумме абсолютных величин максимальной положительной и максимальной отрицательной разностей ординат кривых круглосуточной подачи и потребления воды. На интегральном графике (рис.18.2) регулирующая емкость бака при круглосуточной работе насосной станции

.

Из интегральной кривой потребления (рис.18.2) видно, что регулирующую емкость бака можно уменьшить, сократив работу насосной станции (включить в 4 часа и выключить в 20), т.е. исключить работу насосной станции в часы минимального водопотребления. Тогда

.

Более того, можно «вписать» работу насосной станции в интегральную кривую водопотребления, используя датчики минимального и максимального уровней. При этом регулирующая емкость может оказаться еще меньше.

В баке водонапорной башни должен храниться, кроме регулирующего объема, запас воды для тушения пожара в первые минуты его возникновения.

Рис.18.1

Рис.18.2

таким образом, объем бака водонапорной башни должен равняться:

,

где W_p - регулирующая емкость бака; W_n - запас воды для тушения одного внутреннего и одного наружного пожара в течение 10 минут.

Пневматические установки. Роль водонапорных башен могут выполнять пневматические водонапорно–регулирующие установки. Однако из-за больших эксплуатационных затрат их применяют редко.

При пневматическом водоснабжении напор в водопроводной сети создается сжатым воздухом, подаваемым в герметически закрытый резервуар. Этот резервуар выполняет функции бака водонапорной башни.

Существуют пневматические установки двух типов: переменного давления и постоянного давления.

Резервуары чистой воды. Резервуары служат для хранения запасов воды и в зависимости от назначения могут быть расположены в различных местах системы водоснабжения.

Основное назначение резервуаров:

- прием и хранение воды, поступающей от насосных станций первого подъема или станций очистки и подаваемой далее насосными станциями второго (или последующего) подъема;

- прием свежей воды, питающей системы оборотного водоснабжения;

- хранение регулирующего объема воды и поддержание напора в сети;

- хранение противопожарных и аварийных запасов воды.

Емкость резервуаров чистой воды при станциях очистки определяется регулирующим объемом , необходимым для возмещения разницы между равномерной подачей воды станцией очистки и откачкой ее насосами станции второго подъема. Этот объем определяется по аналогии с водонапорной башней.

В резервуарах чистой воды обычно хранятся также запас воды для технологических целей станции очистки (промывка фильтров и др.) и запас водыдля целей пожаротушения. Таким образом, общий объем резервуара

.

Продолжительность пожара по нормам составляет три часа. В течение этого времени из резервуара будет откачиваться расход на противопожарные цели и максимальный расход на хозяйственно–питьевые цели (предполагается, что в момент пожара в резервуаре может не быть регулирующего объема воды), а поступать в резервуар будет при условии бесперебойной работы насосной станции первого подъема.

Следовательно:

,

где - расход воды на хозяйственно–питьевые цели наибольшего водопотребления (по графику).