3) Определение расчётных расходов воды на пожаротушение

Определим расчетные расходы воды для пожаротушения по данным приведенного примера. Так как водопровод в поселке проектируется объединенным, то согласно СНиП 2.04.02-84, п. 2.23 при количестве жителей 21000 чел. принимаем два пожара (один на предприятии, один в населенном пункте). Согласно п. 2.12, табл. 5[4] при 5-ти этажной застройке с расходом воды 20 л/с на один пожар.

Расход воды на внутреннее пожаротушение в поселке при наличии фабрики-кухни, здание 5-ти этажное объемом до 25000 м³, согласно СНиП 2.04. 01 - 85, п. 6.1, табл. 1 не предусмотрено.

Согласно СНиП 2.04. 02-84, п. 2.22 на предприятии принимаем1 пожара, т.к. площадь предприятия менее 150 га.

Согласно п. 2.14, табл.8, примечание 1[4], расчетный расход воды для здания объемом 100 тыс. м³, а для здания объемом 167 тыс. м³.

Таким образом, .

Согласно СНиП 2.04. 01-85, п.6.1, табл.2 расчетный расход воды на внутреннее пожаротушение в производственных зданиях предприятия принимаем из расчета трех струй производительностью 5 л/с каждая, тогда .

Таким образом,

,

,

согласно п. 2.23 СНиП 2.04.02-84 , расход воды на цели пожаротушения в поселке и на предприятии определяем как:

4) Гидравлический расчет водопроводной сети.

Рассмотрим гидравлический расчет на примере водопроводной сети, показанной на рис. 4.1. Общий расход воды в час максимального водопотребления составляет 122,72л/с, в том числе сосредоточенный расход общественного здания 0,066 л/с.

Рис. 4.1. Расчетная схема водопроводной сети

1. Определим равномерно распределяемый расход:

2. Определим удельный расход воды:

;

3. Определим путевые отборы:

Результаты приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1.

№ участка	длина участка	путевой отбор, л/с
1-2	1000	8,21938542
2-3	1500	12,3290781
3-4	1000	8,21938542
4-5	1500	12,3290781
5-6	1500	12,3290781
6-7	500	4,10969271
7-1	1000	8,21938542
7-4	2000	16,4387708
∑Qпутj=	82,1938542

4. Определим узловые расходы:

Аналогично определяем расходы воды для каждого узла. Результаты приведены в таблице 4.2.

Узловые расходы

Таблица 4.2.

№ узла	узловой расход, л/с
1		8,219385
2		10,27423
3		10,27423
4		18,49362
5		12,32908
6		8,219385
7		14,38392
∑qузл=	82,19385417

5.Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы. К узловому расходу в точке 5 добавляется сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 – сосредоточенный расход общественного здания (вместо точки 3 можно взять любую другую точку). Тогда q₅=52,79 л/с,q₃=10,34 л/с.

Рис. 4.2. Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами

6.Выполним предварительное распределение расходов воды по участкам сети. Сделаем это сначала для водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без пожара). Выберем диктующую точку, т.е. точку встречи двух потоков (конечную точку подачи воды). В данном примере за диктующую точку примем точку 5. Предварительно наметим направления движения воды от точки 1 к точке 5 (направления показаны на рис. 4.2). Потоки воды могут подойти к точке 5 по трем направлениям: первое 1-2-3-4-5, второе 1-7-4-5, третье 1-7-6-5. Для узла 1 должно выполняться следующее условие: сумма расходов на участках 1-2, 1-7 и узлового расхода q₁должно быть равно общему расходу воды, поступающему в сеть. То есть соотношениеq₁+q_1-2+q_1-7=Q_пос.пр. Представим, чтоq_1-2=q_1-7

Тогда q_1-2=Q_{пос.пр -}q₁/2. Представим, чтоq_4-7=q_6-7

Тогда q_4-7=q_1-7–q₇/2

Расходы воды по другим участкам сети можно определить из следующих соотношений:

q_2-3 =q_1-2-q_2,

q_3-4 =q_2-3-q_3,

q_4-5 =q_7-4+q_3-4-q_4,

q_6-5=q_7-6-q_6.

В результате получится:

q1-2=q1-7	57,25494
q7-4=q7-6	21,43551
q2-3	46,98071
q3-4	36,70648
q4-5	39,64837
q6-5	13,21612

Проверка. q₅=q_4-5+q_6-5,q₅ 39,64+13,21=52,86 л/с.

Начинаем предварительно распределять расходы воды от диктующей точке. Расходы воды будут уточняться в дальнейшем при выполнении увязки водопроводной сети. Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами в обычное время показано на рис.4.3

Рис. 4.3 Расчётная схема водопроводной сети

с предварительно распределенными расходами

при хозяйственно – производственном водопотреблении

При пожаре водопроводная сеть должна обеспечивать подачу воды на пожаротушение при максимальном часовом расходе воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды за исключением расходов воды на душ, поливку территории и т.п. промышленного предприятия. (п.2.21 СНиП 2.04.02 – 84), если эти расходы вошли в расход в час максимального водопотребления. Для водопроводной сети, показанной на рис. 4.1, расход воды для пожаротушения следует добавить к узловому расходу в точке 5, где осуществляется отбор воды на промышленное предприятие, и которая является наиболее удаленной от места ввода (от точки 1), т.е. q’₅=q₅+Q_{пож. рас}-q_душ.Однако, из таблицы водопотребления (табл.2.1) видно, что без учета расхода воды на душ час максимального водопотребления будет с 12 до 13 часов. Расход водыQ^’_пос.пр=413,10 м³/ч=114,75 л/с, в том числе сосредоточенный расход предприятия равенQ^’_пр=94,06 м³/ч=26,12 л/с, а сосредоточенный расход общественного зданияQ_об.зд=0,384 м³/ч=0,106 л/с

Поэтому при гидравлическом расчете сети при пожаре:

Т.к. ,то узловые расходы при пожаре будут другие, чем в час максимального водопотребления без пожара. Определим узловые расходы так, как это делалось без пожара. При этом следует учитывать, что сосредоточенными расходами будут:

Равномерно распределенный расход будет равен:

Определим удельный расход воды:

;

Определим путевые отборы:

Результаты приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1.

№ участка	длина участка	путевой отбор, л/с
1-2	1000	8,85164583
2-3	1500	13,2774688
3-4	1000	8,85164583
4-5	1500	13,2774688
5-6	1500	13,2774688
6-7	500	4,42582292
7-1	1000	8,85164583
7-4	2000	17,7032917
∑Qпутj=	88,5164583

Определим узловые расходы:

Аналогично определяем расходы воды для каждого узла. Результаты приведены в таблице 4.2.

Узловые расходы

Таблица 4.2.

№ узла	узловой расход, л/с
1	8,85164583
2	11,0645573
3	11,0645573
4	19,9162031
5	13,2774688
6	8,85164583
7	15,4903802
∑qузл=	88,5164583

Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы и расходы на пожаротушение. К узловому расходу в точке 5 добавляется сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 – сосредоточенный расход общественного здания (вместо точки 3 можно взять любую другую точку). Тогда q₅=89,45 л/с,q₃=11,17 л/с.

Выполним предварительное распределение расходов воды по участкам сети. Сделаем это сначала для водопроводной сети при пожаре. Выберем диктующую точку, т.е. точку встречи двух потоков (конечную точку подачи воды). В данном примере за диктующую точку примем точку 5. Предварительно наметим направления движения воды от точки 1 к точке 5 (направления показаны на рис. 4.2). Потоки воды могут подойти к точке 5 по трем направлениям: первое 1-2-3-4-5, второе 1-7-4-5, третье 1-7-6-5. Для узла 1 должно выполняться следующее условие: сумма расходов на участках 1-2, 1-7 и узлового расхода q₁должно быть равно общему расходу воды, поступающему в сеть. То есть соотношениеq₁+q_1-2+q_1-7=Q_пос.пр. Представим, чтоq_1-2=q_1-7

Тогда q_1-2=Q_{пос.пр -}q₁/2. Представим, чтоq_4-7=q_6-7

Тогда q_4-7=q_1-7–q₇/2

Расходы воды по другим участкам сети можно определить из следующих соотношений:

q_2-3 =q_1-2-q_2,

q_3-4 =q_2-3-q_3,

q_4-5 =q_7-4+q_3-4-q_4,

q_6-5=q_7-6-q_6.

В результате получится:

q1-2=q1-7	77,94998
q7-4=q7-6	31,2298
q2-3	66,88542
q3-4	55,82086
q4-5	67,13446
q6-5	22,37815

Проверка. q₅=q_4-5+q_6-5,q₅ =67,13+22,37=89,51 л/с.

Расчетная схема водопроводной сети с узловыми и предварительно распределенными расходами при пожаре показано на рис.4.4.

Рис.4.4. Расчетная схема водопроводной сети с предварительно

распределенными расходами «при пожаре».

Определим диаметры труб участников сети. Для стальных труб Э= 1.

По экономическому фактору и предварительно распределённым расходам воды по участкам сети при пожаре по приложению 4 определяются диаметры труб участков водопроводной сети:

d_1-2= 0,300 м;d_2-3= 0,300 м;d_3-4= 0,250 м;

d_4-5= 0,300 м;d_5-6= 0,150 м;d_6-7= 0,200 м;

d_4-7= 0,200 м;d_1-7= 0,300 м;

Соответствующие расчётные внутренние диаметры определяются по ГОСТ 539-80 и равны (трубы ВТ- 9, тип I) (приложение 4):

d_1-2= 0,3044 м;d_2-3= 0,3044 м;d_3-4= 0,253 м;

d_4-5= 0,3044м;d_5-6= 0,1524 м;d_6-7= 0,2029 м;

d_4-7= 0,2029 м;d_1-7= 0,3044 м;

Увязка водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.

Номер кольца	Участок сети	Расход воды q, л/с	Расчетный внутренний диаметр dp	Длина L, м	Скорость V, м/с	(1+3,51/V)^0,19*0,561V2	d1,19р	Гидравлический уклон i*10^-3
1	2	3	4	5	6	7	8	9
	1-2	57,25494271	0,3044	1000	0,787143714	0,479871365	0,24282821	1,976176379
	2-3	46,98071094	0,3044	1500	0,64589308	0,33334952	0,24282821	1,372779239
I	3-4	36,70647917	0,253	1000	0,730519866	0,418163831	0,19485584	2,146016445
	7-4	21,43550911	0,2026	2000	0,665250583	0,351962078	0,14958944	2,352853778
	7-1	57,25494271	0,3044	1000	0,787143714	0,479871365	0,24282821	1,976176379
1	2	3	4	5	6	7	8	9
	4-5	39,64837109	0,3044	1500	0,545087718	0,24405465	0,24282821	1,005050667
II	5-6	13,2161237	0,1524	1500	0,724877307	0,412231687	0,10659875	3,867134356
	6-7	21,43550911	0,2026	500	0,665250583	0,351962078	0,14958944	2,352853778
	7-4	21,43550911	0,2026	2000	0,665250583	0,351962078	0,14958944	2,352853778
				первое исправление
	потери напора	h/q	Δq΄	q΄=q+ Δq΄	V	(1+3,51/V)0,19*0,561V2
	H, м	(м*с)/л	л/с	л/с	м/c		i*10^-3	h, м
	10	11	12	13	14	15	16	17
1-2	1,976176379	0,034515385	0,640293587	57,8952363	0,795946501	0,489819104	2,01714254	2,017142541
2-3	2,059168859	0,043830091	0,640293587	47,62100452	0,654695867	0,341755381	1,40739573	2,111093601
3-4	2,146016445	0,058464241	0,640293587	37,34677275	0,743262771	0,431705707	2,21551334	2,215513341
7-4	4,705707556	0,219528612	-0,131975516	21,3035336	0,661154726	0,347984725	2,32626532	4,652530642
7-1	1,976176379	0,034515385	-0,640293587	56,61464912	0,778340927	0,470018864	1,93560242	1,935602424
Δh=(=	-0,500522253
Σ(h/q)	0,390853714							-0,24438358
Δq΄=Δh/2*Σ(h/q)	-0,640293587
	10	11	12	13	14	15	16	17
4-5	1,507576	0,038023655	0,50831807	40,15668916	0,552076099	0,249829135	1,02883079	1,543246184
5-6	5,800701534	0,43891096	-0,50831807	12,70780563	0,696997103	0,383500242	3,59760544	5,396408163
6-7	1,176426889	0,054882153	-0,50831807	20,92719104	0,649474943	0,336758156	2,25121611	1,125608055
7-4	4,705707556	0,219528612	-0,131975516	21,3035336	0,661154726	0,347984725	2,32626532	4,652530642
Δh=	-0,763844867
Σ(h/q)	0,75134538							-0,32623939
Δq΄=Δh/2*Σ(h/q)	-0,50831807

При увязке потери напора в стальных трубах с пластмассовым покрытием, следует определять по формуле:

Увязка сети продолжается до тех пор, пока величина невязки в каждом кольце не будет менее 1 м.

Следует иметь в виду, что для участка 4-7 (рис.4.3, 4.4), который является общим для обоих колец, вводится две поправки - из первого кольца и из второго. Знак поправочного расхода при переносе из одного кольца в другое следует сохранять.

Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке), как видно по направлениям стрелок на рис. 4.3, могут пойти по трем направлениям стрелок на рис. 2.4, могут пойти по трем направлениям: первое – 1-2-3-4-5, второе – 1-7-4-5, третье – 1-7-6-5. Средние потери напора в сети можно определить по формуле:

где: ,,

Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении:

м.

м.

м.

м.

м.

где: 1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (принимается 10% от линейных потерь напора).

Увязка водопроводной сети при пожаре.

№кольца	Участок сети	Расход воды q, л/с	Расчетный внутренний диаметр dp	Длина L, м	Скорость V, м/с	(1+3,51/V)^0,19*0,561V2	d^1,229р		Гидравлический уклон i*10^-3
1	2	3	4	5	6		8		9
	1-2	77,9499757	0,3044	1000	1,07166	0,8491	0,242828		3,496723561
	2-3	66,8854184	0,3044	1500	0,919544	0,6395	0,242828		2,633529329
I	3-4	55,8208611	0,253	1000	1,110928	0,90772	0,194856		4,658427521
	7-4	31,2297977	0,2026	2000	0,969216	0,70488	0,149589		4,712069151
	7-1	77,9499757	0,3044	1000	1,07166	0,8491	0,242828		3,496723561
1	2	3	4	5	6	7	8		9
	4-5	67,1344557	0,3044	1500	0,922968	0,64391	0,242828		2,651693344
II	5-6	22,3781519	0,1524	1500	1,227396	1,09239	0,106599		10,2476778
	6-7	31,2297977	0,2026	500	0,969216	0,70488	0,149589		4,712069151
	7-4	31,2297977	0,2026	2000	0,969216	0,70488	0,149589		4,712069151
				первое исправление
	потери напора	h/q	Δq΄	q΄=q+ Δq΄	V	(1+3,51/V)0,19*0,561V2
	H, м	(м*с)/л	л/с	л/с	м/c		i*10^-3		h, м
	10	11	12	13	14	15	16		17
1-2	3,49672	0,04485856	0,763501	78,7135	1,082157	0,86459	3,560509		3,560508782
2-3	3,95029	0,05906062	0,763501	67,6489	0,930041	0,65306	2,689402		4,034102867
3-4	4,65843	0,08345316	0,763501	56,5844	1,126123	0,9309	4,777372		4,777371797
7-4	9,42414	0,30176751	1,161924	32,3917	1,005276	0,75421	5,041836		10,08367167
7-1	3,49672	0,04485856	-0,7635	77,1865	1,061163	0,83375	3,433481		3,433481312
Δh=	-0,81542
Σ(h/q)	0,534								-1,145169539
Δq΄=Δh/2*Σ(h/q)	-0,7635
	10	11	12	13	14	15	16		17
4-5	3,97754	0,05924737	1,925425	69,0599	0,949439	0,67849	2,7941		4,191150584
5-6	15,3715	0,6868984	-1,92543	20,4527	1,12179	0,92426	8,670479		13,00571794
6-7	2,35603	0,07544188	-1,92543	29,3044	0,909461	0,62659	4,188716		2,094358024
7-4	9,42414	0,30176751	1,161924	32,3917	1,005276	0,75421	5,041836		10,08367167
Δh=	-4,32587
Σ(h/q)	1,12336								-0,825253705
Δq΄=Δh/2*Σ(h/q)	-1,92543
	Второе исправление
	h/q	Δq''	q΄΄=q΄+ Δq΄΄	V	(1+3,51/V)^0,19*0,561V2	i*10-3	h
	(м*с)/л	л/c	л/с	м/c			м
	18	19	20	21	22	23	24
1-2	0,04523	3,56050878	82,27399	1,13111	0,938561	3,86512	3,865123
2-3	0,05963	1,05045464	68,69937	0,94448	0,671947	2,76717	4,150757
3-4	0,08443	1,05045464	57,63482	1,14703	0,963236	4,94333	4,943328
4-7	0,3113	-0,6681639	31,72356	0,98454	0,725647	4,85092	9,701848
7-1	0,04448	-1,0504546	76,13602	1,04672	0,812833	3,34736	3,347358
Δh=	-1,14517
Σ(h/q)	0,54508						-0,09
Δq΄΄=Δh/2*Σ(h/q)	-1,05045
	18	19	20	21	22	23	24
4-5	0,06069	0,38229078	69,44217	0,95469	0,685453	2,82279	4,234185
5-6	0,63589	0,38229078	20,83502	1,14276	0,956588	8,97373	13,46059
7-6	0,07147	0,38229078	29,68666	0,92132	0,641788	4,29033	2,145164
7-4	0,3113	-0,6681639	31,72356	0,98454	0,725647	4,85092	9,701848
Δh=	-0,82525
Σ(h/q)	1,07935						-1,66972
Δq΄=Δh/2*Σ(h/q)	-0,38229
	третье исправление
	h/q	Δq΄΄΄	q΄΄΄=q΄΄+ Δq΄΄΄	V	(1+3,51/V)^0,19*0,561V2	i*10-3	h
	(м*с)/л	л/c	л/с	м/c			м
	25	26	27	28	29	30	31
1-2	0,04698	0,08287806	82,35686	1,13225	0,940317	3,87235	3,872354
2-3	0,06042	0,08287806	68,78225	0,94562	0,673448	2,77335	4,160027
3-4	0,08577	0,08287806	57,71769	1,14868	0,96581	4,95654	4,956536
4-7	0,30582	0,68649846	32,41006	1,00585	0,754996	5,04712	10,09425
7-1	0,04397	-0,0828781	76,05314	1,04558	0,811194	3,34061	3,340607
Δh=	-0,09						-0,44594
Σ(h/q)=	0,54296
Δq΄=Δh/2*Σ(h/q)	-0,08288
	25	26	27	28	29	30	31
4-5	0,06097	0,76937651	70,21155	0,96527	0,699575	2,88095	4,32142
5-6	0,64606	-0,7693765	20,06564	1,10056	0,892065	8,36844	12,55265
7-6	0,07226	-0,7693765	28,91729	0,89745	0,611371	4,08699	2,043496
7-4	0,30582	0,68649846	32,41006	1,00585	0,754996	5,04712	10,09425
Δh=	-1,66972						-0,18048
Σ(h/q)=	1,08512
Δq΄=Δh/2*Σ(h/q)	-0,76938

Потери напора в сети при пожаре

м.

м.

м.

м.

м.

где: 1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (принимается 10% от линейных потерь напора).

Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределительными расходами при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении показана на рис.4.5.

Рис.4.5 Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределительными расходами при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.

Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределительными расходами при пожаре показана на рис.4.6.

Рис.4.6 Расчетная схема водопроводной сети с окончательно распределительными расходами при пожаре.

5. Определение режима работы НС-II.

Примем двухступенчатый режим работы НС-IIс подачей воды с каждым насосом 2,5% в час от суточного водопотребления. Тогда один насос за сутки подаст 2,5*24=60% суточного расхода воды. Второй насос должен подать 100 – 60 = 40% суточного расхода воды и надо его включить на 40/2,5=16 ч.

Регулирующая емкость бака будет равна сумме абсолютных значений наибольшей положительной и наименьшей отрицательной величины графы 6. В рассмотренном примере емкость бака башни получилась равной

1,35+-3,17=4,52% от суточного расхода воды.

При выполнении курсового проекта рекомендуется проанализировать несколько режимов работы НС-II. Так, для приведенного графика водопотребления определим регулирующую емкость бака для ступенчатого режима работы НС-IIс подачей, например, по 3% суточного расхода воды каждым насосом. Один насос за 24 часа подаст 3*24=72% суточного расхода. На долю второго насоса придется 100-72=28% и он должен работать 28/3=9,33ч. Второй насос предлагается включать с 8 до 17 час.20 мин. Регулирующая емкость бака (графы 7,8,9,10 табл.5.1) будет равна 6,01+-2,43=8,44%, т.е. при этом режиме необходимо увеличение емкости бака водонапорной башни и окончательно выбираем режим работы НС-IIпо первому варианту.

Время суток	Часовое водопотребление	I вариант					II вариант
		Подача насосов	Поступление в бак	Расход из бака	Остаток в баке	Подача		Поступление в бак	Расход из бака	Остаток в баке
						насосов
1	2	3	4	5	6	7		8	9	10
0-1	2,784138	2,5		0,284137688	-0,28413769	3		0,215862312		0,215862312
1-2	1,95438	2,5	0,545619861		0,261482173	3		1,045619861		1,261482173
2-3	1,953566	2,5	0,546433723		0,807915896	3		1,046433723		2,307915896
3-4	1,953566	2,5	0,546433723		1,354349619	3		1,046433723		3,354349619
4-5	2,646719	2,5		0,146718575	1,207631044	3		0,353281425		3,707631044
5-6	3,356115	2,5		0,856115409	0,351515636	3			0,356115409	3,351515636
6-7	4,600172	5	0,399827781		0,751343417	3			1,600172219	1,751343417
7-8	5,592562	5		0,592562248	0,158781169	3			2,592562248	-0,84121883
8-9	6,421157	5		1,421157137	-1,26237597	6			0,421157137	-1,26237597
9-10	4,932015	5	0,067984711		-1,19439126	6		1,067984711		-0,19439126
10-11	4,270073	5	0,729926861		-0,4644644	6		1,729926861		1,535535605
11-12	4,930969	5	0,069031105		-0,39543329	6		1,069031105		2,604566709
12-13	5,95515	5		0,955150401	-1,35058369	6		0,044849599		2,649416308
13-14	6,003768	5		1,003767744	-2,35435144	6			0,003767744	2,645648564
14-15	4,931899	5	0,068100977		-2,28625046	6		1,068100977		3,713749541
15-16	4,269376	5	0,730624457		-1,555626	6		1,730624457		5,444373999
16-17	5,430511	5		0,430511098	-1,9861371	6		0,569488902		6,013862901
17-18	5,592562	5		0,592562248	-2,57869935	3			2,592562248	3,421300653
18-19	5,593376	5		0,59337611	-3,17207546	3			2,59337611	0,827924543
19-20	4,601102	5	0,398897653		-2,7731778	3			1,601102347	-0,7731778
20-21	4,301283	5	0,698716714		-2,07446109	3			1,301283286	-2,07446109
21-22	3,355883	5	1,644117123		-0,43034397	3			0,355882877	-2,43034397
22-23	2,615741	2,5		0,115740959	-0,54608493	3		0,384259041		-2,04608493
23-24	1,953915	2,5	0,546084925		0	3		1,046084925		-1
Всего:	100

5. Гидравлический расчет водоводов.

По заданию водоводы проложены из стальных труб с пластмассовым покрытием, и длина водоводов от НС-IIдо водонапорной башниl_вод=700м.

Учитывая, что в примере принят неравномерный режим работы НС-IIс максимальной подачей насосов Р=2,5+2,5=5% в час от суточного водопотребления, расход воды, который пойдет по водоводам, будет равен:

Так как водоводы следует прокладывать не менее чем в две линии, то расход воды по одному водоводу равен:

При значении Э=1 из приложения 2 определяем диаметр водоводов:

d_вод=0.253м;d_вн.=0.250м.

Скорость воды в водоводе определяется из выражения V=Q/ω,

где: - площадь живого сечения водовода.

При расходе Q_вод=47,78 л/с скорость движения воды в водоводе с расчетным диаметром 0.253 м будет равна:

Потеря напора определяется по формуле (4).

Для Чугунных труб с полимерным покрытием, нанесённые методом центрифугирования (приложение 10[4])

;;;

Потери напора в водоводах составят:

Общий расход воды в условиях пожаротушения в рассматриваемом примере равен .

Расход воды в одной линии водоводов в условиях пожаротушения

При этом скорость движения воды в трубопроводе:

И потери напора в водоводах при пожаре:

Потери напора в водоводах (h_вод,h_{вод.пож.}) будут учтены при определении требуемого напора хозяйственных и пожарных насосов.

7) Определение высоты водонапорной башни.

В рассматриваемом примере h_c = 8,15 м (см.2.1) .

и

7.1) Определение ёмкости бака водонапорной башни.

Нами определен график водопотребления и предложен режим работы НС-II, для которого регулирующий объем бака водонапорной башни составил К=4,52% от суточного расхода воды в поселке.

где =6880,775/сутки (табл. 1.3).

Так как наибольший расчетный расход воды требуется на тушения одного пожара на предприятии, то

Согласно табл.2.1

Таким образом,

По приложению 5 принимаем 1 водонапорную башню (номер типового проекта 901-5-28/70) высотой 27,5 м с баком емкостью 500 м³каждая.

Зная емкость бака определяем его диаметр и высоту:

,

В рассматриваемом примере эти величины составят:

,

8) Расчет резервуара чистой воды

Для определения W_регвоспользуемся графоаналитическим способом. Для этого совместим графики работы НС-1 и НС-11 (рис. 8.1). Регулирующий объем в % от суточного расхода воды равен площади «а» или равновеликой ей сумме площадей «б»

, или

Рис. 8.1. Режим работы НС – II и НС – I

В рассматриваемом примере суточный расход воды составляет 6880,775 м³, а регулирующий объем резервуара чистой воды будет равен:

,

где: Т_t = 3ч – расчетная продолжительность тушения пожара (п. 2.24 СНиП 2.04.02-84).

Водопотребление больше в следующий час (т.е. с 13 – 14 часов) м³/ч. Поэтому при расчете неприкосновенного запаса на хозяйственно-питьевые нужды принимаем:

и

Во время тушения пожара насосы на насосной станции Iподъема работают и подают в час 4,167% суточного расхода, а за времяT_tбудет подано:

Таким образом, объем неприкосновенного запаса воды будет равен:

Полный объем резервуаров чистой воды:

Принимаем 2 типовых резервуара объемом 1000 м³ каждый. Номер проекта 901-4-65.83

(приложение 6).

9) Подбор насосов для насосной станции второго подъема.

Из расчета следует, что НС-IIработает в неравномерном режиме с установкой в ней 2х основных хозяйственных насосов, подача которых будет равна:

Необходимый набор хозяйственных насосов определяем по формуле:

,

где: h_вод – потери напора в водоводах, м;

H_в-б – высота водонапорной башни, м (см. раздел 7);

H_б- высота бака водонапорной башни, м;

Z_в-б и Z_н-с – геодезические отметки соответственно места установки башни и НС-II (см. схему водоснабжения); 1.1 – коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления (п.4, приложение 10[4]).

Тогда:

Напор насосов при работе во время пожара определяем по формуле:

где h_{вод.пож.}иh_c.пож– соответственно потери напора в водоводах и водопроводной сети при пожаротушении, м; Н_св– свободный напор у гидранта, расположенного в диктующей точке, м. Для водопроводов низкого давления Н_св=10м;Z_д.т.- геодезическая отметка в диктующей точке, м. Тогда

Т.к. в нашем примере Н_{пож.нас}-Н_{хоз.нас}≤10м, то НС-11 строится по принципу низкого давления.

Расчетные значения подачи и напора, принятые марки и кол-во насосов, категория насосной станции приводятся в табл. 7. 1 .

Таблица7.1.

Тип насоса	Расчётная подача насоса	Расчётный напор насоса, м	Принятая марка насоса	Категория НС - II	Количество насосов
					Рабочих	Резервных
Хозяйственный	47,78	40,75	Д200-35	1 Обоснование: НС–II подаёт воду непосредственно в сеть объединённого противопожарного водопровода.	2	1
Пожарный (добавочный)	50	32,83	Д200-35		1

При выполнении чертежа НС-IIгабаритные размеры и диаметры патрубков центробежных насосов принимаются по приложению 10