4. Гидравлический расчет водоводов

Методика определения диаметра труб водоводов такая же, как и диаметров труб водопроводной сети. В рассматриваемом примере задано, что водоводы проложены из стальных труб и длина водоводов от HC-II до водонапорной башни l_вод=400 м. Учитывая, что в примере принят неравномерный режим работы HC-II с максимальной подачей насосов Р = 2,6 + 2,6 = 5,2 % 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 = 0,5 из приложения II определяем диаметр водоводов d_вод=0,25 м. Скорость воды в водоводе определяется из выражения V = , где=d²_p/4 - площадь живого сечения водовода.

При расходе Q_вод = 41,25 л/с скорость движения воды в водоводе с расчетным диаметром 0,250 м будет равна м/с

Потери напора определяются по формуле , :

Потери напора в водоводах составят:

=1,128м

Общий расход воды в условиях пожаротушения в рассматриваемом примере равен = 119,47 л/с. Расход воды в одной линии водоводов в условиях пожаротушения: Q_{вод.пож.}=119,47/2 =59,73 л/с.

При этом скорость движения воды в трубопроводе:

V = 59,73*4/(3,14*0,25²*1000) = 1,217 м/с. 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.

5. Расчет водонапорной башни

Водонапорная башня предназначена для регулирования неравномерности водопотребления, хранения неприкосновенного противопожарного запаса воды и создания требуемого напора в водопроводной сети.

5.1. Определение высоты водонапорной башни

Высота водонапорной башни определяется по формуле:

,

где: 1,1 –коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (п. 4, приложение 11 данных методических указаний);

h_c – потери напора водопроводной сети при работе ее в обычное время;

z_дт, z_вб – геодезические отметки соответственно в диктующей точке и вместе установки башни.

Минимальный напор Н_св в диктующей точке сети при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание согласно п. 5.11 [4] должен быть равен

где n - число этажей.

В рассматриваемом примере h_c =2,89 (см.2.1).

и

5.2. Определение емкости бака водонапорной башни

Емкость бака водонапорной башни определяется в соответствии с п. 9.1 [6]:

,

где: W_рег – регулирующая емкость бака:

,

где: К – коэффициент, учитывает регулирующий объем бака водонапорной башни в % от суточного расхода воды в поселке.

- общий расход воды в населенном пункте за сутки.

W_н.з. – объем неприкосновенного запаса воды, величина которого определяется в соответствии с п. 9.5 СП 8.13130.2009 из выражения:

Первое слагаемое – запас воды, необходимый на 10-ти минутную продолжительность тушения одного наружного и одного внутреннего пожара; второе слагаемое– запас воды на 10 минут, определяемый по максимальному расходу воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

Регулирующий объем воды в емкостях (резервуарах, баках водонапорных башен) должен определяться на основании графиков поступления и отбора воды.

Объем воды для хозяйственно–питьевых нужд и для целей пожаротушения может быть определен таким образом:

это для Q_хоз в л/с и при

это для Q_пож в л/с при

При этом нужно иметь в виду, что противопожарный объем воды водонапорной башни, общей для населенного пункта и промышленного предприятия, надлежит принимать по большему расчетному расходу для предприятия или населенного пункта.

Регулирующий объем воды в емкостях (резервуарах, баках водонапорных башен) должен определяться на основании графиков поступления и отбора воды. В нашем примере определен график водопотребления и предложен режим работы HC-II, для которого регулирующий объем бака водонапорной башни составил К=4,91 % от суточного расхода воды в поселке (раздел 3):

где =5711,7 м³/сутки (табл. 1.3).

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

W_нз.пож=(Q_пож.пр∙10∙60)/1000=(20∙10∙60)/1000=12м³

W_нз.х-п=(Q_{пос.пр∙}∙10)/60=(343,46∙10)/60=57,24м³

Таким образом,

По приложению 3 принимаем водонапорную башню (номер типового проекта 901-5-12/70) высотой 25 м с баком емкостью 500 м³.

Зная емкость бака определяем его диаметр и высоту:

,

В рассматриваемом примере эти величины составят:

,

Принципиальная схема водонапорной башни и ее оборудования показана на рис.13.29 стр. 301 литературы [2]. При выполнении курсового проекта необходимо привести эту схему, проставить полученные в результате расчетов размеры ствола и бака водонапорной башни, указать уровень неприкосновенного пожарного запаса воды, пояснить назначение оборудования и предложить способ сохранения НПЗ воды.