5.2. Определение емкости бака водонапорной башни Емкость бака водонапорной башни должна быть равна п. 9.1 [4]

W_б = W_рег + W_нз ,

Где Wpег - регулирующая емкость бака; Wнз- объем неприкосновенного запаса воды, величина которого определяется в соответствии с п. 9.5 [4] из соотношения:

где:

–объем воды на хозяйственно–питьевые и производственные цели на 10 мин. тушения пожара;

– объем воды на 10 мин. тушения одного внутреннего и одного наружного пожара (СНиП 2.04.02-84*, п.9.5).

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

м³,

это для Q_хоз в л/с и при

м³,

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, а при их отсутствии по формуле, приведенной в п. 9.2 [4]. В нашем примере определен график водопотребления и предложен режим работы HC-II, для которого регулирующий объем бака водонапорной башни составил К = 2,93 % от суточного расхода воды в поселке (раздел 3)

W_рег == (2, 9312762)/100 = 374 м³,

где =12762 м³/сутки (табл. 1.3).

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

.

Согласно табл. 1.3 .

Таким образом, W_н.з.=30+125=155м³ и W_в=374+155=529 м³.

По приложению принимаем типовую водонапорную башню высотой 27,5 м с баком емкостью W_Б = 800 м³.

Зная емкость бака, определяем его диаметр и высоту

, Д_Б = 1,5Н_Б.

В рассматриваемом примере эти величины составят

, Н_Б = 11,5/1,5 = 7,7 м.

Принципиальная схема водонапорной башни и ее оборудования показана на рис. 13.24 учебника [2]. При выполнении курсового проекта (или курсовой работы) необходимо привести эту схему, проставить полученные в результате расчетов размеры ствола и бака водонапорной башни, указать уровень НЗ, пояснить назначение оборудования и предложить способ сохранения НЗ.

6. Расчет резервуаров чистой воды

Резервуары чистой воды предназначены для регулирования неравномерности работы насосных станций в I и II подъема и хранения неприкосновенного запаса воды на весь период пожаротушения

W_р.ч.в. = W_рег + W_н.з.

Регулирующая емкость резервуаров чистой воды может быть определена на основе анализа работы насосных станций в I и II подъема.

Режим работы HC-I обычно принимается равномерный, так как такой режим наиболее благоприятен для оборудования HC-I и сооружений для обработки воды. При этом HC-I, также как и НС-II, должна подать все 100 % суточного расхода воды в поселке. Следовательно, часовая подача воды HC-I составит 100/24 = 4,167 % от суточного расхода воды в поселке. Режим работы НС-II приведен в разделе 3.

Для определения W_рег воспользуемся графоаналитическим способом. Для этого совместим графики работы HC-I и НС-II (рис. 6.1). Регулирующий объем в процентах от суточного расхода воды равен площади "а" или равновеликой ей сумме площадей "б".

W_рег = (5-4,167)16 = 13, 3%

Или W_рег = (4,167 - 2,5)5 + (4,167 - 2,5)3 = 13, 3%

В рассматриваемом примере суточный расход воды составляет 12762 м³, и регулирующий объем резервуара чистой воды будет равен:

W_рег = (12762 • 13,3)/100 = 1697 м³.

Рис. 6.1. Режим работы НС-II и HC-I

Неприкосновенный запас воды (W_н.з.) в соответствии с п. 9.4 [4] определяется из условия обеспечения пожаротушения из наружных гидрантов и внутренних пожарных кранов п. 2.12-2.17, 2.20, 2.22-2.24 [4] и п. 6.1."6.4 [5], а также специальных средств пожаротушения (спринклеров, дренчеров и других аппаратов, не имеющих собственных резервуаров) согласно п. 2.18 и 2.19 [4] и обеспечения максимальных хозяйственно-питьевых и производственных нужд на весь период пожаротушения с учетом требований п. 2.21 [4].

Таким образом,

W_н.з = W_н.з.пож + W_н.з.х-п.

При определении объема неприкосновенного запаса воды в резервуарах допускается учитывать пополнение их водой во время тушения пожара, если подача воды в резервуары осуществляется системами водоснабжения I и II категории по степени обеспеченности подачи воды, т.е.

W_н.з = (W_н.з.пож + W_н.з.х-п) - W_н.с.-1 .

В нашем примере

,

где . = 3 ч - расчетная продолжительность тушения пожара (п. 2.24 [4]). При определении Q_хоз.пр. не учитываются расходы на поливку территории, прием душа, мытье полов и мойку технического оборудования на промышленном предприятии, а также расходы воды на поливку растений в теплицах, т. е. если эти расходы воды попали в час максимального водопотребления, то их следует вычесть из общего расхода воды (п. 2.21 [4]). Если при этом Q_хоз.пр окажется ниже, чем водопотребление в какой-либо другой час, когда душ не работает, то максимальный следует принимать в соответствии со столбцом 10 табл. 1.3.

В приведенном примере Q^/_хоз.пр - Q_суш = 749,62 - 35 = 714,62м³/ ч, что меньше водопотребления в следующий час (т.е. с 8 до 9 ч) 743,03м³/ ч. Поэтому при расчете неприкосновенного запаса на хозяйственно-питьевые нужды принимаем

Q^/_пос.пр=743,03 м³ и W_н.з.х-п=Q^/_хоз.пр _Т = 743,0333=2229 м³.

Во время тушения пожара насосы насосной станции подъема работают и подают в час 4,167 % суточного расхода воды, а за время будет подано

Таким образом, объем неприкосновенного запаса воды будет равен

W_н.з.=(1269 + 2229) - 1595 = 1903м³

Полный объем резервуаров чистой воды

W_р.=1697+1903 = 3600м³

Согласно п. 9.21 [4] общее количество резервуаров должно быть не менее двух, причем, уровни НЗ должны быть на одинаковых отметках, при выключении одного резервуара в остальных должно храниться не менее 50% НЗ, а оборудование резервуаров должно обеспечивать возможность независимого включения и опорожнения каждого резервуара.

Принимаем два типовых резервуара объемом 1800м³ каждый (приложение IV). Оборудование резервуаров - см. стр. 275-277 учебника [2]. Общий вид типового железобетонного резервуара показан на рис. 13.22[2], а камер переключения на рис. 6.2 и 6.3 .

Рис. 6.2. План камеры переключения резервуара чистой воды для HC-II низкого давления

Рис. 6.3. План камеры переключения РЧВ для НС-П высокого давления

7. Подбор насосов для насосной станции второго подъема

Из расчета следует, что НС- II работает в неравномерном режиме с установкой в ней двух основных хозяйственных насосов, подача которых будет равна

(12762.2,5)/100=319м³/ч=88,6л/с

Необходимый напор хозяйственных насосов определяем по формуле

Н_{хоз.нас.}=1,1 h_вод + Н_вб + Н_б + (z_вб - z_н.с.),

где h_вод - потери напора в водоводах, м; H_вб – водонапорной башни, м (см. разд. 5); H_б - высота бака водонапорной башни, м; z_вб и z_н.c -геодезические отметки, соответственно, места установки башни и НС II (см. схему водоснабжения); ш - коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (п. 4, приложение 10 [4]).

Тогда Н_{хоз.нас.} = 1,1 • 6,8 + 27,5 + 7,70 + (100 - 96) = 46,7м

Напор насосов при работе во время пожара определяем по формуле H_{хоз.нас.}=1,1(h_{вод.пож}+ h_с.пож­)+Н_с.в.+(z_д.т. - z_н.с.)

h_{вод.пож} и h_с.пож — соответственно потери напора в водоводах и водопроводной сети при пожаротушении, м; H_С.В, - свободный напор у гидранта, расположенного в диктующей точке, м. Для водопроводов низкого давления H_с.в. =10 м; z_д.т..- геодезическая отметка в диктующей точке, м.

Тогда Н_{хоз.пож} = 1,1 • (21.7 + 24,6) +10 + (92 - 96) = 56м