1.Классификация насосов.

Насосом называют гидравлическую машину, предназначенную для сообщения с жидкостью кинетической энергии. Насосы применяются во многих отраслях народного хозяйства: отоплении, вентиляции. Практические задачи по подачи воды для целей пожаротушения решаются с учетом совместной работы насосов и рукавных систем. По принципу действия насосы делятся на объемные и динамические. К объемным относятся поршневые, плунжерные, ротерные, шестерные, диафрагменные насосы. В них энергия сообщается жидкости путем периодического изменения замкнутого объема при перемещении жидкости от всасывающей к напорной плоскости. К динамическим относятся насосы, в которых жидкость перемещается под действие гидродинамических сил, причем жидкость проходящая по насосу образует сплошной поток от входа к выходу. Динамическими являются насосы полостные(центробежные), электромагнитные, трения и инерции(вихревые, струйные) насосы. Преимущественное распространение получили центробежные насосы, в которых передача энергии, осуществляется путем динамического воздействия лопастей колеса с обтекающей их жидкостью. Основными достоинствами центробежных насосов является простота и компактность конструкции, относительно небольшая масса, удобство их соединения с электродвигателями, высокая производительность и способность к саморегулированию. Последнее свойство саморегулирования проявляется в том, что при изменении расхода жидкости или прекращения ее подачи центробежный насос продолжает работать в течении некоторого времени не выходя из строя. Однако центробежные насосы имеют существенный недостаток, заключается в том что они не являются самовсасывающими. Поэтому для их запуска необходимы дополнительные вакуумные насосы или использовать устройство (напорная башня), позволяющая заполнять всасывающие линии и корпус насоса водой.

2. Классификация,устройство и принцип действия центробежных насосов.

ЦН принято классифицировать по создаваемому напору, числу рабочих колес, способу подвода жидкости к рабочему колесу, расположению вала насоса, коэффициента быстроходности. Различают низконапорные (до 20 метров), средненапорные (20…..60 метров), высоконапорные (более 20 метров). По числу рабочих колес:- одноступенчатые ( с 1м рабочим колесом) и многоступенчатые( с несколькими рабочими колесами). Одноступенчатые насосы могут выполняться с консольным расположением вала(консольные насосы). В многоступенчатых насосах происходит постепенное увеличение напора жидкости, при ее прохождение через последовательно соединенные колеса. Это как правило высоконапорные насосы. Производительность многоступенчатого насоса равна подаче 1го колеса. По способу подвода жидкости к рабочему колесу :различают с односторонним и двусторонним. По расположению вала рабочего колеса бывают горизонтальные и вертикальные. С вертикальным валом используются для забора воды из глубинных колодцев и скважин, на насосных станциях 1го подъема. По коэффициенту быстроходности рабочего колеса :- тихоходные:- нормальные. Коэффициент быстроходности характеризует конструктивные особенности данного насоса и выражает частоту вращения данного эталонного рабочего колеса, которое будучи подобно заданному при мощности N=0.736кВт. в напоре Н=1 м обеспечивает подачу Q=0.075м3/с.Коэффициент быстроходности где Q-подача насоса м3/с; Н-напор; n-частота вращения вала. При заданной частоте вращения коэффициент быстроходности увеличивается с ростом подачи, поэтому тихоходные насосы служат для создания больших напоров при малой подаче. Основные элементы :колесо, лопасти, корпус, вал, всасывающий трубопровод, нагнетающий трубопровод, патрубок. Рабочее колесо насажено на вал, которое приводится в работу двигателем. Оно состоит из 2х дисков, между которыми расположены замкнутые лопасти. Рабочее колесо помещено в спиральную камеру, которое служит для плавного отвода жидкости к напорному патрубку. В обычно применяемых насосах колеса имеют 6,8 лопастей, насосов предназначенных для переключения загруженных жидкостей устанавливают рабочие колеса с 2,4 лопастями. Перед запуском насос и всасывающий патрубок заполняют водой, после чего двигатель приводит во вращение колесо насоса. Под действием центробежных сил, находящаяся в насосе жидкость начинает перемещаться по каналам между лопастями рабочего колеса. Вследствие этого при входе в рабочее колесо образуется вакуум. Тогда под действием наружного давления в жидкость из резервуара по всасывающему трубопроводу поступает в центробежную зону рабочего колеса. В процессе обтекания лопастей рабочего колеса и их силового воздействия на поток механическая энергия преобразуется в кинетичекую энергию движения жидкости. Причем на выходе их рабочего колеса кинетическая энергия преобразуется в энергию давления.

3. Основные рабочие параметры насосов.

Насос характеризуется следующими основными параметрами: Q- объем подачи жидкости; Н – напор; N- мощность; ; -высота всасывания. Подачей насоса называется объем жидкости переходящей в единицу времени. Напор это разность полных удельных энергий потока у входа в насос и выхода, выраженную в метрах столба переходящей жидкости. ;

Нвс- высота всасывания; - разность отметок между манометром и вакууометром; абсолютное давление во всасывающем и напорном трубопроводе; средние скорости; разность E3 и E2 выражает напор. Напор насоса : . Определяется высотой столба жидкости между манометром и вакууметром с суммой показаний этих приборов и разностью значений удельных кинетических энергий жидкости за насосом и перед ним. В случае равенства диаметров напор равен . Если насос питается от водопровода, обеспечивающего избыточный напорна входе, то во всасывающем патрубке насоса будет не вакуум а избыточное давление . Мощность это объем работы выполненный им в единицу времени. Определяется следующим образом. Насос переносит в единицу времени массу жидкости и поднимает ее на высоту Н=рgQH представляет собой работу или мощность. Затраченная насосом мощность больше полезной мощности, так как в насосе неизбежны потери энергии. Эффективность насоса оценивается его полным кпд. Полный кпд учитывает гидравлические, механические потери, возникающие при передачи энергии переносящей жидкости. Гидравлический кпд, учитывает потери энергии на преодоление сопротивлений при движении жидкости от входа в насос до выхода из него. Объемный кпд составляет 0,9….0,98, учитывает потери энергии в результате циркуляции жидкости через зазоры между рабочим колесом и корпусом насоса. Механический кпд определяет потери энергии в следствии трения в подшипниках, сальниках, а также из за трения колеса о жидкость. Находится от 0,95….0,98. Максимальная величина полного кпд современных насосов достигает 0,9 и более, а малых 0,6….0,7.

4. Высота всасывания и явление кавитации.

Необходимо различать вакуумметрическую высоту всасывания - характеризующую степень разряжения, возникающую у входа в насос и геометрическую высоту всасывания , которая определяет высоту установки оси насоса над уровнем жидкости в источнике. Всасывание жидкости насосом, происходит за счет разности атмосферного давления на свободной поверхности жидкости в источнике и абсолютного давления у входа в рабочее колесо. Эта разность давлений равна величине вакуума или вакуумметрической величине всасывания . Вакуумметрическая высота всасывания зависит от атмосферного давления, температуры и плотности перекачиваемой жидкости, частоты вращения колеса насоса., конструктивных особенностей насоса . Допускаемая вакуумметрическая величина всасывания указывается в каталогах насоса и не превышает 6-8 метров. Связь между вакуумметрической и геометрической высот всасывания можно установить с помощью уравнения Бернулли . Следовательно геометрическая высота меньше вакуумметрической на величину скоростного напора и потерь напора во всасывающем трубопроводе. С увеличением подачи насоса геометрическая высота всасывания будет уменьшаться. Для увеличения геометрической высоты всасывания необходимо уменьшить потери напора во всасывающем трубопроводе и скорость жидкости на входе в насос. При кавитации жидкость начинает вскипать наружное сплошное течении потока, в результате прекращается подача. При длительной работе насоса , которая влечет за собой гидравлические удары в трубах и сопротивление вибрации, происходит разрушение металла в местах кавитации, особенно быстро разрушается чугун. Более стойкими являются бронза и нержавеющая сталь. Необходимо иметь в виду следующие положения :чем выше температура жидкости тем ниже высота всасывания и при увеличении давления в патрубке наступает кавитация. Так при t=+5C кавитация наступает при давлении 1кПа. При t=+70 C забор воды невозможен , поэтому для обеспечения нормальной работы насоса минимальное давление на входе должно всегда оставаться несколько больше, чем давление насыщенных паров где давление насыщенных паров, -кавитационный запас. Условия эксплуатации насоса в том числе и высота всасывания должны исключать возможность возникновения кавитации . Обычно геометрическая высота всасывания для центробежных насосов составляет не более 5-7 метров и лишь для некоторых типов насосов она достигает 7.5-8 метров.

5. Расчет насосно-рукавных систем

Вода к месту пожара подается от водоисточника по рукавным системам передвижными пожарными насосами. При достаточном давлении водопроводной сети возможная ее подача непосредственно от пожарных гидрантов. В практике пожаротушения используются различные схемы насосно-рукавных систем, выбор которых зависит от характеристики водоисточника, удаленности гидрантов от очага пожаров, характеристика его развития и другое. Если для тушения пожара требуется небольшое количество воды, то прокладывают одну линию из последовательно соединенных рукавов с установкой одного ствола. При необходимости подачи необходимого количества воды от насоса до места пожара прокладывают магистральные рукавные линии большего диаметра и к ним через рукавное разветвление присоединяют параллельные рабочие линии. Такая схема – смешанная. При тушении крупных пожаров с подачей мощных струй используют лафетные стволы, к которым вода как правило подается по нескольким параллельным линиям. Прокладка линий применяется для подачи воды к очагу пожара от далеко расположенного водоисточника при работе автонасосов по схеме в перекачку.

6.Работа насосов на сеть.

В практике проектирования и анализа режимов работы насосов широко применяется метод графо – аналитического расчета совместной работы системы насоса на сеть. При совместной работе насоса и сети устанавливается режим, при котором расход воды и напор будут соответствовать друг другу, то есть, напор, необходимый для подачи воды по трубопроводу будет соответствовать напору, развиваемому насосам. Этот режим можно определить, построив совмещенные характеристики насоса и сети на одном графике. Для решения этой задачи надлежит использовать аналитическое выражение главной рабочей характеристики насоса. Если кривую QH считать параболой, то главную рабочую характеристику можно выразить уравнением : H = a - b*Q², где Н – напор насоса (в м), а – напор насоса при 0 – подаче (в м), b – переводной коэффициент, учитывающий конструктивные особенности насоса и Q – подача (в л/с). Значения параметров а и b входят в характеристики насосов. Используя эти значения и задаваясь значениями подачи в соответствии с формулой, строят характеристику насоса QH, которая показывает, как изменяется напор с изменением расхода. Для получения формулы, определяющей характеристику трубопровода, используют формулу :

H = H_r + h_вс + h_н + H_вс,

h_вс + h_н = h = S*Q²(сумма потерь).

Т.к. для заданных условий H_r и H_вс известны, то их сумма = z, то

Н = z +S_сист*Q²(характеристика трубопровода).

Если характеристику изобразить на одном графике вместе с рабочей характеристикой насоса, то полученная точка пересечения - т.А – рабочая точка насоса. По этой точке определяются все все данные, характерные для режима работы насоса (подачу, напор, кпд, мощность). Если рабочая точка отвечает оптимальному режиму, то он побран правильно. Чтобы уменьшить подачу, можно перекрыть задвижку на напорном трубопроводе настолько, чтобы рабочая т.А переместилась в новую т.В, соответствующей подаче Q_в . Появляется добавочное сопротивление от задвижки, полученный при этом напор Н_в для полезной работы используется только частично. Увеличение подачи до величины Q_с , соответствующей рабочей точке С, можно либо увеличить частоту вращения рабочего колеса, либо используя насос с другой характеристикой, или уменьшение потерь напора в трубопроводах.

7.Гидравличесеские расчеты насосно-рукавных систем.

Сводится к решению 3-х основных задач :

1)Определение напора у насоса (если задан напор перед пожарным стволом, схема строения рукавов с указанными характерными параметрами);

2)Расчет расхода воды из стволов при заданном напоре насоса и заданной схеме подачи;

3)Определение предельной длины рукавных линий по расчетному расходу и напору насоса.

Определение напора у насоса. При практических расчетах определяют напор, фиксируемый манометром, установленным на напорном патрубке. Величина этого напора используется на преодоление сопротивлений рукавных систем (h_c), подъем жидкости на высоту z, создание свободного напора H_св для подачи струи :

H = h_c + z + H_св

Величина потери напора в рукавных линиях зависит от схемы их соединения. При последовательном соединении это потери h_c=S_сист*Q², где S_сист-сопротивление системы.

При параллельном соединении рукавных линий общий расход воды, перекачиваемой через систему подачи распространяется по ответвлениям в зависимости от их характеристик (длины, диаметра, гидравлического сопротивления) и потери напора : h_c=S_сист*Q² . Отличие в определении сопротивления системы : при параллельном соединении n-равномерных участков, общее сопротивление системы будет в n² меньше сопротивления одного участка S_сист = S₁ / n², где S₁-сопротивление одного участка. Таким образом, параллельное соединение уменьшает общее сопротивление по сравнению с сопротивлением одной линии (при 2х одинаковых линиях в 4 раза, при 3х – в 9).

Рассмотрим смешанную систему с 3 пожарными стволами, вода к которым подается от насоса по магистральной линии, соединяющейся через разветвления с 3 рабочими параллельными линиями. Сопротивление одной рабочей линии с присоединенным стволом определяют : S_р = n*S + S_ствола, n-число рукавов рабочей линии, S – сопротивление одного рукава, S_р – сопротивление рабочей линии.

Сопротивление магистральной линии, состоящей из одинаковых рукавов :

S_m=n_m*S, n_m – количество магистралей.

Сопротивление всей системы будет = сумме сопротивлений составных участков : S_c = S_m + S_р.

Напор насоса будет рассчитываться:

Н = S_c * Q² + z, где Q – общая подача насоса, z – разность геометрических отметок расположения стволов и насоса. Таким образом, при определении требуемого напора у насоса необходимо в первую очередь вычислить сопротивление системы подачи воды к месту пожара.

Определение расхода воды по заданному напору. Расчет выполняют с учетом характеристик насоса и рукавной системы. Эта задача может быть разрешена графически и аналитически. При графическом решении задачи строят характеристики насоса и рукавной системы. Точки пересечения 2х полученных кривых соответствуют предельным возможностям насоса при данных условиях. При аналитическом методе совместно решают уравнения , описывающие характеристику насоса H = a- b*Q² и рукавной системы H = h_c + z + H_св . При равенстве правых частей уравнений получаем величину расхода :

Q = .

Определение предельной длины рукавных линий. Максимальную длину магистральных линий (рабочие длины) определяют, решая совместно уравнения, характеризующие напор насоса и рукавных систем (H = a- b*Q² и H = h_c + z + H_св). В конечном счете получают :

n = .

Из-за неровности местности необходимо обходить преграды, поэтом число рукавов (при длине каждого по 20 м) на отрезке l определяют с 20% запасом.

8. Перекачка воды автонасосами.

Если источники водоснабжения расположены на значительном расстоянии от места пожара и один автонасос не может обеспечить трубемого напора, воду перекачивают по рукавным линиям несколькими пожарными насосами, подключенных последовательно. Перекачку можно проводить несколькими способами :

-через промежуточную емкость непосредственно из насоса в насос,

-через бак автосистемы, используемой в качестве промежуточной емкости (дальше три рисунка).

Рисунок а) + : возможность постоянного контроля за уровнем воды в промежуточной емкости и соответствующей регулировке режима работы.

Рисунок б) При перекачке из насоса в насос для обеспечения надежной системы (у всасывающего патрубка насоса) необходимо иметь избыточный напор 10 м. Образование вакуума в данном случае недопустимо, так как это может привести к сплющиванию рукавов, снижению и полному прекращению подачи воды.

При перекачке через бак автоцистерны (рисунок в) для увеличения подачи воду из цистерны забирают через всасывающий рукав, опущенный в ее горловину.

Перекачку осуществляют 1, 2 или более параллельными линиями. Расчет перекачки воды не следует производить по максимальной передаче насоса (при полностью открытом дросселе), так как из-за колебания режима работы насосов, некоторого различия их характеристик, особенностей рельефа местности и тд. усредненные рабочие параметры каждого насоса будут значительно отличаться от максимальных.

Расстояние между смежными насосами определяют :

α*Н = h, где Н – максимальный напор, развиваемый одним насосом, h – потери напора в рукавных линиях, α – коэффициент режима работы насоса, характеризующий отклонение расчетного режима от режима на максимальных оборотах, примерно равен 0,75.

Число рукавов одной линии между смежными насосами :

n = .

При решении задач по перекачке часто требуется определить число автонасосов. Число автонасосов без головного насоса:

k = .

На сильно пересеченной местности данной формулой не пользуются, так как при установке насосов на одинаковом расстоянии возможна большая неравномерность их нагрузки. В этом случае места установки определяют при последовательном расчете расстояний между смежными насосами, начиная от водоисточника.

11)Схемы водоснабжение промышленных предприятий

Зависит от хар ра приз-ва ,мощности и расположения водоисточника и бывщот прлмоточные насосной станции по водо-ой сети в цеха.Отсюда отработ вода по

Посировательный

Оборотный

При примотонам водоснвб воде для пр-ых целей су водоисточника насосной станции по водо-ой сети в цеха.Отсюда отработ вода по канализатсионных сети поступает в тот же водоем после обработки а очисткых сооружениех .Если для прпув-ых нужд необх подавать воду под раршчиым довленим,на насосной станции устой неск-ко насосов,питпющых обособленных сети.Для ход противопож нужд предпрятия вода после очискаи подпется в сомастает сеть.

При обратном водоснабжении сип-ая в техн проние вода не собрплывается в вороштачник,как при пермотичником водоснаб,а вновь порсется из остайнокав к потребители после соств обработки.Для пополнения потер воды (3-5%) испарение утечка в оборотный цикл добовл,светую воду из источника.

9)Схемы водоснабжение пасиленых пунктов

На тер-рии большинства нас пунктов (городов и поселк) 7 розмечные катиориш водпатребителией,преръеве разнообр требования к кач-ву пожреблемой воды.

В собрешенных гор водонр-ах расход воды на техналогич нужды пром-ти сост в срцнем ок 40% сило V,подаваемо в водопр-ую сеть.Причем,ок 84%берется из поверх-ых источников 16%-подземных.Схема водоснаб для городов (рис 48)

Вода поступает в водоприемник (1),по саматечным Турбам (2)перетекает в береговой колодец (3),а из него насосной станцией 100 подъема(нс-1) (4)подается в отстойник (5) и далее но фильтры (6) для очистки от залрлезний и обеззараживания.После очистки вода-в запасных резервуары чистой воды (7),из кот-ых на насос 200 падъема (НС-2)(8) подается по водоводом(9)в напорно-регл.соорут.(10)(надземный или поземный резервуар размещ на естественном возвышении –водонапорная башня или гидропневматическая уст):по манистр линиям (11) и распр турбли (12) водопр сети к вводания (и) потребителям (14).

Систему содосиаб обычно разделают

1.Наружную

2.Веутрению

Наруж-все сооружения для забора,очиски и распр-ия воды водопр-ой сетью до ввода в здания

Внутр – савакупн-ть устр-в,обеспеч получении воды из наружной сети и подачу ее к водоразборным прибором,распалот в здании .Исп-не подземных водоист позвалют обхориться без очистных сооружении вода в запасные резервуары (2).При исп-ки подземных вода, а также при водоснабж крупных городов м.в не один, а неск-ко источников водопитания, располож с разных сторои носо пункта.

Такое водоснаб.-более равномерном распр-ие воды по сети и поступления ее к потребителем. Не водопотребл с численность населения в городах в значит мере слаживается, что позвалет обходиться без напора реирирующих сооружений .

В этом се вода от НС-2 поступает непосредственно в трубы водопр-ой сети

12)При проектировании определяют сколько воды и какого качества требуется подавать конкретному объекту.Вода расходуется на разнообразные нужды:

1. Расход воды на хоз пит нужды (питьё, стирка; благоустройство населенных пунктов, предприятий, хоз пит нужды для работающих на предприятиях

2. Расход воды для производственных целей(параобразование, охлаждение, изготовление фабрикатов и пр)собственные нужды водопровода(промывка фильтров)

3. На пожаротушение

Общий расход на хоз пит пропорционален числу жителей

Удельный асход на 1 жителя зависит от характера сантехнического оборудования здания, благоустройства и технических учловий

Среднесуточный расход на хоз пит нужды

Qср=q*N/1000 q-норма водопотреб на 1 жит N- число жителей

Суточный расход при наиб водопотреб

Qсут=Ксут*Qсут.ср Kсут- коэф неравномерности водопотр

Max часовой расх воды

qч.макс=Kч.макс*Qсут.макс/24 Kч.макс – коэф часовой неравномерности

Суточный расход воды в населенном пункте, имеющем районы с различной степенью благоустройства жилой застройки опр по сумме расходов воды по отдельным районам которые различаются по числу жителей и соотв норме водопотребления

13)Расход воды на произв нужды устанавливается, исходя из технологических потребностей. Руководствуется удельнымы нормами расхода воды на ед продукции

Расходы воды на совхозах и колхозах ( ремонта мех мастерских предприятий по переработке сельхоз продуктов) определяетс я также в соотв технологих части проектов на соответ объекты. Большое кол-во воды в системе потребляется животноводством. Расход воды для скота, птиц, зверей и их пром. комплексах рассчит в зависимости от вида потребителей с учетом коэф часовой неравномерности водопотребления.

14)Общий расчетный расход на пож-тушение складывается из суммы наружного расхода от гидрантов и внутр пож кранов, от стационарных спринклерных и дренчерных установок:

Qпож=Qн+Qвн+Qсут

При скоростном водопроводе этот расход обеспечен учетом наиб. Потребления на другие нужды насел. Пункта или пром. предприятия, исключают расходы воды на поливку территории, прием душа, мытье полов.

Расход воды на наружное пож тушение и кол-во возможных пожаров в насел пункте определяют в зависимости от числа жителей и этажности зданий в Снипе табл 5

Расход воды на тушение пожаров в жилых райнонах с 1 и 2 этажной застройкой, вход. в состав нас пунктов с большой этажностью застройки

Определяют отдельно с учетом численности населения этих районов

Общий расход устанавливается по численности всего населения

При зонном водоснабжении расход на наружное пожаротушение опр для каждой зоны отдельно в зависимости от числа жителей в ней

Расчетный расход на наружное пожаротушение через гидранты на предприятии зависит от пож опасности производства, огнестойкости строений и зданий, их конструктивных особенностей.для пожаротушения зданий разделенных на части противопож стенами или имеющих различную категорию пожароопасности расчетный расход воды надлежит принимать по той части где он наибольший

Расход воды на наружное пожаротушение открытых контейнеров( до 5 т) следует принимать по количеству контейнеров

От 30-50 шт – 15л/с

50-100 шт – 20л/с

100-300 шт – 25л/с

300-1000 шт 40л/с

Расход воды на тушение пожара при скоростном водопроводе для спринклерных и дренчерных установок внутр пож кранов и наружных гидранотов в 1 ч с момента начала пож тушения следует принимать как сумму наибольших расходов, определяемых в соответствии с требованиями инструкций по проектированию пож установок автоматич пожаротушения

Расход воды на пож туш пенными установками с лафетными стволами опр в соответствии с правилами Пб, номами строит проектирования предприятий и зданий

При скоростном противопож водопроводе нас пункта и пром и сельхоз предприятия расположенного вне насел пункта расчетное кол во очагов пожара принимают при площади до 100га и числу жителей лдо 10тыс – 1 пожар

При площади 150 га до 25тыс чел 2 пожара

Продолжительность тушения пожара должна приниматься 3 часа для зданий 1.2 степени огнестойкости. С несгораемыми несущими констр и утеплителем, с помещениями категорий Г и Д – 2 часа

Макс срок восстановления пожарного объема воды не более 24 часов в на с пункте и на пром предприятиях с помещениями кат А,Б,В

15)Режим водопотребления

Потребление воды населения в течение года неравномерно, летом расход ее больше, чем зимой, в предвыходные дни больше, чем в другие. Очевидно, что режим работы всех элементов водоснабжения должно соответствовать фактическим требованиям потребителей, поэтому точное прогнозирование режимов водопотребления при проектировании водопровода представляет собой важную задачу. Для ряда категорий предприятий расчет потребления не представляет затруднения. Например, при проектировании водопровода промышленных предприятий режим расхода воды на производственные нужды задается в соответствии с технологическим процессом производства. Труднее установить режим водопотребления для населенных мест, который определяется по совокупности факторов, связанных с условиями жизни деятельности людей. В течение суток вода также потребляется неравномерно: днем расход меньше, чем ночью. Колебания потребления воды зависит от численности населения. Чем меньше населенный пункт, тем значительней эта неравномерность. Потребление воды изменяется и в течение часа. Однако для упрощения расчетов допускается, что расход воды остается постоянным. Коэффициент max часовой неравномерности водопотребления:

График потребления воды из городского водопровода зависит от способа потребления, продолжительности работы в течение суток, особенности технологического процесса. Многие предприятия имеют свои регулирующие емкости, поэтому для них поступление воды из городского водопровода можно считать равномерным. Таким образом при проектировании водопровода необходимо иметь график суммарного водопотребления на хозпитьевые, пожарные и другие нужды.

16)Свободные напоры в системах водоснабжения

Гидростатический напор в наружной водопроводной сети устанавливается с учетом высоты зданий. Min свободный напор в сети водопровода в нас.пункте при хозпитьевом водопотреблении на вводе в здание над поверхностью земли должен приниматься для 1 этаж. застройки не менее 10 м, при большей этажности – на каждый этаж +4 м. часы min водопотребления напор на каждый этаж кроме 1 допуск. прибл. 3 м. для отдельных зданий повышенной этажности или зданий, расположенных на возвышенности используют местные или зонные системы водоснабжения. В противопожарных водопроводах низкого давления свободный напор при пожаротушении должен быть достаточным для забора воды из гидрантов пож насосами. В соответствии стребованиями СНиП 2.04.02-84 min свободный напор на уровне поверхности земли 10 м. этот запас напора должен превышать его потери в гидранте, пожарной колонке, патрубках. В противопожарных водопроводах высокого давления свободный напор в сети должен обеспечивать высоту компактной струи не менее 10 м. При полном пожарном расходе воды расположение ствола на уровне высшей точки самого высокого здания и подача воды по непрорезиненным пожарным рукавам (120 м) d=66 мм, с насадками d=19 мм при расчетном расходе каждой струи 5л/с. Требуемый напор:

Гидростатический напор в сети наружного и внутреннего хозпитьевого водопровода у потребителей не должен превышать 60 м. Это ограничение принято для того, чтобы обеспечить нормальное пользование водопроводными приборами и не превышать сверхнеобходимый лимит расходов воды.

В отдельной сети внутреннего противопожарного водопровода max напор не должен превышать 90 м для наиболее низко расположенных пожарных кранов. Max величина гидростатического напора в наружной пожарных водопроводах высокого давления с лафетными стволами на объектах высокой пожарной опасности может достигать 150 м.

Свободный напор в наружной сети производственного водопровода должен приниматься в соответствии с уровнем, обусловленным техническими характеристиками оборудования.

17)Резервуары чистой воды и запасные емкости

Резервуары служат для регулирования насосных станций 1 и 2 подъемов и сохранения воды на противопожарные, хозпитьевые и производственные нужды на время тушения пожара. Емкость резервуара чистой воды:

Где Wрег – регулирующая емкость, Wнз – неприкосновенный запас

Wф – на промывку фильтров

На основании работы насосных станций 1 и 2 подъемов

Неприкосновенный пожарный запас воды может быть рассчитан как сумма объемов:

На пож в течение 3х часов Wхоз: Wпож=10,8Qпож (Q – расход %)

Объем воды на хоз нужды определяется из условия max хоз-питьевого и производственного расхода на время тушения пожара в течение 3 часов, исключая душевые расходы, на поливку

V аварийный, необходимый на время ликвидации определяется:

Где Qав – расход воды при аварии (л/с)

τав – время ликвидации аварии

τ пож ав – время тушения пожара (в соотв СНиП)

объем воды на промывку фильтров:

F – площадь 1 секции фильтра (м²)

g – интенсивность промывки (12..18 л/с м²)

τ – продолжительность промывки фильтров (200-400 с)

Резервуары выполняются из ЖБ. Оборудуются подающими и всасывающими трубопроводами, переливной и грязевой трубами. На них устраивают смотровые колодцы и вентиляционные трубы. Для сохранения неприкосновенности пожарного запаса воды резервуары должны быть оборудованы автоматическими устройствами, которые при достижении уровня неприкосновенного запаса отключают хоз насосы и подают сигнал в диспетчерский пункт и на насосную первого подъема для включения резервных. Такой способ сохранения характерен для насосных низкого давления.

Когда в насосной установке пож насосы неприкосновенный запас может быть сохранен за счет располож всасывающих линий хоз и пож насосов на различных уровнях. В питьевом водоснабжении используются регулирующие и запасные емкости. Регулирующие емкости позволяют обеспечить равномерную работу насосных, так как отпадает необходимость в подаче max расходов воды в часы наибольшего потребления, снижает диаметр труб, что снижает стоимость водопровода. Запасные емкости повышают надежность системы водоснабжения, в них хранится запас воды на нужды очистных сооружений, пож, производ, хоз-пит. Запасные устраивают подземными или полуподземными. Выбор размеров емкостей должен производиться технико-экономическим анализом системы водоснабжения и намеченного режима его работы.

18)В-нап. башни для регул. водопотребления, хранения неприкос. запаса воды и создание требуемого нопора. Вместимость бака. Wб=Wре+Wн.з W-емкость бака.Wпротивопож.Vводы, расчит на 10мин. длит.тушения пожара на прам.предпр-ях вну пож. кранами. Vводы для хоз-пит нужд. Wхд=0,6.Qхаз мах. Vдля пож.нужд W лот =0,6. Qпаж. При опр-ли V неприкосн при.пож.запаса воды расход в душевных и на мыты полов не учитывается в случае, когда забор на наруж. пожтуш. осущ-щ водоемов , а в здании требуется устр-во V- оно пож. водопровода V воды для неприноси запаса опр-ся усл.рабоы 1=пож кран в теч 1-часа при обычных воды на хаз-пит и призводств. нужды В нас.п. с.естности и на живо.новотноводческих фермах при неболтшх расходах в баках водонап. башни хранится запас воды на 3-г тушения пож. В этом вместимость бака водонап. башни апр-ся.При общем водонапорной башние для водоснабж. предприятия и на места при нем пож.запас воды в баке следует принимать по наиб.расчетному расходу только на предпр-ли только в нас пункте. Опр-в необх вместимость бака по таб 57 подбирают типовые проекта водонап. башни.

Опр.выс.Воды.баш--Высота (из усл-ия преодоления сопр-ию водопр.ити и необх бодема воды на опр-ую высоту, создание св.напора в диктующей точке )(щ ур-ия Бернулли ) Нв.б - 1,05 hc + Нс.в +(Zд.т-Zаб) 1,05-коэф, учит. потери напора в местных сопр-ниях(задвижи, колена) hСВ- потерия напора в сети. Нсв- свободный напор в точке (10м -для одноэтапеных, на на каждый эт+4м )Zа.т- Z вб -разность геометрических отметок диктующей точки и место установки водонап. башни.

19)Насосные станции--Комплекс оборудовония , эн. установок трубопроводов. Состав варыруют в широких Lim в зависимости от назначеные.Разнообразние водоисточников ,различия техн. требований и особен.Эксплуатации обцси. специальну н.ст. различною назначения Н. станции классифи-от По расположению в схеме водоснобжения.1,2 подъема и повысительное Н.ст 1 подъемо забирают воду из источника и подают ее на очистные сооружения или резервуары. Они м.б. совмещены с водоприемными сооруж. или располож. в отдельном здании.Их приходится заг-лять ниже повер-ти земли, чтобы не Допуст. высоту всасывания насосов. Для удобства разришения оборудования трубопроводов и грузоподъемных устр-в- здания формула на ст.во подема устан. не менее 2-рабочих насосов (летний и зимний режим работы) резервных и надежность работь насосной станции (нс) в тех сл. когда насосы подают воду непоср-но в водопро-ую сеть (нс 2010 подъема отсутствует) Их про-вод-ть расчитывается на польний расчетный расход воды на тушения пожара и мах расход на хоз-ти нужда (не учит.расход воды на поливну, мытья полов и мойку оборудования.

20)Надежность подачи воды на пожаротушения. чтобы обеспечить надежность подма воды на пожаре, следует прокладовать не мени 2-х парал. линий водоводов с соотв. переключениями между ними, позвол. отклю. тот или иной ус. при авария d водоводов и число переключений на них д.обеспечивать авареную подачу воды на хоз-пит нез-70% от расчетных, на нужды в обыеме, устан. по аварийнаму графику, и для пожаратушения в соотв. с расчетный расходом. Т.е. расход в аварейнам режиме. Qав= 0,1 Qх.пит.+Qпр.варии+Qпаж.н.(Расход воды) Не мени 2-хлиний прикладваются в райнах. В местах с прасадочными грунтами Кол-во релюнтныъ уч., заключ. между переключениями таким чтобы обеспеч. подача аварийного расход воды. В любом случая оно не q превышаеть s кем при прокл водоводов в 2 и линий , з-км-в одну линию. При 1. водоводе предусм.емксти для хранения запаса воды, к-ый должен соотв. потребности при работе по аварейному графику на на все t ликвидации аварии, для хр. пр.пож. запаса водо из усл-ия подачи полною расчет.расхода ее для целей пож. тушения в течении 3х часов при Qрасчет.пож. 25 л/c в тече. 6 часов при Qпож 25 л/с.

21)Арматура водопроводной сети.    Арматуру водопроводной сети устанавливают для управления потоком жидкости.

По способу присоединения к трубопроводам арматура разделяется на муфтовую, цапковую и фланцевую.    По назначению арматура делится на запорную (вентили, пробочные краны, задвижки), регулирующую и предохранительную (предохранительные, обратные и редукционные клапаны, вантузы, выпуски).   1. Задвижки предназначены для включения отдельных участков сети. Задвижки устанавливают, чтобы при закрытии не прекращалось водоснабжение объектов и не включилось не более 5 пожарных гидрантов. Их действие обусловлено постоянным поднятием или опусканием дисков, открывающих и закрывающих трубу при вращении шпинделя. Их устанавливают перпендикулярно движения потока рабочей среды.   По конструкции затора, задвижки делятся на два вида:    параллельные;   клиновые.    По конструкции шпинделя на задвижке, задвижки бывают с выдвижным и не выдвижным шпинделем.    Задвижки изготавливают из чугуна и стали.    Преимущества: незначительное гидравлическое сопротивление в открытом положении; возможность переменного направления движения рабочей среды.    Недостатки: трудность ремонта изношенных уплотнительных поверхностей затора при эксплуатации; возможность гидравлического удара в конце хода запорных дисков.    Задвижки рекомендуют устанавливать на кольцевых трубопроводах и в других случаях, где возможно двухстороннее движение.    2. Вентиль – запорное устройство, в котором запорный диск перемещается поступательно в направлении, совпадающем с направлением лоточка транспортируемой среды. Вентили отключают отдельные участки трубопровода и регулируют количество транспортной среды, проходящей по трубопроводу. Вентили устанавливают только на тупиковых трубопроводах.    Вентили бывают муфтовые (устанавливают на трубопроводы, транспортирующие воду температурой до 50 °С и пар температурой до 225 °С), фланцевые и с гладкими концами под приварку к трубопроводам.    Вентиль состоит из корпуса, клапана, резиновой уплотнительной прокладки, шток (шпиндель), маховика и сальника.    Вентиль перекрывает поток каналом, который перемещается параллельно оси потока. В корпусе имеется седло и размещен клапан с резиновой уплотнительной прокладкой. Клапан с помощью штока (шпинделя), имеющего в средней части резьбу, соединен с маховиком. При повороте маховика против часовой стрелки, шток с клапаном поднимается и открывает путь воде; при обратном вращении, шток с клапаном опускаются на седло, перекрывая поток.    3. Пробочные краны служат для прекращения подачи рабочей среды. По форме рабочего органа (пробки) пробочные краны бывают трех типов: конусные, цилиндрические и шаровые.    В санитарно – технических системах используют конусные и шаровые пробочные краны.    Шаровые пробочные краны используют только как проходные.    Пробочные краны изготавливают из чугуна, латуни и стали.    Пробочные краны состоят из корпуса, в котором помещена плотно притертая к стенам корпуса пробка с отверстием. При повороте пробки на 90°, продольная ось отверстия устанавливается перпендикулярно потоку и подача воды прекращается. При больших давлениях и расходах, быстрое закрытие пробочного крана вызывает резкое повышение давления в сети (гидравлический удар), нарушающее прочность соединений трубопроводов, поэтому используется в системах, где давление не превышает 0,1 МПа.    Регулирующая арматура.    Регулирующая арматура поддерживает в сети расход или давление на уровне, обеспечивающем работу системы в оптимальном режиме. К регулирующей арматуре относятся регуляторы давления и расхода воды, также используют запорные вентили и диафрагмы, установленные перед водозаборной арматурой, на разводках, у основания стояков и на магистралях. Регулирующая арматура изготавливается из тех же материалов, что и запорная.    Регуляторы давления поддерживают постоянное давление в системе независимо от расхода. Изготавливают dу = 40 – 150 мм и pу = 1,5 МПа (15 кгс/см2) с различными мембранными механизмами. Регулятор работает следующим образом: при некотором расходе волы в сети перемещение грузов задается требуемое давление и клапаны устанавливаются в определенном положении. При увеличении разбора воды из регулируемой сети возрастают потери давления в регуляторе. Если в этот момент давление в сети до регулятора остается неизменным, то в сети после регулятора оно оказывается меньше заданного. Последнее влечет за собой снижение давления в полости над мембраной и перемещение мембраны, штока и клапанов вверх, что увеличивает площадь проходного сечения между седлами и клапанами и снижает потери давления в регуляторе. Это происходит до тех пор, пока не восстановится равновесие сил, и давление в регулируемой сети не окажется равным заданному. При уменьшении расхода воды и колебании давления на входе, регулятор работает аналогично.    Регуляторы расхода воды представляют собой переменные гидравлические сопротивления, обеспечивающие постоянный расход при изменяющемся давлении на входе регулятора. Самым простым средством регулирования (ограничения) расхода являются диафрагмы (диски с отверстием), на которых гасится избыточное давление пред арматурой (давление, превышающее рабочее давление арматуры). Регулятор расхода с пружиной состоит из корпуса, в котором размещен подвижной клапан и пружина. Вода проходит через центральное отверстие в клапане и регулируемый зазор между корпусом и клапаном. При увеличении расхода под действием гидродинамических сил на клапан, пружина сжимается – клапан приближается к седлу, уменьшая площадь проходного сечения между корпусом и клапаном. В результате расход уменьшается до прежнего значения. Более совершенна конструкция регулятора РРЛТ –1.    Предохранительная арматура.    К предохранительной арматуре относятся предохранительные клапаны, обратные клапаны и воздухоотводчики. Эта арматура применяется в местах, где возможно образование гидравлического удара, повышение давления или обратный ток воды в трубопроводах. Клапаны могут быть пружинными и рычажно–грузовыми. Предохранительные клапаны монтируют на гидропневматических баках, после насосов.    Запорная арматура.    Заторная арматура устанавливается:    на каждом вводе;    на кольцевой разводящей сети для обеспечения возможности включения на ремонт отдельных ее участков;    на кольцевой сети производственного водопровода, из расчета обеспечения двухсторонней подачи воды к агрегатам, не допускающим перерыва в подаче воды;    у основания пожарных стояков с пятью и более пожарными кранами;    у основания стояков хозяйственно – питьевой или производственной сети в зданиях высотой 3 и более этажа;    на ответвлениях от магистральных линий водопровода;    на рукавах в каждую квартиру, на подводках к смывным бачкам, смывным кранам и водо-обогревательным колонкам;    на ответвлениях к групповым душам и умывальникам;    после регулятора давления, перед наружными поливочными кранами;    перед приборами, аппаратами и агрегатами специального назначения.    Расстояние от магистрали до запорной арматуры, установленной на стояках и ответвлениях, не должно превышать 120 мм.

22)устройство водопроводной сети и водоводов

Для устройства водопроводной сети и водоводов используются трубы различных типов и из различных материалов. Применение того или иного типа труб зависит от геологических и климатических условий в районе укладки, от величины предполагаемых напоров в сети, от способа прокладки (подземная в траншеях и каналах, коллекторах, наземная, надземная).

В современной практике строительства напорных водопроводов применяются чугунные, стальные, асбестоцементные, бетонные, железобетонные, пластмассовые, стеклянные и другие трубы. Для безнапорных водопроводных сетей применяются бетонные и железобетонные трубы, открытые каналы из бетона, железобетона, дерева, каналы с земляной одеждой, а также бракованные стальные и чугунные трубы.

Чугунные трубы в зависимости от толщины стенок и испытательного давления подразделяются на три класса - ЛА, А и Б. Соединения таких труб - раструбные и раструбно-винтовые. Порядок соединения труб достаточно подробно рассмотрен ниже. Длины труб, выпускаемых отечественной промышленностью, колеблются в пределах от 2 до 6 м, а диаметры - от 65 до 1000 мм.

Для изменения направления потоков воды, а также их разделения применяются фасонные части: колена, отводы, полуотводы, тройники, крестовины и др. Переход от одного диаметра трубопровода к другому производится с помощью переходных деталей. Этими деталями могут быть двойные раструбы и различные переходные патрубки. Установка пожарных гидрантов осуществляется на специальной фасонной части - пожарной подставке. Подобные подставки выполняются либо отдельно, либо совмещенными с другими фасонными частями.

Существуют и другие специфические детали водопроводных сетей: выпуски, вантузы, седелки, промывные комплекты и др. Первые применяются для опорожнения сети и монтируются в наиболее низких точках магистралей, вторые - для выпуска воздуха; седелки и промывные комплекты используются в основном при ремонтных работах.

Достоинствами чугунных труб являются большой срок службы, так как они менее подвержены коррозии, чем, например, стальные трубы, возможность легко и просто производить монтаж сетей по сравнению с асбестоцементными и пластмассовыми трубами благодаря наличию широкого ассортимента фасонных частей, выпускаемых нашей промышленностью. Основные недостатки чугунных труб - их относительно слабое сопротивление динамическим нагрузкам, значительный расход металла по сравнению со стальными трубами, длительность монтажа, обязательное наличие фасонных частей для устройства узлов сети. Недостатком чугунных труб является также то, что в случае нарушения целостности из них могут выпадать целые куски стенок, что приводит к большим потерям воды, особенно на линиях, имеющих большие диаметры труб.

Диаметр стальных труб в отличие от чугунных труб измеряется по наружному размеру. По сравнению с чугунными стальные трубы имеют существенные преимущества: они могут выдерживать большие внутренние давления - до 2,5+3,0 МПа, хорошо сопротивляются динамическим нагрузкам, требуют меньшего расхода металла, дают возможность легко и быстро производить их монтаж индустриальными методами и тем самым значительно снижать сроки производства работ.

Стальные трубы в водопроводной практике находят применение главным образом при устройстве высоконапорных водоводов и трубопроводов, подвергающихся воздействию динамических нагрузок.

Для монтажа трубопроводов применяют электрическую или газовую сварку, фланцевые, раструбные и соединения на муфтах Сварные стыки прочны и герметичны. В настоящее время они нашли наиболее широкое применение. Фланцевые соединения устраиваются при помощи стальных фланцев либо привариваемых к трубе, либо надеваемых на трубу с последующей развальцовкой концов труб или наваркой на них опорных колец. Раструбные соединения могут осуществляться приваркой к трубе стальных раструбов или устройством раструба на одном из концов соединяемых труб путем развальцовки при изготовлении труб или применением двухраструбных муфт. Этот способ соединения применяется крайне редко. Муфтовые соединения нашли применение для труб малых диаметров - до 75 мм.

Для соединения труб, изменения и разделения потоков воды изготавливаются стальные фасонные приварные части: отводы с углом 30, 45, 60 и 90°, тройники проходные и переходные, переходы и др.

К серьезным недостаткам стальных труб следует отнести подверженность их значительной коррозии как внутренней со стороны транспортируемой жидкости, так и с внешней - со стороны грунтовых вод.

Бетонные и железобетонные трубы, изготавливаются как заводским способом, так и непосредственно на строительных площадках. Трубы могут быть безнапорными (бетонные и железобетонные) и напорными (железобетонные). Если транспортируемая жидкость или грунтовые воды являются агрессивными по отношению к бетону и арматуре труб, то трубы следует изготавливать из бетонов, стойких к данному виду агрессии.

По типу стыковых соединений бетонные и железобетонные трубы разделяются на раструбные, фальцевые и муфтовые.

В практике водоснабжения и канализации населенных мест, промышленных предприятий и отдельных объектов за последние десятилетия все больше начинают применяться различные пластмассовые трубы. Использование таких труб позволяет экономить металл, сокращать продолжительность монтажа трубопроводов, а также удлинять срок их службы. Это обстоятельство связано с тем, что пластмассовые трубы не подвержены коррозии.

23) Особенности устройства водоводов и водопроводной сети в условиях вечной мерзлоты

При строительстве водопровода в условиях вечной мерзлоты грунты могут использоваться в качестве осно­ваний в мерзлом и оттаявшем состояниях. Здания и со­оружения водопроводов на мерзлом грунте проектируют без учета осадочных деформаций основания зданий и сооружений. Для сохранения под зданиями вечномерзлотного состояния грунтов предусматривают:1)холодное подполье или холодный первый этаж; 2)охлаждающие каналы и трубы в основании пола;3)термоизолирующие слои под зданиями и сооруже­ниями.

При проектировании и строительстве пожарных во­доемов и водопроводов на основе изысканий выясняют глубину деятельного слоя и его структуру, место залега­ния вечной мерзлоты, ее характеристику, характер рас­пространения и структуру вечномерзлого грунта. В качестве источников водоснабжения могут исполь­зоваться поверхностные воды рек, озер и водохранилищ, не промерзающих до дна, и подземные воды: надмерзлотные, проходящие выше слоя вечной мерзлоты; меж­мерзлотные, проходящие между слоями вечной мерзло­ты в таликовых грунтах; подмерзлотные, лежащие ниже границы вечной мерзлоты. Водозаборные сооружения из открытых водоисточни­ков располагают на естественно талых или вечномерзлых грунтах, при оттаивании которых деформации грун­тов оснований не будут превышать предельных величин. При строительстве водозаборных сооружений пре­дусматривают меры по предохранению воды от замер­зания. Для этого применяют электрообогрев воды, по­дачу теплой воды или пара, а также используют тепло­вую изоляцию. Забор воды из поверхностных водоемов рассчитыва­ют с учетом мерзлотно-грунтовых условий, температуры водного источника, степени промерзания водоемов, ве­роятности образования шуги и донного льда. Насосные станции, очистные сооружения, резервуа­ры, башни и колодцы на вечномерзлых грунтах проек­тируют в соответствии со СНнП П-Б.6-66 «Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования».

Если в качестве основания используются естествен­ные талые грунты, водопроводные сети и сооружения проектируют в соответствии со СНнП П-Б.1-62 «Осно­вания зданий и сооружений. Нормы проектирования».

Чтобы предотвратить замерзание воды в водоводах и разводящих сетях, предусматривают:

подогрев воды в местах ее подачи в трубопроводы, а также в промежуточных пунктах — минимальная темпе­ратура воды в водоводах и разводящих сетях должна быть не менее 1—3° С;

применение тепловой изоляции;

циркуляцию воды в трубах или холостой сброс;

обогрев отдельных участков сети газом или электро­энергией;

прокладку водопроводных сетей совместно с тепловы­ми сетями.

Кольцевые водопроводные сети рекомендуется соору­жать с минимальным количеством колец. При устройст­ве тупиковых сетей круглосуточные потребители воды присоединяются к концам тупиковой сети так, чтобы было обеспечено непрерывное движение воды по сети.

Пожарные гидранты устанавливают на магистраль­ных участках сетей. Надземные трубопроводы целесооб­разно прокладывать в земляных валиках, заглублен­ных каналах, используя сплошную подсыпку, а также в каналах полузаглубленного типа. Надземную прокладку трубопроводов выполняют на низких опорах, мачтах, эстакадах или в проветриваемых подпольях зданий, в отапливаемых помещениях и утепленных каналах.

При подземной прокладке трубопроводов устойчи­вость коммуникаций обеспечивают, поддерживая опре­деленный тепловой режим трубопроводов. Подземная прокладка трубопроводов может осуществляться без каналов, в непроходных, полупроходных и проходных каналах.

Арматуру и приборы при наземной и надземной прокладках трубопроводов размещают в камерах-ко­лодцах, камерах-будках, камерах -тепловых центрах.

Камеры-колодцы применяют для надземных прокла­док труб диаметрами не более 200 мм. Камеры-будки используются при прокладках большого числа трубо­проводов диаметром 250 мм и более, когда ремонт ар­матуры выполняют внутри камер. Камеры -тепловые центры проектируют с учетом хранения в них аварийно­го запаса материалов, арматуры и инструмента.

При поверхностной прокладке трубопроводов пожар­ные гидранты устанавливают сверху трубы. В этом слу­чае расстояние от верха трубы до клапана должно быть не более 50 мм. На подземных трубопроводах пожар­ные гидранты врезают в трубу сбоку так, чтобы корпус гидранта на полдиаметра погружался в трубопровод. При установке плунжерного крана сбоку трубы корпус гидранта располагают горизонтально.

Пожарные гидранты устанавливают так, чтобы ис­ключалась возможность его замерзания.

Для укладки сетей водопровода в условиях вечной мерзлоты рекомендуется применять стальные трубы. Использование чугунно-водопроводных раструбных труб возможно при подземной прокладке в проходных кана­лах, а также при бесканальной подземной прокладке в благоприятных мерзлотно-грунтовых условиях.

На водопроводных сетях, проложенных в вечномерзлых грунтах, рекомендуется применять регулировоч­ную и запорную арматуру, выполненную из стали. Спускные и воздушные краны, а также мелкую армату­ру изготовляют из стали и бронзы.

Опыт строительства и эксплуатации санитарно-технических коммуникаций в районах Крайнего Севера пока­зал, что устойчивость зданий и сооружений, построен­ных на вечномерзлых грунтах, зависит от устойчивости и надежности работы трубопроводов. Устойчивость и надежность работы трубопроводов характеризуется ма­териалом и способом заделки стыковых соединений. В большинстве случаев аварии возникают вследствие де­формации трубопроводов при замерзании в них воды.

В районах вечной мерзлоты следует применять эла­стичные, легкие трубы с хорошими теплоизоляционными свойствами, стойкими против разрушения при усадке грунтов и замерзания в них воды.

Опыты показали, что такими свойствами обладают полиэтиленовые трубы. Они имеют высокую морозо­стойкость, имеют низкую теплопроводность, эластич­ны, стойки к химической и электрохимической коррозии, создают небольшие потери напора. Полиэтиленовые тру­бы надежны против разрушающего действия замерза­ющей в них воды. При циклическом замораживании и оттаивании одного и того же места полиэтиленовые тру­бы выдерживают семь циклов.

Схемы трубопроводов, прокладываемых в вечномерзлотных грунтах, проектируют так, чтобы:

сократить до минимума число и протяженность уча­стков сетей, в которых может произойти снижение ско­рости или полное прекращение циркуляции воды;

разместить запорную арматуру для аварийного ре­монта, а также подобрать диаметры спускных и воз­душных кранов с учетом времени, допускаемого для прекращения действия внутренних систем без опасности их замораживания;

обеспечить максимально допустимое расчетное вре­мя для ликвидации аварий на трубопроводах (опреде­ляют теплотехническим расчетом).

Наиболее эффективным средством снижения стои­мости строительства и эксплуатации наружных (внеш­них) сетей является совмещенная прокладка трубопро­водов и электрических сетей различного назначения. Такая прокладка дает возможность уменьшить число вводов в здание, сократить объем работ по защите фун­даментов зданий от теплового влияния вводов;

максимально удалить коммуникации от зданий и сооружений и использовать метод теплового сопровождения для подогрева низкотемпературных трубопроводов

Расстояние между подземными коммуникациями и основными зданиями или сооружениями определяю^, расчетом. Минимальные разрывы между трассами под­земных бесканальных прокладок трубопроводов и отрезами фундаментов зданий и сооружений должны быть не менее 6 м.

Рекомендуется предусматривать автоматический контроль за температурой воды на участках сети. Для этой цели используются, например, двухпозиционные терморегуляторы, подающие командные импульсы в системы подогрева или охлаждения воды. Для хранения неприкосновенного противопожарного запаса воды при­меняют специальные резервуары.

Противопожарные водоемы, применяемые в условиях вечной мерзлоты, можно классифицировать по следую­щим признакам:

способу установки на грунт (подземные, полуподземные и надземные). Надземные пожарные резервуары свою очередь подразделяются на резервуары с проветриваемым подпольем и без него;

способу подачи воды к месту пожара (насосные, оборудованные насосными установками, и безнасосные, не имеющие насосных установок);

способу нагрева сохраняемой воды с печным, центральным или с электрическим отоплением.

Наиболее экономичными являются железобетонное подземные или полуподземные общеизвестные типовые резервуары вместимостью 50—100 м³.

В северных районах страны часто применяют деревянные постройки, в которых размещают деревянные или металлические резервуары с установкой пожарного наcoca. Такие резервуары рассчитывают на трехчасовое пожаротушение, исходя из принятых расходов воды.

Противопожарные резервуары устанавливают на песчано-галечной подушке с проветриваемым подпольев. Это предотвращает проникновение теплого потока отднища резервуара в грунт и дает возможность сохра­нять вечную мерзлоту грунта.

При размещении в одном здании нескольких резервуаров их следует соединять между собой мягким соч­ленением. Жесткое соединение двух резервуаров при небольшой неравномерной осадке здания приведет к образованию утечки воды в месте крепления соедини­тельного трубопровода к резервуару.

В тех районах, где лес является привозным строи­тельным материалом, водоемные здания проектируют с применением типовых строительных элементов из не­сгораемых материалов. В качестве стенового материала применяют кирпич, шлакоблоки и крупнопористый бе­тон. Недостатком таких зданий является то, что в связи с большими их объемами на отопление затрачивается большое количество топлива.

С 1955 г. применяются утепленные надземные ре­зервуары, сблокированные с насосным помещением и отопительным очагом. Такие цилиндрические резервуа­ры выполняют из железобетона со сферическим покры­тием. Для размещения утеплителя вокруг резервуара устраивают легкую стенку из кирпича, шлакоблоков или бетонных блоков. Здание насосной пристраивают к резервуару. Стены выполняют из каменных материа­лов. Под резервуаром устраивают железобетонный под­дон, предохраняющий от попадания воды на грунт ос­нования.

Насосы можно не устанавливать, если на территории поселка или предприятия имеется пожарное депо (не далее 2 км). Подавать воду в этом случае можно авто­насосом через четырехдюймовый заборный патрубок, размещенный в пристройке (в насосной).

24.Особенности устройства водоводов и водопроводной сети в сейсмических районах.

Для прокладывания водоводов и сетей в сейсмических районах применяются трубы полиэтиленовые, асбестоцементные, железобетонные. Допускается применять чугунные трубы, при рабочем давлении 0,6 Мпа; стальные при 0,9 Мпа и более. Напорные железобетонные, асбестоцементные, чугунные трубы соединяются гибкими стыковочными соединениями. В сейсмических районах глубина заложения должна быть не менее 1метра для чугунных и железобетонных., 1,3 для асбестоцементных труб, для стальных глубина заложения не нормируется. Водоводы проектируются не менее чем в 2 линии с переключениями, количество которых определяется из условия 2-х одновременных авариях на водоводах и необходимыми обеспечениями пропуска аварийного расхода воды. Qab = 0,7Qxn+Qпр. Ab+0,7 Qпож

25. Расчет наружного водопровода промышленных предприятий. Порядок расчета наружной водопроводной сети.

Расчет нужен для того, чтобы выбрать экономичные диаметры труб, обеспечивающих пропуск расчетных расходов, а так же определить потери напора в них , величину которых необходимо знать при расчете водонапорных башен и насосных станций. Гидравлический расчет сети объединенного водопровода разделен на 2 режима : 1) В обычное время т.е при подаче расчетного расхода воды на хоз-о питьевые, производственные и душевые нужды. Qрасч=Qхоз.пит+Qпр+Qдуш. 2) При пожаре когда водопроводная сеть должна обеспечить пропуск расчетного расхода воды на хоз-о питьевые и производственные нужды, а также на пожаротушение. Qрасч=Qхоз.пит+Qпр+Qпож

Порядок расчета наружной водопроводной сети: 1. Определение расчетного расхода воды включает потребности на производственные нужды и на пожаротушение при этом расход на производственные нужды для каждого производственного цеха задается в соответствии с технологическим регламентом. Qпож.нужды=Qнаружное тушение+Qвнутренне тушение. 2. Определив величину расхода в обычное время работы для каждого производственного цеха полученное значение представляют в точках вводов здания и сооружения. Эти расходы q1, q2 называются узловыми расходами. 3. Узловые расходы распределяют по участкам водопроводной сети т. е по участкам заключенным между соседними узлами. Соблюдая обязательное условие: то кол-во воды которое ушло от узла д.б = тому кол-ву, которое должно пойти по участкам прилегающим к этому узлу. При определении расхода воды на участках разветвленной сети, учитывают что его величина складывается из расхода использованного потребителем в конечной точке данного участка и расхода воды проходящего по данному участку более к отдаленным потребителям. Определение расходов по участкам необходимо начинать от точки наиболее удаленной и высоко расположенной от точки питания сети ( диктующей точки). 4. По величине расходов на участках определяют диаметры труб из уравнения Q=(Пиd²/4)*V. 5. Определяют потери напора на участках сети h=S*Q², потери напора в местных сопротивлениях наружной водопроводной сети сост-т примерно 5% от потерь по длине водопровода поэтому общие потери = hобщ=1,05*h.