Qсут.г.д. = qг.д. х n (м3/сут).
Qсут.г.д. = 5,5 х 2 = 11 (м3/сут).
Определив все необходимые расходы воды (пункты а-г), расчетные данные сводятся в табл. 3 (приведенные в табл. 3 и последующих таблицах конкретные численные данные представлены в качестве наглядного примера заполнения соответствующих строк и столбцов). В сводной табл. 3 данные по часовым расходам воды на принятие душа qx.д. и qг.д. заносятся в строку, соответствующую последнему часу работы каждой смены.
2. Построение графиков водопотребления города и работы насосов Н. С.-II
График водопотребления и работы насосов как функция Q = f (t) строится на миллиметровке (формат А 4).
Данные для построения графика водопотребления выбираются из табл. 3 (столбцы 1 и 13), а при построении графика работы H.C.-II необходимо руководствоваться следующими положениями. В часы усиленного водоразбора в город подается вода, поступающая от H.C.-II и водонапорной башни, причем на долю насосов приходится 75-90% подаваемой воды, а оставшиеся 10-15% поступают из бака башни.
Таблица 3
Сводные данные о водопотреблении в городе
ЧасСуток | Хоз.-пит. расход | Расход па полив | Мест. промыш., м3/ч | Промышленные предприятия | Суммарн. расход, Qсут.сум. | |||||||
% | м3,ч | машины,м3/ч | дворники,м3/ч | Хол.цех.м3/ч | душ.хол.цеха,м3/ч | гор. цех,м3/ч | душ. гор. цеха.м3/ч | технолог. расх.м3/ч | м3/ч | % | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
0-1 | 3,20 | 486,08 | 486,08 | 1,68 | ||||||||
1-2 | 3,25 | 493,675 | 493,675 | 1,7 | ||||||||
2-3 | 2,90 | 440,51 | 440,51 | 1,52 | ||||||||
3-4 | 2,90 | 440,51 | 440,51 | 1,52 | ||||||||
4-5 | 3,35 | 508,865 | 508,865 | 1,76 | ||||||||
5-6 | 3,75 | 569,625 | 569,625 | 1,97 | ||||||||
6-7 | 4,15 | 630,385 | 630,385 | 2,18 | ||||||||
7-8 | 4.65 | 706,335 | 706,335 | 2,44 | ||||||||
8-9 | 5.05 | 767,095 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1621,85 | 5,61 | ||||
9-10 | 5,40 | 820,26 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1675,015 | 5,79 | ||||
10-11 | 4,85 | 736,715 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1591,47 | 5,5 | ||||
11-12 | 4,60 | 698,74 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1553,495 | 5,37 | ||||
12-13 | 4,50 | 683,55 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1538,305 | 5,32 | ||||
13-14 | 4,30 | 653,17 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1507,925 | 5,21 | ||||
14-15 | 4,40 | 668,36 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1523,115 | 5,27 | ||||
15-16 | 4,55 | 691,145 | 104,68 | 1,95 | 4 | 478,125 | 5,5 | 270 | 1555,4 | 5,38 | ||
16-17 | 4,50 | 683,55 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1538,305 | 5,32 | ||||
17-18 | 4,25 | 645,575 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1500,33 | 5,19 | ||||
18-19 | 4,45 | 675,955 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1530,71 | 5,29 | ||||
19-20 | 4.40 | 668,36 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1523,115 | 5,27 | ||||
20-21 | 4,40 | 668,36 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1523,115 | 5,27 | ||||
21-22 | 4,50 | 683,55 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1538,305 | 5,32 | ||||
22-23 | 4,20 | 637,98 | 15 | 5 | 104,68 | 1,95 | 478,125 | 270 | 1512,735 | 5,23 | ||
23-24 | 3,50 | 531,65 | 15 | 5 | 104,68 | 1,95 | 4 | 478,125 | 5.5 | 270 | 1415,905 | 4,97 |
Итого | 100% | 15190 | 30 | 10 | 1674,9 | 31,25 | 8 | 7650 | 11 | 4320 | 28925,1528925,15 | 100% |
3. Определение емкости и размеров бака водонапорной башни
Целью расчета является определение общей емкости бака Wб водонапорной башни, включающего регулирующий объем воды W peг.б. , а также пожарный запас Wп.б.
Wб = W рег.б + W п.б.
Wб = 309,5 + 30 = 339,5
Регулирующий объем определяется но данным табл. 4 (столбец 6). Для нахождения величины W peг.б. необходимо сложить самое большое (W ост.мак. ) и самое малое значение (W ост.мин. ) остатка воды в баке в течение суток, выраженное в %. Тогда W peг.б. определится по формуле:
W peг.б= Q сут.сум. х (W ост.мак. + W ост.мин. ) х 0,01 (м3).
W peг.б= 28925,15 x ( 1,07 + 0) x 0,01 = 309,5 (м3).
Пожарный объем Wп.б. определяется из расчета тушения n количества одновременно возникающих пожаров в городе, насчитывающим определенное количество жителей (СНиП табл. 5 стр. 5). По данной таблице определяется расход воды, требуемый для тушения каждого пожара. Тогда Wп.б. будет определяться по формуле:
Wп.б. = n x qп x 600 х 0,001 (м3),
Wп.б. = 2 х 25 х 600 х 0,001 = 30 (м3),
где n - количество одновременных пожаров:
q - расход воды на тушение каждого пожара, л/с;
600 - продолжительность тушения пожара, с;
0,001 - переводной коэффициент.
После нахождения Wп.б и Wpeг.б подсчитывается их сумма, т.е. определяется емкость бака водонапорной башни Wб .
Бак водонапорной башни выполняется в форме цилиндра высотой h и диаметром d. Как правило h = (2/3) d.
Объем бака подсчитывается по формуле:
Wб = F осн x h = ( p d2/ 4) x [( 2/3) d] = ( p /6) d3.
Подставляя значения Wб в данную формулу, определяется величина d, а затем h.
d = 8,6586
h= (2/3)d = 5,7724
F осн = 58,81.
Таблица 4Определение регулируюшей емкости водонапорной башни | ||||||
Часы суток | Водопо-требл. города,% | Работа H.C.-II,% | Поступление в бак,% | Отвод из бака, % | Остаток в баке, W | |
в% | (при-вед. к 0%) | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
0-1 | 1,68 | 1,85 | 0,17 | 0,17 | 1,09 | |
1-2 | 1,7 | 1,85 | 0,15 | 0,32 | 1,24 | |
2-3 | 1,52 | 1,85 | 0,33 | 0,65 | 1,57 | |
3-4 | 1,52 | 1,85 | 0,33 | 0,98 | 1,9 | |
4-5 | 1,76 | 1,85 | 0,09 | 1,07 | 1,99 | |
5-6 | 1,97 | 1,85 | 0,12 | 0,95 | 1,87 | |
6-7 | 2,18 | 1,85 | 0,33 | 0,62 | 1,54 | |
7-8 | 2,44 | 1,85 | 0,59 | 0,03 | 0,95 | |
8-9 | 5,61 | 5,33 | 0,28 | -0,25 | 0,67 | |
9-10 | 5,79 | 5,33 | 0,46 | -0,71 | 0,21 | |
10-11 | 5,5 | 5,33 | 0,17 | -0,88 | 0,04 | |
11-12 | 5,37 | 5,33 | 0,04 | -0,92 | 0 | |
12-13 | 5,32 | 5,33 | 0,01 | -0,91 | 0,01 | |
13-14 | 5,21 | 5,33 | 0,12 | -0,79 | 0,13 | |
14-15 | 5,27 | 5,33 | 0,06 | -0,73 | 0,19 | |
15-16 | 5,38 | 5,33 | 0,05 | -0,78 | 0,14 | |
16-17 | 5,32 | 5,33 | 0,01 | -0,77 | 0,15 | |
17-18 | 5,19 | 5,33 | 0,14 | -0,63 | 0,29 | |
18-19 | 5,29 | 5,33 | 0,04 | -0,59 | 0,33 | |
19-20 | 5,27 | 5,33 | 0,06 | -0,53 | 0,39 | |
20-21 | 5,27 | 5,33 | 0,06 | -0,47 | 0,45 | |
21-22 | 5,32 | 5,33 | 0,01 | -0,46 | 0,46 | |
22-23 | 5,23 | 5,33 | 0,1 | -0,36 | 0,56 | |
23-24 | 4,97 | 5,33 | 0,36 | 0 | 0,92 | |
Итого | 100 % | 100 % | - | - | - | - |
4. Подготовка сети к гидравлическому расчету
Водопроводная сеть рассчитывается на максимальный секундный расход в час максимального водопотребления (см. строку 9-10 ч в табл. 3); в данный час город потребляет определенное количество воды (в % суточного расхода - столбец 13 или в м3/ч - столбец 12).
В час максимального водопотребления вода подается насосами Н.С.-II (см. табл. 4 - количество подаваемой воды в % в строке 9-10 ч столбца 3) и из бака водонапорной башни (см. табл. 4 - разница между значениями в столбцах 2 и 3 строки 9-10 ч).
Для расчета водопроводной сети необходимо предварительно выделить значения сосредоточенного расхода qcocp.,т.е. расхода воды для промышленного предприятия (см. табл. 3 - сумма величин расходов в строке 9-10 ч столбцах 7-11), а также равномерно распределенного расхода q p.p.
q p.p. = q ч.макс. - q соср. (л/с).
q p.p. = 820,26 – 750,075 = 70,185
Схема водопроводной сети
При определении указанных расходов необходимо подсчитать удельный qуд. и путевые расходы qпут.
qуд. = q р.р. / å L (л/с на 1 м длины сети),
qуд. = 70,185/8280 = 0,085
где å L — общая (суммарная) длина участков водопроводной сети, м ( å L и q р.р. заносятся в итоговую строку табл. 5).
qпут. = q уд. x Li (л/с),
где Li -длина соответствующего участка водопроводной сети.
Таблица 5Величины путевых расходов | ||
Номер участка | Длина участка Li ,м | Расход воды qпут. , л/с |
1 | 2 | 3 |
1-2 | 700 | 59,5 |
2-3 | 460 | 39,1 |
3-4 | 800 | 68,0 |
4-5 | 460 | 39,1 |
5-6 | 700 | 59,5 |
6-9 | 800 | 68,0 |
8-9 | 700 | 59,5 |
7-8 | 460 | 39,1 |
5-8 | 800 | 68,0 |
6-1 | 800 | 68,0 |
2-5 | 800 | 68,0 |
4-7 | 800 | 68,0 |
Итого | å L = 8280 | q р.р. = 70,185 |
Следующим этапом подготовки водопроводной сети к расчету является определение узловых расходов, которые представляют собой полусуммы приложенных расходов на смежных участках (т.е. участках, имеющих общий узел). Данные но расчету узловых расходов сводятся в табл. 5.
Таблица 6Величины узловых расходов | |||
Номер узла | Линии, прилегающие кУЗЛУ | Полусумма приложенных расходов, л/с | Узловой расход,q узл ,л/с |
1 | 1-2,1-6 | (59,5+68,0)/2 | 63,75 |
2 | 1-2,2-5,2-3 пром. предпр. | (59,5+68,0+39,1)/2+75 | 158,3 |
3 | 2-3,3-4 | (39,1+68,0)/2 | 53,55 |
4 | 3-4,4-5,4-7 | (68,0+39,1+68,0)/2 | 87,55 |
5 | 4-5,5-6,5-8,2-5 | (39,1+59,5+68,0+68,0)/2 | 117,3 |
6 | 5-6,6-1,6-9 | (59,5+68,0+68,0)/2 | 97,75 |
7 | 4-7,7-8 | (68,0+39,1)/2 | 53,55 |
8 | 7-8,8-9,5-8 | (39,1+59,5+68,0)/2 | 83,3 |
9 | 8-9,6-9 | (59,5+68,0)/2 | 63,75 |
Максимальный часовой расход | 778,8 |
Этапом подготовки сети к гидравлическому расчету является назначение диаметров труб и предварительное распределение расходов по кольцевой водопроводной сети города. На рис. 2, иллюстрирующим водопроводную сеть, наносится следующая информация: