Расчет наружного водопровода текстильного комбината

                               Содержание

 

1   Исходные данные для  расчета...............................................................2

2   Генеральный план объекта.....................................................................3

3   Определение расчетных расходов воды...............................................4

4   Гидравлический расчет  водопроводной сети на пропуск  воды “до пожара”....................................................................................................................7

5   Гидравлический расчет  водопроводной сети на пропуск  воды “при пожаре” (проверочный  расчет)............................................................................10

6   Расчет водоводов....................................................................................13

7   Расчет запасных и запасно-регулирующих  емкостей.....................14

7.1   Расчет объема резервуара  чистой воды............................................14

7.2   Расчет объема бака  водонапорной башни......................................15

7.3   Расчет высоты расположения  дна бака водонапорной башни...15

8   Подбор насосов.......................................................................................17

8.1   Подбор хозяйственно-производственных  насосов (водопровод низкого давления)..................................................................................................18

8.2  Подбор пожарных насосов  при водопроводе высокого давления..18

Список литературы.....................................................................................20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1  Исходные данные для расчета

 

Произведем гидравлический расчет объединенного наружного водопровода текстильного комбината площадью 35 га. Водопровод -  объединенный, низкого давления. Источник водоснабжения – река. Характеристика основных зданий комбината заносим в таблицу № 1. Остальные исходные данные приведем в таблице № 2.

 

Таблица 1 – Характеристика зданий текстильного комбината

 

№ п/п	Наимено- вание зданий	Степень огнестойкости здания	Объем здания, м3	Высота здания, м	Высота расположения пожарного крана, м	Категория производства
1.	Механичес-кий цех	II	20000	10	6	Д
2.	Прядильный цех	II	150000	20	16	В
3.	Ткацкий цех	II	45000	18	15	В
4.	Отделочный цех	II	28000	8	5	В
5.	Котельная	II	10000	12	1,5	Г

 

Таблица  2 – Характеристика зданий текстильного комбината

 

№   здания	Расходы воды на производ – ственные нужды, л/с	Число рабочих в смену	Число рабочих, принимающих душ
1	4,5	120	100
2	6,5	300	290
3	4,0	210	200
4	5,2	180	170
5	8,0	40	40

                                                                                                  

Примечание: Наименование зданий, степень огнестойкости, объем здания, высоту здания, высоту расположения пожарного крана для всех вариантов принимаем из задания по таблице № 1.

Вариант №51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Генеральный план объекта

Чертеж генерального плана текстильного комбината согласно заданию (рис.1) выполняем на формате А4. На генеральном плане наносим наружную водопроводную сеть, задвижки и пожарные гидранты.

 

Рис.1. Чертеж генерального плана текстильного комбината.

3   Определение расчетных расходов воды

 

Так как водопровод объединенный (хозяйственно-питьевой – производственный – противопожарный), то расчетные расходы воды определяем в соответствии с п.2.14;2.22 [1]:

при первом периоде – (до пожара) – Qрасч;

при втором периоде – (при пожаре) – Q'расч.

Наименование зданий, количество рабочих в смену, количество рабочих, принимающих душ, и расход воды на производственные нужды берем из задания.

Норма водопотребления на одного человека в смену – q1,2 (прил.3, поз.31[2]).

Средне-хозяйственный питьевой расход – Qср.х..

                                  ,  [л/с] .

Для цехов №1,2,3,4:     , [л/с] ,

 

Для котельной:        , [л/с] .

 

Коэффициент неравномерности водопотребления  - К (п.2.4 [1]).

Максимальный хозяйственно-питьевой расход воды – Qмакс.х..

 

Qмакс.х. = К·Qср.х. [л/с].

 

Часовой расход воды на одну душевую сетку – q3 (прил.3, поз.29 [2]).

Расход воды в душевых – Qдуш. , [л/с].

Время работы одной смены – τсм.

Количество человек на одну душевую сетку – n (прил.3 [2]).

Количество человек  на одну душевую сетку принимается:

для прядильного, ткацкого цехов: n = 15;

для механического цеха: n = 7;

для котельной и отделочного цеха: n = 5.

Расход воды на пожаротушение – Qпож , [л/с].

 

                                     Qпож. = Qн.п. + Qвн.п. .

 

Расход воды на наружное пожаротушение (от пожарных гидрантов) – Qн.п. (п.2.22, табл.7[1]).

Расход воды на внутреннее пожаротушение (от пожарных кранов) – Qвн.п. (табл.2 [2] ).

 

Расчетный расход воды при первом периоде (до пожара):

 

                            Qрасч. = Qмакс.х.+ Qдуш. + Qпр. .

 

Определяем число одновременных пожаров на комбинате (п.2.22 [1]). Так как площадь территории по заданию составляет 35 га, что меньше 150 га, то количество одновременных пожаров принимаем равным 1.

Q'расч. – расчетный расход воды при пожаре, [л/с].

 

                 Q'расч. = Qмакс.х.+ Qпр.+ Qпож.  или 

               Q'расч. = Qмакс.х. + Qпр. + Qвн.п. + Qн.п..

 

Расход воды на пожаротушение прибавляем только один раз (так как  по условию задания на территории предприятия возможен один пожар) для здания, где требуется наибольший расход воды. В нашем случае: здание №2 (прядильный цех). Расход воды на нужды пожаротушения составляет:

 

Qпож. = Qн.п. + Qвн.п. = 30 + 5 = 35,0 л/с .

 

Определяем (рассчитываем) расходы воды для каждого здания отдельно.

 

                            Механический цех:

 

 л/с,

Qмакс.х. = К·Qср.х. = 3 · 0,10 = 0,30 л/с,

 л/с,

Qн.п. = 10 л/с; Qвн.п. – не предусмотрено (табл.2.[2]),

Qрасч. = Qмакс.х. + Qдуш. + Qпр. = 0,30+1,98+4,1 =6,38 л/с,

Q'расч. = Qмакс.х. + Qпр. = 0,3+4,1= 4,4 л/с.

 

                             Прядильный цех:

 

 л/с,

Qмакс.х. = К·Qср.х. = 3 · 0,26 = 0,78 л/с,

 л/с,

Qн.п. = 30 л/с;   Qвн.п. = 5,0 л/с,

Qрасч. = Qмакс.х. + Qдуш. + Qпр.= 0,78+2,68+6,5= 9,96 л/с,

 

Q'расч. = Qмакс.х.+Qпр+Qн.п.+Qвн.п =0,78+6,5+30+5=42,28 л/с.

                         

                             Ткацкий цех:

 

 л/с,

Qмакс.х. = К · Qср.х. = 3 · 0,18 = 0,54 л/с,

 л/с,

Qн.п. = 20 л/с;  Qвн. п. = 5,0 л/с,

Qрасч. = Qмакс.х. + Qдуш. + Qпр. = 0,54+1,85+4,0 = 6,39 л/с,

Q'расч. = Qмакс.х. + Qпр. = 0,54+4,0= 4,54 л/с.

 

                            Отделочный цех:

 

 л/с,

Qмакс.х. = К · Qср.х. = 3 · 0,12 = 0,45 л/с,

 л/с,

Qн.п. = 20 л/с;   Qвн.п. = 5,0 л/с,

Qрасч. = Qмакс.х. + Qдуш. + Qпр. = 0,45+4,72+5,2 = 10,37 л/с,

Q'расч. = Qмакс.х. + Qпр. = 0,45+5,2 = 5,65 л/с.

 

                                Котельная:

 

 л/с,

Qмакс.х. = К · Qср.х. = 2,5 · 0,07 = 0,17 л/с,

 л/с,

Qн.п. = 10 л/с;   Qвн.п= – не предусмотрено (табл.2.[2]),

Qрасч. = Qмакс.х. + Qдуш. + Qпр. = 0,17+1,11+8 = 9,28 л/с,

Q'расч. = Qмакс.х. + Qпр. = 0,17+8= 8,17 л/с.

 

Составляем таблицу 3, в которую заносим полученные значения расходов воды для каждого здания текстильного комбината, и подсчитываем графу “ВСЕГО”.

 

 

 

 

Таблица 3 – Сводная таблица расходов

 

№№ здания	Наимено-вание здания	N1, чел	q1,2	Qср.х. л/с	К	Qмакс.х л/с	N2, чел.	q3	Qдуш, л/с	Qпр., л/с	Qлож.		Qрасч., л/с	Q’расч. л/с
											Qн.п	Qвн.п
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	Механический цех	120	25	0,1	3	0,3	100	500	1,98	4,1	10	-	6,38	4,4
2	Прядильный цех	300	25	0,26	3	0,78	290	500	2,68	6,5	30	5	9,96	42,28
3	Ткацкий  цех	210	25	0,18	3	0,54	200	500	1,85	4,0	20	5	6,39	4,54
4	Отделочный цех	180	25	0,15	3	0,45	170	500	4,72	5,2	20	5	10,37	5,65
5	Котельная	40	45	0,07	2,5	0,17	40	500	1,11	8,0	10	5	9,28	8,17
	ВСЕГО:			0,76		2,24			12,34	27,8			42,38	65,04

 

 

4   Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды “до пожара”

 

Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды “до пожара” производят с целью:

• определить расходы воды на участках сети;
• подобрать диаметры труб;
• определить потери напора в сети.

Для каждого здания выбираем расход воды “до пожара” (табл.3 графа 14).

Qрасч.- сумма расходов воды для всех зданий “до пожара”.

Точки 1,2,3,4,5,6 – узловые точки отбора воды. Вода движется из точки 1 в двух направлениях. Место, где встречаются потоки воды, называется диктующей точкой (в данном случае – точка 4). Получили два полукольца:

I полукольцо:   1 – 2 – 3 – 4;

II полукольцо:  1 – 6 – 5 – 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составляем расчетную схему водопроводной сети “до пожара”.

 

 

Рис.2. Расчетная схема водопроводной сети “до пожара”.

 

Определяем расходы воды на участках  полукольца.

 

I полукольцо:

участок 4 – 3: q4-3 = q2 /2 = 9,96/2 = 4,98 л/с,

участок 3 – 2: q3-2 = q3 + q4-3 = 6,39 + 4,98 = 11,37 л/с,

участок 2 – 1: q2-1 = q4 + q3-2 = 10,37 + 11,37 = 21,74 л/с.

 

II полукольцо:

участок 4 – 5: q4-5 = q2 /2 = 9,96/2 = 4,98 л/с,

участок 5 – 6: q5-6 = q1 + q4-5 = 6,38 + 4,98 = 11,36 л/с,

участок 6 – 1: q6-1 = q5 + q5-6 = 9,28 + 11,36 = 20,64 л/с.

 

Проверка:

Qрасч. = q2-1 + q6-1 = 21,74 + 20,64 = 42,38 л/с.

 

Рассчитав расходы воды на участках, подбираем диаметры труб на этих участках по приложению А или по табл. 33 [1].

 

I полукольцо:                             II полукольцо:

d4-3 = 100 мм                               d4-5 = 100 мм

d3-2 = 125 мм                               d5-6 = 125 мм

d2-1 = 150 мм                               d6-1 = 150 мм

 

 

Полученные результаты заносим в таблицу № 4.

 

Таблица 4 – Гидравлический расчет водопроводной сети (до пожара)

 

полукольцо	участок	длина участка	d, мм	q, л/с	сопротивление участка S =A · L		h = S · q2	Первое исправление					скорость, м/с
								S · q	Δq, л/с	q1=q±Δq		h1=S∙q2
	1-2	150	150	21,74	0,00556		2,63	-	-	-		-	1,21
I	2-3	400	125	11,37	0,03868		5	-	-	-		-	0,94
	3-4	650	100	4,98	0,20260		5,02	-	-	-		-	0,61
ΣhI = 12,65 м вод. ст
	1-6	250	150	20,64		0,00927	3,94	-	-		-	-	1,21
II	6-5	350	125	11,36		0,03385	4,36	-	-		-	-	0,94
	5-4	600	100	4,98		0,18702	4,64	-	-		-	-	0,61
ΣhII = 12,94 м вод. ст