ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.06.2019
Просмотров: 11573
Скачиваний: 241
111
Рис. 3.5. Схема самотечного водопровода:
1 – водоприемник; 2 – самотечные сооружения; 3 – береговой колодец
и очистные сооружения; 4 – разгрузочный колодец; 5 – разгрузочный резервуар;
6 – водопровод; 7 – водопроводная сеть
Зонные системы водоснабжения, т. е. системы, разделенные на от-
дельные зоны (участки) с самостоятельным питанием водой, устраивают
при значительной разности отметок снабжаемой территории, большой её
протяженности, а также при значительной разнице в напорах (например,
микрорайоны города с разной этажностью застройки). Зонирование систем
может быть обусловлено как техническими, так и экономическими сооб-
ражениями. Зонирование позволяет снизить чрезмерно высокие напоры и
уменьшить мощность, затрачиваемую на подъем воды, сократить расходы
воды на утечки. Разделение на зоны (при значительной разности отметок
или протяженности сети) производят, исходя из следующих условий: в
наиболее высоко (или далеко) расположенной точке сети должен быть
обеспечен необходимый свободный напор, а в её нижней точке (или на-
чальной) напор не должен превышать 60 м.
По типам зонирования водопроводы бывают горизонтальными и вер-
тикальными с последовательным или параллельным зонированием. При по-
следовательном зонировании насосная станция каждой зоны подает воду в
количестве, необходимом для всех вышележащих зон, но под напором, не-
обходимым только для данной зоны. Насосы верхней зоны могут брать воду
или непосредственно из сети нижней зоны (рис. 3.6, а), или из промежуточ-
ного резервуара (рис. 3.6, б). Резервуар может служить одновременно ис-
точником питания насосов верхней зоны и контррезервуаром для нижней
зоны. Обычно резервуар располагается выше границы зон на отметках,
обеспечивающих необходимые напоры в верхних точках сети нижней зоны.
1 2 3
4
5
6
7
112
Рис. 3.6. Схема последовательного зонного водоснабжения:
а – забор воды из сети нижней зоны;
б – забор воды из промежуточного резервуара
При параллельной системе зонирования вода подается в сеть каждой
зоны отдельными группами насосов, установленными в общей насосной
станции, по отдельным водоводам. Каждая группа насосов подает количе-
ство воды, требуемое только для обслуживаемой ими зоны, на высоту,
обеспечивающую свободные напоры в этих зонах. При этой системе в пре-
делах сети каждой зоны также достигается возможность снижения давле-
ния. Максимальные давления будут наблюдаться в водоводах верхней зо-
ны от насосов до сети.
Горизонтальный тип зонного водопровода применяют для больших по
протяженности территорий (более 7–10 км) в городах со сравнительно
ровным рельефом.
Вертикальный тип зонирования применяют при больших разностях
отметок в связи со слишком большими напорами в нижних районах сети.
Зонирование сети осуществляется таким образом, чтобы на нижней грани-
це каждого района давление не превышало допустимого предела.
Вертикальное зонирование может быть произведено как по парал-
лельной, так и по последовательной схеме. Выбор той или иной схемы во-
доснабжения производится на основании технико-экономических расчетов
для различных вариантов. По техническим соображениям число зон
а
б
H
HC-I
z
h
z
0
z
II
z
I
H
в
H
I
H
св
h
h
H
II
HC-I
HC-I
HC-II
HC-II
Q
I
+ Q
II
Q
I
Q
II
Б
Б
р
113
определяют, исходя из необходимости обеспечить в сети напоры, допус-
каемые техническими условиями эксплуатации водопровода.
Расчетная высота зоны, т. е. разность отметок местности в пределах зо-
ны ∆z не должна превышать величины:
Δ
z = (z
max
– z
min
) = H
max
– H
cв
– h
max
.
Таким образом, задаваясь величиной Н
mах
, зная отметки местности в
пределах территории города и принимая приближенно возможную вели-
чину потерь напора в сети, можно сделать вывод о том, является ли зони-
рование необходимым. Зонирование приводит также к уменьшению затрат
мощности на прокачку воды, т. е. к снижению эксплуатационных затрат.
Например, при последовательном зонировании затраты мощности для двух
одинаковых зон
N
e
= Q
ρg(H/2) + ρg(Q/2)·(H/2) = (3/4)QHρg,
а при отсутствии зонирования
N
e
= QH
ρg,
т. е. полезная мощность уменьшается на 25 %.
При параллельном зонировании
N
e
= Q
1
H
1
ρg + Q
2
H
2
ρg = (Q/2)(Н/2)ρg + (Q/2)Нρg = (3/4)QHρg,
т. е. уменьшение мощности также на 25 %. Для n равных зон (с равномер-
ными подъемами местности, отдачей воды и гидравлическим уклоном)
N
n
n
N
n
2
1
+
=
.
Наряду с централизованными водопроводами в настоящее время в го-
родах большое распространение имеют системы местного водоснабжения.
Эти системы имеют управляемые вручную или автоматически насосные
установки относительно небольшой производительности (Q < 150 м
3
/ч).
Такие установки применяются преимущественно для повышения напора в
водопроводах многоэтажных зданий, а также зданий средней этажности
или их группы, расположенных в районах, где напор в наружной водопро-
водной сети является недостаточным, например, в районах с неблагопри-
ятным рельефом местности или в отдаленных частях города.
Объединенные хозяйственно-противопожарные водопроводы городов
бывают в большинстве случаев низкого давления. В небольших городах по-
дача пожарных расходов воды обеспечивается включением дополнительных
насосов II подъема, а в крупных городах они по своей величине составляют
незначительную часть от хозяйственно-питьевых расходов, поэтому практи-
чески не оказывают влияния на режим работы насосной станции II подъема.
114
3.3. Особенности схем противопожарного водоснабжения
промышленных предприятий
Задачей системы водоснабжения промышленного предприятия явля-
ется обеспечение его водой для производственных, хозяйственно-питьевых
и противопожарных нужд.
Если при промышленном предприятии имеется рабочий поселок или
несколько предприятий, расположенных близко друг к другу, то, как пра-
вило, они обслуживаются одной системой хозяйственно-противопожар-
ного водоснабжения. Применяемые в подобных случаях схемы хозяйст-
венно-противопожарного водоснабжения принципиально ничем не отли-
чаются от рассмотренных схем для города.
В промышленных районах иногда устраивают районные системы хозяй-
ственно-противопожарного водоснабжения, обслуживающие ряд промышлен-
ных предприятий и населенных пунктов. В таких системах вместо отдельных
водопроводных сооружений для каждого предприятия устраивают общие со-
оружения: водозаборы, насосные и очистные станции, водоводы и др.
На промышленных предприятиях возможно применение следующих
основных схем производственного водоснабжения: прямоточной; оборот-
ной с охлаждением воды в градирнях, брызгальных бассейнах, прудах-
охладителях; с последовательным использованием воды.
При прямоточном водоснабжении (рис. 3.7) насосная станция 2, распо-
ложенная вблизи водозаборного сооружения 1, подает воду для производст-
венных целей в цехи 7 по сети 5. Отработанная вода поступает по канализаци-
онной сети 6 в тот же водоем без очистки (если она не загрязнена) или при не-
обходимости после очистки ее в очистных сооружениях 8. В случае необхо-
димости подачи воды для производственных нужд под различным давлением
на насосной станции устанавливается несколько групп насосов, питающих
обособленные сети. Для хозяйственно-противопожарных нужд поселка 9 и це-
хов предприятия 7 вода подается в самостоятельную сеть 4 специальными на-
сосами. Предварительно вода очищается в очистных сооружениях 3.
115
Рис. 3.7. Схема прямоточного водоснабжения промышленного предприятия:
1 – водозаборное сооружение; 2 – насосная станция; 3, 8 – очистные сооружения;
4 – самостоятельная сеть; 5 – сеть; 6 – канализационная сеть; 7 – цехи; 9 – поселок
При оборотном водоснабжении использованная потребителем вода
не сбрасывается в водоем, как при прямоточном водоснабжении, а вновь
подается потребителям после обработки. Для пополнения потерь воды (в
охладительных сооружениях при испарении, при утечке и др.) в оборотный
цикл добавляют свежую воду из источника.
Схема оборотного водоснабжения показана на рис. 3.8. Насосами 5
вода после охлаждения на сооружении 4 подается по трубопроводам 6 к
производственным агрегатам 7. Нагретая вода поступает в трубопроводы 8
и отводится на охлаждающие сооружения 4 (градирни, брызгальные бас-
сейны, охладительные пруды). Добавление свежей воды из источника че-
рез водоприемник 1 производится насосами 2 по водоводам 3. Количество
свежей воды в таких системах составляет обычно незначительную часть
(3–6 %) от общего количества воды.
9
1
2
3
4
5
6
6
7
7
7
7
8