ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.06.2019
Просмотров: 11582
Скачиваний: 241
171
Увязка сети продолжается до тех пор, пока не будет выполняться со-
отношение:
доп
h
h
Δ ≤ Δ
, (5.30)
где
Δ
h
доп
– допустимая величина невязки.
Если водопроводная сеть состоит из нескольких колец, то необходимо
выполнять одновременно увязку всех колец до тех пор, пока не будет вы-
полняться указанное соотношение для всех колец.
Для участков, общих для соседних колец, поправочный расход вво-
дится из каждого кольца. Поправочный расход вводится из одного кольца
в другое с тем же знаком.
В прил. 10 СНиП 2.04.02-84* приведена формула, которой следует
пользоваться для определения потерь напора при выполнении гидравличе-
ских расчетов:
g
V
d
l
d
V
c
A
A
h
m
m
2
2
0
1
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
. (5.31)
По существу, эта формула является формулой Дарси – Вейcбаха. Ко-
эффициенты A
1
, A
0
, с, m зависят от материала и внутреннего покрытия
труб и приведены в прил. 10 [14]. В формуле (5.31) d – внутренний (рас-
четный) диаметр.
При использовании выражения (5.31) поправочный рас-
ход определяется по формуле:
1
2
( / )
j n
i
i
j
h
q
h q
=
=
Δ
Δ =
⎛
⎞
⎜
⎟
⎝
⎠
∑
,
(5.32)
которая получается по методике, приведенной выше.
Значения внутренних расчетных диаметров в формуле (5.31) находят-
ся по ГОСТам для соответствующих труб.
5.6. Обеспечение надежности работы насосных станций
К числу основных сооружений, определяющих надежность работы
системы водоснабжения, относятся насосные станции. От того, насколько
правильно спроектирована и построена насосная станция, зависит надеж-
ность работы насосной станции и системы водоснабжения в целом.
Классификация насосных станций
1. По назначению различают насосные станции первого подъема,
второго подъема, повысительные и циркуляционные.
Насосные станции первого подъема (НС-I) предназначены для подачи
воды от источника водоснабжения на очистные сооружения или, если
172
очистка не требуется, непосредственно в резервуары чистой воды (РЧВ),
водонапорную башню, распределительную сеть или другие сооружения в
зависимости от схемы водоснабжения.
Насосные станции второго подъема (НС-II) предназначены для пода-
чи воды из резервуаров чистой воды через водоводы и водопроводную
сеть к потребителям. Иногда НС-II блокируют с очистными сооружениями
или с НС-I.
Повысительные насосные станции предназначены для местного по-
вышения напора в водопроводной сети. При этом вода из одной сети под
увеличенным напором подается в другую сеть (сеть района, города или от-
дельного здания).
Циркуляционные насосные станции устраивают в оборотных системах
водоснабжения промышленных предприятий. В таких насосных станциях
одни насосы подают воду на производственные цели, а другие подают от-
работанную воду на очистные сооружения или на охлаждение.
2. По расположению относительно поверхности земли насосные
станции могут быть: наземные, заглубленные и шахтного типа (располо-
женными на большой глубине).
3. По виду оборудования различают насосные станции с вертикально
и горизонтально расположенными насосами.
4. По характеру управления различают насосные станции с ручным,
автоматическим и дистанционным управлением.
5. По надежности действия (степени обеспеченности подачи воды)
насосные станции подразделяются на три категории:
а) насосная станция первой категории надёжности – не допускается
перерыв в подаче воды. К ним относятся насосные станции противопожар-
ных и объединенных хозяйственно-производственно-противопожарных
водопроводов;
б) насосная станция второй категории надёжности – допускается пе-
рерыв в подаче воды на время, необходимое для включения резервного
электроснабжения обслуживающим персоналом. К ним относятся станции
противопожарных и объединенных хозяйственно-противопожарных водо-
проводов при наличии на сети емкостей с необходимым противопожарным
запасом воды, обеспечивающим необходимый напор;
в) насосная станция третьей категории надёжности – когда допускает-
ся перерыв в подаче воды на время ликвидации аварии, но не более одних
суток. К ним относятся станции противопожарных и объединенных проти-
вопожарных водопроводов при расходе воды на наружное пожаротушение
до 20 л/с в населенных пунктах с количеством жителей до 5000 человек, а
также при подаче воды по одному водоводу.
173
Особенности работы насосных станций первого подъема.
В обыч-
ное время (без пожара) НС-I должна обеспечивать подачу максимального
суточного расхода на хозяйственно-питьевые и производственные цели, а
также на собственные нужды сооружений водопровода. При равномерном
режиме работы насосов НС-I в течение суток часовая подача определяется
из соотношения:
max
ч
сут
α
/ 24
Q
Q
=
,
где
max
сут
Q
– максимальный суточный расход;
α
−
коэффициент, учитываю-
щий расход воды на собственные нужды,
α = 1,01–1,02 для водопровода
без очистных сооружений и
α = 1,04–1,10 для водопровода с очистными
сооружениями.
При пожаре НС-I, кроме того, должна обеспечивать восстановление
неприкосновенного запаса (НПЗ) воды в резервуарах чистой воды. Макси-
мальный срок восстановления НПЗ должен быть не более:
24 ч – в населенных пунктах и на промышленных предприятиях с про-
изводствами, отнесенными по пожарной опасности к категориям А, Б, В;
36 ч – на промышленных предприятиях с производствами, отнесен-
ными по пожарной опасности к категориям Г и Д;
72 ч – в сельских населенных пунктах и на сельскохозяйственных
предприятиях.
При этом:
а) для промышленных предприятий с противопожарными расходами
воды на наружное пожаротушение 20 л/с и менее допускается увеличивать
время восстановления НПЗ для производств категорий Г и Д до 48 ч, для
категорий В до 36 ч;
б) в случае, когда дебит источника водоснабжения недостаточен для
восстановления НПЗ в указанные сроки, допускается увеличивать это вре-
мя при условии создания дополнительного объема воды
Δ
W, определяемо-
го по формуле:
н.з
(
1) /
W W
k
k
Δ =
−
,
где
W
н.з
– необходимый объем НПЗ при требующейся продолжительности
его восстановления;
k
– отношение принятого срока восстановления НПЗ к
требуемому. При этом сроки восстановления допускается принимать в два
раза больше указанных сроков, но не более 72 ч;
в) на период восстановления НПЗ допускается снижение подачи воды
на хозяйственно-питьевые цели на 30 % от расчетного расхода и подача
воды на производственные цели по аварийному графику.
Восстановление НПЗ может осуществляться следующими способами:
•
увеличением продолжительности времени работы НС-I подъёма,
если в обычное время насосы работают не круглосуточно;
174
•
резервными насосами;
•
сокращением водопотребления;
•
специальными пожарными насосами, которые устанавливаются на
НС-I подъёма специально для восстановления НПЗ.
Напор насосов на НС-I подъёма определяется по формуле:
н
вс
н
1,05(
)
H
h
h
z
=
+
+ Δ , (5.33)
где 1,05 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопро-
тивлениях (задвижках, обратных клапанах и т. п.) всасывающего и напор-
ного трубопроводов;
h
вс
– потери напора во всасывающем трубопроводе;
h
н
– потери напора в напорном трубопроводе;
Δ
z
– разница геометрических
отметок наивысшего уровня воды в резервуаре чистой воды и наинизшего
уровня воды в источнике.
Выбор режима работы насосной станции второго подъема.
НС-II
подъёма могут иметь равномерный и неравномерный режимы работы.
Равномерный режим работы НС-II подъёма – режим, при котором по-
дача воды остается постоянной в течение суток.
Неравномерный (ступенчатый) режим работы НС-II подъёма – режим,
при котором подача воды периодически меняется в течение суток за счет
включения различного числа насосов.
Выбор режима работы НС-II подъёма, а следовательно, количество и
подача насосов зависят от графика водопотребления. На рис. 5.25 показан
график водопотребления
1
и графики равномерной
2
и неравномерной
3
ра-
боты НС-II подъёма. При равномерном режиме работы НС-II подъёма рабо-
тает, например, один насос с подачей в час 100/24 = 4,17 % общего суточного
водопотребления.
При неравномерном режиме работы (см. рис. 5.25) один насос с пода-
чей 2,5 % работает с 0 до 4 ч. В 4 ч подключается такой же насос, и оба на-
соса с 4 до 24 ч работают параллельно. Так как при параллельной работе
подача каждого насоса уменьшается, то суммарная подача двух насосов в
час принята равной 4,5 % суточной подачи НС-II подъёма.
В моменты, когда подача НС-II подъёма больше водопотребления, из-
быток воды поступает в бак водонапорной башни
4
(см. рис. 5.25), а когда
подача НС-II подъёма меньше водопотребления, недостаток воды поступа-
ет из бака водонапорной башни.
175
Рис. 5.25. График водопотребления и режимы работы НС-II:
1 – график водопотребления; 2 – водопотребление при равномерном режиме;
3 – водопотребление при неравномерном режиме; 4 – поступление воды
в баки водонапорной башни
При неравномерной работе НС-II подъёма, в сравнении с равномер-
ной, как правило, значительно уменьшается объем бака водонапорной
башни, но при этом увеличивается количество насосов, но с меньшей по-
дачей, следовательно, площадь насосной станции тоже увеличивается.
Увеличивается также объем резервуаров чистой воды, так как НС-I подъё-
ма обычно работает равномерно. В ряде случаев увеличивается диаметр
водоводов, так как при неравномерной работе НС-II подъёма водоводы
должны обеспечивать пропуск большего количества воды, чем при равно-
мерной работе. Обычно для малых водопроводов выгодна равномерная ра-
бота НС-II подъёма, для больших – неравномерная.
Окончательный режим работы НС-II подъёма следует устанавливать
на основании технико-экономического сопоставления вариантов. При этом
необходимо учитывать, что КПД насосов с большей подачей выше, чем
КПД насосов с меньшей подачей.
Выбор типа насосной станции второго подъема.
НС-II подъёма бы-
вают двух типов – низкого и высокого давлений (рис. 5.26). Выбор типа
НС-II подъёма зависит от соотношения требуемых напоров насосов при
работе сети в обычное время (без пожара) и при пожаре. В обычное время
НС-II подъёма обеспечивает подачу воды на хозяйственно-питьевые, про-
изводственные и другие цели (без расхода воды на пожаротушение). В
этом случае требуемый напор насосов, работающих на сеть без водонапор-
ной башни, определяется по формуле:
Время, ч
Водопотребление
, %
2
4
6
8
10
12 14 16
18
20
22
24
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4