ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.06.2019
Просмотров: 11581
Скачиваний: 241
176
хоз
вс
вод
с
св
1,05(
)
H
h
h
h
H
z
′
′
′
′
′
′
=
+
+
+
+ Δ
, (5.33)
а насосов, работающих на сеть с водонапорной башней (ВБ), по формуле:
хоз
вс
вод
св
1,05(
)
H
h
h
H
z
′′
′
′
′′
′′
=
+
+
+ Δ , (5.34)
где
св
H′
и
св
H′′
– свободные напоры соответственно в диктующей точке се-
ти и у основания ВБ;
вс
h′ ,
вод
h′
,
в
h′ – потери напора соответственно во вса-
сывающем трубопроводе, в водоводе, в сети в обычное время; Δz', Δz" –
разности геометрических отметок соответственно диктующей точки и
наинизшего уровня воды в резервуарах чистой воды (РЧВ) и основания ВБ
и наинизшего уровня воды в РЧВ.
Требуемый напор при пожаре определяется по формуле:
пож
вс
вод
с
св
1,05(
)
H
h
h
h
H
z
=
+
+
+
+ Δ , (5.35)
где h
вс
, h
вод
, h
с
– потери напора соответственно во всасывающем трубопро-
воде, в водоводе и в сети при пожаре; H
св
– свободный напор в диктующей
точке сети;
Δ
z – разность геометрических отметок между диктующей точ-
кой сети при пожаре и наинизшем уровне воды в РЧВ.
Если выполняется соотношение
пож
хоз
10
H
H
−
≥
м, (5.36)
то устраивается насосная станция высокого давления.
Насосная станция высокого давления
(см. рис. 5.26, а) – станция, на
которой устанавливаются специальные пожарные насосы, создающие напор
Н
пож
и обеспечивающие подачу воды на пожаротушение, на хозяйственно-
питьевые и производственные цели (исключая расходы на промышленных
предприятиях
Δ
Q на душ, поливку территории, мойку технологического
оборудования).
Таким образом,
нас.пож
пож
хоз.-пит
пр
Q
Q
Q
Q
Q
=
+
+
− Δ . (5.37)
На насосной станции высокого давления в обычное время работают хо-
зяйственные насосы. При пожаре включается пожарный насос, и так как на-
пор, создаваемый пожарным насосом, больше, чем напор хозяйственных на-
сосов, то пожарный насос своим напором закрывает обратные клапаны на
напорных трубопроводах хозяйственных насосов и последние работают вхо-
лостую. Поэтому после включения пожарного насоса хозяйственные насосы
выключают. При этом пожарный насос обеспечивает полный расход воды.
177
Рис. 5.26. Схема насосной станции НС-II:
а – высокого давления; б – низкого давления;
насосы: 1 – хозяйственные (основные); 2 – хозяйственные (резервные); 3 – специальные
противопожарные (основные); 4 – специальные противопожарные (резервные);
5 – противопожарные того же типа, что и хозяйственные
Если 10
хоз
пож
<
− Н
Н
м или
хоз
пож
Н
Н
≤
, то устраивается насосная
станция низкого давления.
Насосная станция низкого давления
(см. рис. 5.26, б) – станция, на
которой устанавливаются одинаковые насосы, т. е. специальных пожарных
насосов нет. Насосная станция низкого давления работает следующим обра-
зом. В обычное время работают основные (рабочие) хозяйственные насосы,
а при пожаре для обеспечения дополнительного расхода включается допол-
нительный насос такого же типа, что и рабочие.
Обеспечение надежности работы насосных станций.
Надежность
работы насосных станций определяется надежностью работы основных
элементов – насосов, запорно-регулирующей аппаратуры, электрообору-
дования, трубопроводов и др.
Данные об отказах различных частей собственно насосов типа К (кон-
сольные) и НД (двустороннего подвода жидкости), полученные в результа-
те обобщения опыта их эксплуатации, показывают, что 60 % отказов при-
ходится на износ подшипников. При этом число отказов зависит от про-
должительности работы насоса.
Одним из наиболее широко применяемых методов повышения надеж-
ности насосных станций является резервирование. Различают структур-
ное, нагрузочное, функциональное, временное резервирование.
Структурный метод резервирования предусматривает использование
на станциях избыточных элементов. Примером его является применение в
качестве избыточных насосов, трубопроводов, запорно-регулирующей ап-
паратуры. Основным показателем структурного резерва является крат-
ность, m = (k–n)/n, где k – общее число насосов или других элементов од-
ного и того же назначения; n – число рабочих элементов.
а
б
1
2
2
3
4
1
1
5
2 2
178
Различают три вида структурного резервирования: нагруженный, не-
нагруженный, облегченный.
Нагруженный резерв характерен для запорно-регулирующей аппара-
туры, всасывающих и напорных трубопроводов, когда резервные элементы
участвуют в обеспечении расхода наравне с основными.
Для насосов используется ненагруженный резерв, т. е. резервные на-
сосы не работают до отказа основных агрегатов.
На станциях со ступенчатым (неравномерным) режимом работы ре-
зервные насосы работают в более легком режиме, чем основные, т. е. это
облегченный резерв.
Нагрузочный метод резервирования предусматривает использование
возможности насосов и других элементов станции увеличивать подачу
(пропускную способность) при отключении части из них. Такой метод ха-
рактерен для самих насосов и напорных и всасывающих трубопроводов.
При наличии нагрузочного резервирования общая кратность резерва будет
превышать кратность структурного резервирования.
Функциональный метод резервирования означает возможность взаимо-
заменяемости оборудования разного назначения. Например, при подборе хо-
зяйственно-питьевых, противопожарных и других насосов учитывается воз-
можность выполнения ими дополнительных функций: дублирования друг
друга, создания больших напоров при авариях на водопроводах, сети и т. п.
Временной метод резервирования предусматривает использование резер-
ва по продолжительности работы станции в течение суток. Такой резерв мо-
жет создаваться, например, путем применения насосов с подачей, превышаю-
щей суточную. Этот метод используется в системах с регулирующими емко-
стями. Исследования показывают, что эффективность резервирования как ме-
ры повышения надежности зависит от ряда факторов, таких, как показатели
надежности оборудования и трубопроводов, число рабочих агрегатов и т. п.
Необходимо, кроме того, учитывать, что повышение надежности ра-
боты станции резервированием приводит к увеличению затрат на строи-
тельство и эксплуатацию. Поэтому кратность резерва следует обосновы-
вать технико-экономическими расчетами.
Для обеспечения надежности работы насосных станций используют
следующие меры.
1. Должны быть установлены резервные насосы (табл. 5.4).
Таблица 5.4
Определение количества резервных насосных агрегатов
Количество рабочих
агрегатов одной группы
n
Количество резервных агрегатов в насосных станциях категорий
обеспеченности подачи воды
1
2
3
≤ 6
2 1 1
6
≤ n ≤ 9
2 1 –
> 9
2
2
–
179
При этом:
•
в количество рабочих агрегатов на НС-II подъёма низкого давления
включаются пожарные насосы;
•
при установке только противопожарных насосов или при объеди-
ненных противопожарных водопроводах высокого давления следует пре-
дусматривать только один резервный насос независимо от количества ра-
бочих агрегатов;
•
количество рабочих агрегатов одной группы, кроме пожарных, долж-
но быть не менее двух; в насосных станциях 2-й и 3-й категории при обосно-
вании допускается установка одного рабочего агрегата.
Насосные станции, подающие воду непосредственно в сеть противо-
пожарного и объединенного противопожарного водопроводов, следует от-
носить к 1-й категории.
2. Противопожарные насосы должны быть обеспечены электропита-
нием от двух независимых источников, а в случае одного источника и в
населенных пунктах с количеством жителей до 5000 человек допускается
устанавливать резервный противопожарный насос с двигателем внутрен-
него сгорания и автоматическим запуском (от аккумуляторов).
3. Количество всасывающих линий на насосных станциях 1-й и 2-й ка-
тегории обеспеченности подачи воды должно быть не менее двух. При вы-
ключении одной всасывающей линии остальные должны быть рассчитаны
на пропуск полного расчетного расхода для насосных станций 1-й и 2-й ка-
тегории и 70 % расчетного расхода для 3-й категории.
Устройство одной
всасывающей линии допускается для насосных станций 3-й категории.
4. При установке в НС 1-й и 2-й категории надежности специальных
пожарных насосов (т. е. на насосных станциях высокого давления) эти на-
сосы должны иметь самостоятельные всасывающие линии.
5. Трубопроводы в НС, а также всасывающие линии за пределами НС
следует выполнять из стальных труб.
6. Для выбора диаметра труб и арматуры следует принимать скорости
движения воды из табл. 5.5.
Таблица 5.5
Зависимость скорости движения воды от диаметра труб
Диаметр труб, мм
Скорость движения воды в трубопроводах НС, м/с
всасывающем
напорном
d
≤ 250
0,6–1
0,8–2
250 < d
≤ 800
0,8–1,5
1–3
d > 800
1,2–2
1,5–4
7. Напорная линия каждого насоса должна быть оборудована запор-
ной арматурой и обратным клапаном, установленным между насосом и за-
порной арматурой. На всасывающих линиях запорную арматуру следует
устанавливать у насосов, расположенных под заливом, или при присоеди-
нении насосов к общей всасывающей линии.
180
8. Размещение запорной арматуры на напорных и всасывающих тру-
бопроводах должно обеспечивать возможность замены или ремонта любо-
го из насосов, обратных клапанов, а также запорной арматуры с обеспече-
нием непрерывной подачи воды:
на пожаротушение – полностью;
на хозяйственно-питьевые цели – 70 % от расчетного расхода для НС
1-й и 2-й категории;
на производственные цели – по аварийному графику.
При 1-й категории длительность снижения подачи не должна превы-
шать 3 сут; 2-й категории – 10 сут; 3-й категории – 15 сут.
9. Корпус насоса, как правило, должен быть под заливом, создавае-
мым уровнем воды в водоеме или емкости. В НС, в которых насосы уста-
новлены не под заливом, следует предусматривать установку с вакуум-
насосами.
10. Помещения насосных станций с размерами 6
×9 м и более должны
оборудоваться внутренним противопожарным водопроводом с расходом
воды 2,5 л/с.
5.7. Напорно-регулирующие емкости
Значительное повышение надежности систем водоснабжения обеспе-
чивается за счет использования напорно-регулирующих емкостей и водо-
напорных башен или гидроколонн.
Правильный выбор объема напорно-регулирующих емкостей, их чис-
ла и места расположения в системе водоснабжения имеет и большое эко-
номическое значение.
Резервуары чистой воды.
Резервуары чистой воды (РЧВ) выполняют
роль регулирующих и запасных емкостей и располагаются между насос-
ными станциями первого и второго подъёмов.
Общий объем РЧВ должен включать регулирующий и неприкосно-
венный противопожарный объем воды:
РЧВ
рег
н.з
W
W
W
=
+
. (5.38)
Регулирующий объём РЧВ обеспечивает хранение регулирующего
объема воды, образующегося в результате того, что насосная станция пер-
вого подъема обычно работает в равномерном режиме (если обе станции
работают в равномерном режиме с одинаковой подачей воды, то W
рег
= 0).
Регулирующий объем РЧВ определяется на основании графиков по-
ступления и отбора воды, а при их отсутствии по формуле:
ч
ч
/
1
max
рег
сут
н
ч
н
ч
[(1
) (
1)(
/
)
]
K
K
W
Q
K
K
K K
−
=
−
+
−
, (5.39)