Расход воды на тушение пожаров

Расход воды на тушение пожаров определяется по таблице 10 [9]. Согласно п.3.22 [9] и п.3.10. [8] расход воды на тушение пожара внутри зданий; оборудованных пожарными кранами, следует учитывать дополнительно к расходам на наружное пожаротушение из расчета двух пожарных струй производительностью до 2,5 л/с каждая для общественных и жилых зданий объемом более 25000 м3 и одной струи для здания менее 25000 м3. При определении расчетных расходов во время пожаротушения согласно п.3.20 [9] не учитываются на промпредприятиях расходы воды поливку территорий, прием душа, мытье полов и мойку технологичес­кого оборудования.

При количестве населения 24000 человек и этажности застройки этажа должны быть приняты 2 расчетных пожара по 15 л/с с добавкой 5 л/с (2 струи по 2,5 л/с), т.е. по 20 л/с на каждый пожар.

При количестве населения более 25000 человек необходимо учитывать п.3.18 в [9].

 

 


Таблица 2 определение расходов по часам в сутки максимального водопотребления.

Часы суток Городские расходы Расходы без коммунальных объектов Промышленное предприятие
% от суточного расхода при к=1,5 Максимальные расходы, м3/час Баня, м3/час Праче-чная, м3/час больница гостиница Производственные расходы, м3/час Холодные цеха
Бытовые душевые
% м3/час % м3/час % м3/час % м3/час
0 - 1 1,5 200,21 - - 0,2 0,1 0,2 0,124 199,98 18,75 3,028 3,375
1 - 2 1,5 200,21 - - 0,2 0,1 0,2 0,124 199,98 6,25 1,009 - -
2 - 3 1,5 200,21 - - 0,2 0,1 0,2 0,124 199,98 12,5 2,02 - -
3 - 4 1,5 200,21 - - 0,2 0,1 0,2 0,124 199,98 12,5 2,02 0,712
4 - 5 2,5 333,68 - - 0,5 0,25 0,5 0,31 333,12 18,75 3,028 0,712
5 - 6 3,5 467,16 - - 0,5 0,25 0,5 0,31 466,59 6,25 1,009 0,712
6 - 7 4,5 600,63 - - 1,5 1,86 597,27 12,5 2,02 0,712
7 - 8 5,5 734,10 23,25 2,5 3,1 651,25 12,5 2,02 0,712
8 - 9 6,25 834,21 23,25 4,96 112,5 18,75 3,935 3,562
9 - 10 6,25 834,21 23,25 6,2 745,76 112,5 6,25 1,31 - -
10 - 11 6,25 834,21 23,25 3,72 750,24 112,5 12,5 2,625 - -
11 - 12 6,25 834,21 23,25 6,2 745,76 112,5 12,5 2,625 0,9
12 - 13 667,37 23,25 6,2 578,92 112,5 18,75 3,935 0,9
13 - 14 667,37 23,25 3,72 583,4 112,5 6,25 1,312 0,9
14 - 15 5,5 734,10 23,25 2,5 3,1 651,25 112,5 12,5 2,625 0,9
15 - 16 800,84 23,25 8,5 4,25 8,5 5,27 714,08 112,5 12,5 2,625 0,9
16 - 17 800,84 23,25 5,5 2,75 5,5 3,41 717,44 18,75 4,5
17 - 18 5,5 734,10 23,25 2,5 3,1 651,26 6,25 - -
18 - 19 667,37 23,25 2,5 3,1 584,52 12,5 - -
19 - 20 4,5 600,63 23,25 2,5 3,1 517,79 12,5 0,675
20 - 21 533,89 23,25 1,24 454,9 18,75 0,675
21 - 22 400,42 23,25 0,7 0,35 0,7 0,434 322,38 6,25 0,675
22 - 23 266,95 23,25 1,5 1,86 186,33 12,5 0,675
23 - 24 1,5 200,21 - - 0,5 0,25 0,5 0,31 199,65 12,5 0,675
  13347,36 11999,36 53,146 22,875

 

Часы суток Промышленное предприятие Поливка Путевые расходы, м3/час Сосредото-ченные расходы, Общего-родские расходы, м3/час Подача насосами II подъёма, м3/час Приток в бак, м3/час Расход из бака, м3/час Наличие воды в баке ВБ, м3
Горячие цеха Общий расход предприятия, м3/час машинами ручная
бытовые душевые
% м3/час % м3/час м3/час м3/час
0 - 1 15,65 0,804 1,875 94,1 141,05 - 341,03 94,324 435,354 380,501   54,853 95,756
1 - 2 12,05 0,618 - - 86,62 141,05 - 341,03 86,844 427,874 380,501   47,373 48,383
2 - 3 12,05 0,618 - - 87,63 141,05 - 341,03 87,854 428,884 380,501   48,383
3 - 4 12,05 0,618 0,225 88,6 141,05 151,9 492,53 88,824 581,354 715,859 134,505   134,505
4 - 5 12,05 0,618 0,225 89,6 141,05 151,9 626,07 90,16 717,326 715,859   1,467 133,038
5 - 6 12,05 0,618 0,225 87,7 141,05 151,9 759,54 88,26 847,8 967,377 119,577   252,615
6 - 7 12,05 0,618 0,225 88,6 141,05 151,9 890,22 91,96 982,18 967,377   14,803 237,812
7 - 8 12,05 0,618 0,225 88,6 141,05 - 792,3 171,45 963,75 967,377 3,627   241,439
8 - 9 15,65 1,7 1,125 122,82 - - 209,03 957,03 967,377 10,347   251,786
9 - 10 12,05 1,3 - - 115,11 - - 745,76 203,56 949,32 967,377 18,057   269,843
10 - 11 12,05 1,3 - - 116,4 - - 750,24 200,37 950,61 967,377 16,767   286,61
11 - 12 12,05 1,3 0,825 118,15 - - 745,76 206,6 952,36 967,377 15,017   301,627
12 - 13 12,05 1,3 0,825 119,46 141,05 - 719,97 207,91 927,88 967,377 39,497   341,124
13 - 14 12,05 1,3 0,825 116,84 141,05 - 724,45 200,81 925,26 967,377 42,117   383,241
14 - 15 12,05 1,3 0,825 118,15 141,05 - 792,3 993,3 967,377   25,923 357,318
15 - 16 12,05 1,3 0,825 118,15 141,05 - 855,13 204,92 1060,05 967,377   92,673 264,645
16 - 17 15,65 4,125 97,8 141,05 - 858,49 181,21 1039,7 967,377   72,323 192,322
17 - 18 12,05 1,13 - - 86,9 141,05 - 792,31 169,75 962,06 967,377 5,317   197,639
18 - 19 12,05 0,867 - - 87,9 141,05 - 725,57 170,75 896,32 967,377 71,057   268,696
19 - 20 12,05 0,867 0,375 88,92 141,05 151,9 810,74 171,77 982,51 967,377   15,133 253,563
20 - 21 12,05 0,867 0,375 88,92 - 151,9 606,3 168,41 774,71 967,377 192,667   446,23
21 - 22 12,05 0,867 0,375 87,92 - 151,9 474,28 165,954 640,234 380,501   259,733 186,497
22 - 23 12,05 0,867 0,375 88,92 - 151,9 338,23 169,53 507,76 380,501   127,259 59,238
23 - 24 12,05 0,867 0,375 88,92 - - 199,65 89,48 289,13 380,501 91,371   150,609
  23,13 14,25 2372,73 2256,8 1215,2 15470,93 3720,73 19192,76 19192,76 759,923 759,923  

2. Определение производительности и напора насосов П подъёма и емкости бака водонапорной башни.

По данным графы 25 табл.2 строится ступенчатый график расхода воды по часам суток. По нему ориентировочно определяется производительность и режим работы насосов, подающих воду в сеть (рис.1.). Производительность насосов подбирается из такого расчета: один или два насоса работают круглые сутки, а один или два других будут работать неполные сутки, включаясь в работу в определенные часы и время. При двух рабочих насосах при параллельной их работе производительность каждого равна половине расчетного расхода, а высота подъёма насоса принимается для случая подачи всего расчетного расхода. Аналогично при трех рабочих насосах при параллельной работе производительность каждого равна трети от расчетного расхода.

При выключении из работы одного; или нескольких насосов следует учитывать коэффициент параллельности: при выключении из работы одного насоса производительность оставшихся увеличивается на 11%, при выключении двух - на 18%, трех - на 25%.

По ступенчатому графику (рис.1) назначаем следующий режим работы:

3 насоса работают 16 часов, 2 насоса - 4 часа, 1 насос – 4 часа. Это может быть выражено уравнением:

где х - подача одного насоса, м3/час;

3 насоса подадут: ;

2 насоса подадут: ;

2 насоса подадут: ;

На рис.1 наносим график подачи насосов.

Рис.1. Ступенчатый график часовых расходов воды и подачи насосов.

Подача насосами,м3/час

Общегородские расходы, м3/час

Для подбора марки насосов определяем потребный напор, который ориентировочно определяется по формуле:

где - отметка поверхности земли у водонапорной башни (принимается по генплану города), м; =46,2 м;

- отметка среднего уровня воды в резервуарах чистой во­ды; принимаемого ниже поверхности земли у насосной станции II подъема на 2¸3 м, = 39,4 – 3 = 36,4 м,

- расчетная глубина воды в резервуаре напорной башни, ориентировочно принимается равной 5¸б м;

- потери напора на внутренних коммуникациях насосной станции, принимаемые предварительно равными 2¸2;5 м вод .ст.;

- потери напора в водопроводах и водопроводной сети от насосной станции до водонапорной башни, м.

- расчетная высота ствола водонапорной башни до дна резервуара, м.

(23)

где Z – отметка поверхности земли в диктующей точке, питающейся в час максимального водозабора от водонапорной башни.

Диктующая точка – это точка, имеющая наибольшую геодезическую отметку и наиболее удалённая от башни. В нашем случае можно принять в качестве диктующей точки – точку 5.

- свободный напор в диктующей точке, определяемый в зависимости от этажности застройки по п. 3. 27 [9]. Для четырёхэтажной застройки = 20 м.

- потери напора на участке от башни до диктующей точки, м.

и - определяются из расчета потери напора по длине в 2 – 3 м водяного столба на один погонный километр сети, т. е. Гидравлический уклон равен 0,002 – 0,003.

, м (24)

где i – гидравлический уклон;

- длина контура НС - … - ВБ, равная 1580 м.

, м

, м (25)

где - длина водоводов от диктующей точки до башни, равная 920 м.

, м

, м

Потребный напор насосов:

, м

По свободному графику характеристик центробежных насосов [10] подбираем 3 насоса Д 315 – 71 по производительности 322,459 м3/час и напору 43,3 м. [6]

Сопоставлением данных граф 25 и 26 таблицы 2 определяются приток в бак водонапорной башни и расход из него. (графы 27 и 28).

При определении регулирующей емкости башни назначается час суток после длительного и большего расхода из бака (в данном случае с 2 до 3 часов), считая, что к этому часу бак опорожняется и за следующий час в графу 29 ставим 0. Затем суммируем приток поступающей воды в бак за каждый час или вычитаем расход из бака. Наибольшее значение 29 графы и есть регулирующая емкость бака. В нашем случае она равна 383,241.

Если при выборе часа, в который наличие воды в баке равно 0, допущена ошибка, то в графе 29 появятся отрицательные числа. Тогда наибольшее по абсолютной величине из отрицательных чисел принимается за нуль и производится пересчет графы. Можно и не производить пересчета, так как регулирующая емкость в этом случае будет равна сумме абсолютных значений наибольших положительной и отрицательной величин графы 29.

Наибольшее значение графы 27 соответствует максимальному тран­зиту. В нашем случае максимальный транзит составляет 192,667 и при­ходится на час 20 - 21.

При подборе насосов II подъема следует стремиться к тому, чтобы подача воды от башни в час максимального водопотребления составляла не более 8-15% от максимального водопотребления и величина транзитной подачи воды в бак не превышала 25 – 30% от расхода в рассматриваемый час. Суммарная емкость бака определяется по формуле:

, м3 (26)

где - регулирующая емкость башни, м3;

- запас воды на тушение одного внутреннего и одного на­ружного пожара в течение 10 минут, м3.

, м3

где - расход воды на тушение одного внутреннего и одного на­ружного пожара. Тогда суммарная емкость бака равна:

, м3

Суммарная емкость бака водонапорной башни должна находиться в пределах 2 - 6%от суточного расхода. Полученная емкость бака составляет , что соответствует вышеприведенному требованию. По суммарной емкости следует подобрать типовую башню. При отсутствии типовых проектов окончательные размеры бака башни можно определить исходя из соотношения высоты бака и диаметра

(27)

(28)

При определении производительности насосной станции П подъема следует иметь в виду, что во время тушения пожара емкость водона­порной башни может оказаться быстро использованной. Поэтому следу­ет считать, что расход в этом случае целиком подается от насосной станции. Основные насосы, обеспечивающие подачу максимального хо­зяйственно-питьевого расхода, в ряде случаев способны подать и требуемое количество воды при пожаре за счет снижения свободного на­пора в диктующей точке до 10 м. Если основные насосы не способны подать пожарный расход, на насосной станции П подъема необходимо устанавливать либо дополнительные насосы той же марки, либо спе­циальные противопожарные насосы.

Потребную регулирующую емкость бака водонапорной башни можно определить и графический путем при помощи интегрального графика. По оси абсцисс откладываются часы суток, а по оси ординат - суммарный городской расход от начала суток. По точкам строится интегральная линия расхода в сети и линия ступенчатой подачи воды насосами. По этому графику регулирующая емкость бака определяется как сумма абсолютных величин наибольших вертикальных отрезков: положи­тельного и отрицательного между интегральной линией водопотребления линией подачи насосов.

3. Гидравлический расчёт сети.

 

3.1. Расчет сети на случай максимального хозяйственно-питьево­го водопотребления по методу А.Ф.Мошнина (I случай расчета).