Обоснование принятой схемы водоснабжения
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра « Пожарная и промышленная безопасность»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по курсу «Противопожарное водоснабжение»
ТЕМА: Гидравлический расчет наружного
объединенного водопровода населенного пункта.
Выполнил _________________________
( фамилия, имя, отчество)
_________________________
(курс, № группы, № зачетной книжки)
Руководитель ______________________
(ученая степень, ученое звание)
______________________
( ФИО)
Дата защиты _______________________
Оценка ____________________________
____________________________
(подпись руководителя)
Уфа - 2012
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………………3
Исходные данные для проектирования…………………………………………..7
Задание на курсовой проект……………………………………………………….8
1.Обоснование принятой схемы водоснабжения………………………………...8
2.Определение водопотребителей и расчёт потребногорасхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды населенного пункта и предприятия…………………....................................................................8
2.1. Определение водопотребителей………………………………………………8
2.2.Расчёт требуемого расхода воды на хозяйственно-питьевые
и производственные нужды…………………………………………......................9
2.3.Определение расчётных расходов воды на пожаротушение………....……..15
3.Гидравлический расчет водопроводной сети……………………..……………16
3.1.Гидравлический расчет водопроводной сети при пожаре…………………..24
4.Определение режима работы НС-2………………………………………..........29
5.Гидравлический расчет водоводов……………………………………………...32
6.Расчет водонапорной башни…………………………………………………….34
6.1Определение высоты водонапорной башни………………………..................34
6.2Определение ёмкости бака водонапорной башни……………………………35
7.Расчет резервуаров чистой воды………………………………………………..36
8.Подбор насосов для насосной станции второго подъема……………………..39
Заключение…………………………………………………………………………41
Список использованной литературы……………………………………………...42
Приложения…………………………………………………………………………43
Введение
Противопожарное водоснабжение - это совокупность мероприятий по обеспечению водой различных потребителей для тушения пожара. Проблема противопожарного водоснабжения одна из основных в области пожарного дела. Современные системы водоснабжения представляют собой сложные инженерные сооружения и устройства, обеспечивающие надежную подачу воды потребителям. С развитием водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий улучшается их противопожарная защита, так как при проектировании, строительстве, реконструкции водопроводов учитывается обеспечение не только хозяйственных, производственных, но и противопожарных нужд. Основные противопожарные требования предусматривают необходимость поступления нормативных объемов воды под определенным напором в течение расчетного времени тушения пожаров.
По назначению водопроводы разделяются на хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные. В зависимости от напора различают противопожарные водопроводы высокого и низкого давления. В противопожарном водопроводе высокого давления в течение 5 мин после сообщения о пожаре создают напор, необходимый для тушения пожара в самом высоком здании без применения пожарных машин. Для этого в зданиях насосных станций или в других отдельных помещениях устанавливают стационарные пожарные насосы.
В водопроводах низкого давления во время пожара для создания требуемого напора используют пожарные насосы, которые подключают к пожарным гидрантам с помощью всасывающих рукавов.
В водопроводах высокого давления вода к месту пожара подается по рукавным линиям непосредственно от гидрантов под напором от стационарных пожарных насосов, установленных в насосной станции.
Все сооружения водопровода проектируют так, чтобы во время эксплуатации они пропускали расчетный расход воды для пожарных нужд при максимальном расходе воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды. Кроме того, в резервуарах чистой воды и водонапорных башнях предусматривают неприкосновенный запас воды для тушения пожаров, а в насосных станциях второго подъема устанавливают пожарные насосы.
Насосно-рукавные системы, которые собирают при тушении пожаров, также являются элементарными противопожарными водопроводами высокого давления, состоящими из источника водоснабжения, водоприемника (всасывающей сетки), всасывающей линии, объединенной насосной станции первого и второго подъема (пожарного насоса), водопроводов (магистральных рукавных линий), водопроводной сети (рабочих рукавных линий).
Водонапорные башни предназначены для регулирования напора и расхода в водопроводной сети. Их устанавливают в начале, середине и в конце водопроводной сети. Водонапорная башня состоит из опоры (ствола), бака и шатра-устройства, предохраняющего бак от охлаждения и замерзания в нем воды. Высоту башни определяют гидравлическим расчетом с учетом рельефа местности. Обычно высота башни 15...40 м.
Вместимость бака зависит от размера водопровода, его назначения и может колебаться в широких пределах: от нескольких кубометров на маломощных водопроводах до десятков тысяч кубометров на крупных городских и промышленных водопроводах. Размер регулирующей емкости определяют в зависимости от графиков водопотребления и работы насосных станций. Кроме того, включают неприкосновенный пожарный запас для тушения одного наружного и одного внутреннего пожаров в течение 10 мин. Бак оборудуют нагнетательной, разборной, переливной и грязевой трубами. Часто нагнетательную и разборную трубы объединяют.
Разновидностью водонапорных башен являются водонапорные резервуары, которые предназначены не только для регулирования напора и расхода в водопроводной сети, но и для хранения противопожарного запаса воды для тушения пожаров в течение 3 ч. Резервуары располагают на возвышенных местах.
Водонапорные резервуары и башни включают в водопроводную сеть последовательно и параллельно. При последовательном включении через них проходит вся вода от насосных станций. В этом случае нагнетательную и разборную трубы не объединяют, и они работают раздельно. При минимальном водопотреблении излишки воды накапливают в резервуаре или в баке, а при максимальном этот запас направляют в водопроводную сеть.
При параллельном включении в водопроводную сеть в резервуары и баки поступает излишек воды (при минимальном водопотреблении), а при максимальном водопотреблении его направляют в сеть. В данном случае нагнетательный и разводящий трубопроводы могут быть объединенными. Для контроля уровня воды в баках и резервуарах предусматривают измерительные устройства.
По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения подразделяются на городские, поселковые, а также промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.
По виду используемых природных источников различают водопроводы, забирающие воду из поверхностных источников (рек, водохранилищ, озер, морей) и подземных (артезианских, родниковых). Имеются также водопроводы смешанного питания.
По способу подачи воды водопроводы бывают напорные с механической подачей воды насосами и самотечные (гравитационные), которые устраивают в горных районах при расположении водоисточника на высоте, обеспечивающей естественную подачу воды потребителям.
По назначению системы водоснабжения делят на хозяйственно-питьевые, удовлетворяющие нужды населения; производственные, снабжающие водой технологические процессы производства; противопожарные и объединенные. Последние устраивают, как правило, в населенных пунктах. Из этих же водопроводов вода подается и на промышленные предприятия, если они потребляют незначительное количество воды или по условиям технологического процесса производства требуется вода питьевого качества.
При больших расходах воды предприятия могут иметь самостоятельные системы водоснабжения, обеспечивающие их хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. В этом случае обычно сооружают хозяйственно-противопожарный и производственный водопроводы. Совмещение пожарного водопровода с хозяйственным, а не с производственным объясняется тем, что производственная водопроводная сеть обычно бывает менее разветвленной и не охватывает всех объемов предприятия. А это может привести либо к увеличению расхода воды, что экономически нецелесообразно, либо к аварии производственных аппаратов. Самостоятельный противопожарный водопровод устраивают обычно на наиболее пожароопасных объектах—предприятиях нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, складах нефти и нефтепродуктов, лесобиржах, хранилищах сжиженных газов и др.
Системы водоснабжения могут обслуживать как один объект, например город или промышленное предприятие, так и несколько объектов. В последнем случае эти системы называют групповыми. Если система водоснабжения обслуживает одно здание или небольшую группу компактно расположенных зданий из близлежащего источника, то ее называют местной системой. Система водоснабжения, обслуживающая несколько крупных водопотребителей, расположенных на определенной территории, называется районной.
В соответствии с двумя категориями природных источников воды водоприемные сооружения также разделяются на две группы: сооружения для приема воды из поверхностных источников и сооружения для приема подземных вод. Выбор того или иного источника водоснабжения определяется местными природными условиями, санитарно-гигиеническими требованиями, предъявляемыми к качеству воды, и технико-экономическими соображениями. По возможности предпочтение должно отдаваться подземным источникам водоснабжения.
Исходные данные:
Число жителей в населенном пункте - 28000 человек.
Здания оборудованы внутренним водопроводом, канализацией без ванн.
Застройка зданий в 2 этажа.
В населенном пункте имеется прачечная на 1200 кг сухого белья, объемом 10000 м3 .Здание прачечной 2-х этажное.
Магистральная водопроводная сеть и водоводы проложены из пластмассовых труб. Длина водоводов от НС-II до водонапорной башни lвод=500 м.
Промышленное предприятие по пожарной опасности относится к категории Б, два производственных корпуса II степени огнестойкости: один объемом 200тыс. м3, другой объемом 180 тыс. м3, ширина здания 61 м.,
Площадь территории предприятия 158 га. Предприятие работает в две смены, количество рабочих в каждой смене Ncm = 300 человек. Расход воды на производственные нужды 
. Душ принимают 50 % рабочих в смену.
Генплан водопроводной сети приведен на рис. 1.1.
Рис. 1.1. Схема объединенного хозяйственно – противопожарного
водопровода населенного пункта и предприятия:
1 – санитарная зона артезианских скважин; 2 – резервуары чистой воды; 3 – камера переключения; 4 – насосная станция; 5 – водоводы; 6 – водонапорная башня; 7 – водопроводная сеть посёлка; 8 – предприятие.
Задание на курсовой проект
Требуется определить хозяйственно-питьевое и производственное водопотребление в системе водоснабжения, обслуживающего населенный пункт (поселок) и предприятие.
Обоснование принятой схемы водоснабжения
На территории большинства населенных пунктов (городов, поселков) существуют различные категории водопотребителей, предъявляющих, разнообразные требования к качеству и количеству потребляемой воды. В современных городских водопроводах расход воды на технологические нужды промышленности составляет в среднем около 40% всего объема, подаваемого в водопроводную сеть. Причем около 84% воды берется из поверхностных источников и 16%—из подземных.
Так как в районе проектирования города протекает река, а подземные
водоносные пласты содержащие воду нужного питьевого качества залегают на больших глубинах и их содержится небольшое количество (явно не достаточное для обеспечения потребностей города), то водоснабжение города водой питьевого качества из подземных источников является не целесообразным, поэтому принимаем схему системы водоснабжения города из поверхностного источника с водозабором руслового типа.