Об'єм резервуару чистої води розрахунок. Розрахунок резервуарів чистої води
Резервуари чистої водипризначені для регулювання нерівномірності роботи насосних станцій І та ІІ підйому та зберігання недоторканного запасу води на весь період пожежогасіння
Регулююча ємність резервуарів чистої води може бути визначена на основі аналізу роботи насосних станцій I і II підйому.
Режим роботи HC-I зазвичай приймається рівномірний, тому що такий режим найбільш сприятливий для обладнання HC-I та споруд для обробки води. При цьому HC-I, як і НС-II, повинна подати всі 100% добової витрати води в селищі. Отже, годинна подача води HC-I становитиме 100/24=4,167 % від добової витрати води у селищі. Режим роботи НС-II наведено у розділі 3.
Для визначення W рег скористаємося графоаналітичним способом. Для цього сумісний графік роботи НС-1 і НС-11 (рис. 6.1). Регулюючий обсяг % від добового витрати води дорівнює площі «а» або рівновеликій їй сумі площ «б».
У прикладі добова витрата води становить 12762 м 3 , а регулюючий об'єм резервуара чистої води дорівнюватиме:
Недоторканний запас води (Wн.з.) відповідно до п. 9.4 визначається за умови забезпечення пожежогасіння із зовнішніх гідрантів та внутрішніх пожежних кранів п. 2.12-2.17, 2.20, 2.22-2.24 та п. 6.1 - 6.4 , а також спеціальних засобів по (спринклерів, дренчерів та інших апаратів, що не мають власних резервуарів) згідно з п. 2.18 та 2.19 та забезпечення максимальних господарсько-питних та виробничих потреб на весь період пожежогасіння з урахуванням вимог п. 2.21.
Таким чином,
Мал. 6.1. Режим роботи НС-II та HC-I
При визначенні обсягу недоторканного запасу води в резервуарах допускається враховувати їх поповнення водою під час гасіння пожежі, якщо подача води в резервуари здійснюється системами водопостачання І та ІІ категорії за ступенем забезпеченості подачі води, тобто.
У нашому прикладі:
де 
- Розрахункова тривалість гасіння пожежі (п. 2.24). При визначенні Q госп .
пр. не враховуються витрати на поливання території, прийом душу, миття підлог та миття технічного обладнанняна промислове підприємство, а також витрати води на поливання рослин у теплицях, тобто якщо ці витрати води потрапили в годину максимального водоспоживання, їх слід відняти від загальної витрати води (п. 2.21). Якщо при цьому Q госп.првиявиться нижче, ніж водоспоживання в будь-яку іншу годину, коли душ не працює, то максимальний слід приймати відповідно до стовпця 10 табл. 1.3.
У наведеному прикладі менше водоспоживання в наступну годину (тобто з 8 до 9 год) 743,03 м 3 /год. Тому при розрахунку недоторканного запасу на господарсько-питні потреби приймаємо:
і
Під час гасіння пожежі насоси насосної станції підйому працюють і подають за годину 4,167 % добової витрати води, а за час 
буде подано
Таким чином, обсяг недоторканного запасу води дорівнюватиме:
Повний обсяг резервуарів чистої води:
Відповідно до п. 9.21 загальна кількість резервуарів має бути не менше двох, причому рівні НЗ повинні бути на однакових відмітках, при виключенні одного резервуара в інших має зберігатися не менше 50% НЗ, а обладнання резервуарів має забезпечувати можливість незалежного включення та випорожнення кожного резервуара.
Приймаємо два типових резервуарівоб'ємом 1800м3 кожен Номер проекту 901-4-66.83 (додаток 4). Обладнання резервуарів - див. стор. 299-300 підручника. Загальний виглядтипового залізобетонного резервуару показано на рис. 13.27 а камер перемикання на рис. 6.2 та 6.3.
Мал. 6.2. План камери перемикання резервуару чистої води для HC-II низького тиску
Мал. 6.3. План камери перемикання РЧВ для НС-П високого тиску
Wрег = (12,32 11825) / 100 = 14568 м3 (46)
де = 14568 м3/добу (табл. 1.1)
Так як найбільша розрахункова витрата води потрібна на гасінні однієї пожежі на підприємстві, то
W10минн.з.пож = (70 ∙ 10 ∙60) / 1000 = 42м3 (47)
Відповідно до таблиці 1.1.
W10минн.з.х-п = (694,303 ∙10) / 60 = 115,7171 м3 (48)
Таким чином,
42 + 115,7171 = 157,7171 м3 (49)
;
Wб = 14568 + 115,7171 = 145841,7 м3 (50)
За додатком III приймаємо типову водонапірну вежу заввишки 22,5 м із баком ємністю Wб = 500 м3.
Знаючи ємність бака, визначимо його діаметр та висоту:
Дб = 1,24 3 Ö Wб = 1,24 = 9,8 м. Нб = Дб / 1,5 = 9,8 / 1,5 = 6,5 м.
Розрахунок резервуарів чистої води
Резервуари чистої води призначені для регулювання нерівномірності роботи насосних станцій І та ІІ підйомів та зберігання недоторканного запасу води на весь період пожежогасіння:
Wр.ч.в. = Wрег + Wнз
Регулююча ємність резервуарів чистої води може бути визначена на основі аналізу роботи насосних станцій І та ІІ підйомів.
Режим роботи НС-I зазвичай приймається рівномірним, так як такий режим найбільш сприятливий для обладнання НС-I та споруд для обробки води. При цьому НС-I, як і НС-II, повинна подати всі 100% добової витрати води в селищі. Отже, годинна подача води НС-I становитиме 100/24 = 4,167% від добової витрати води у селищі. Режим роботи НС-II наведено у розділі 3.
Для визначення Wрег скористаємося графоаналітичним способом. Для цього сумісний графік роботи НС-I і НС-II (рис. 6.1). Регулюючий обсяг у відсотках від добової витрати води дорівнює площі "а" або рівновеликій їй сумі площі "б".
Wрег = (5 - 4,167) 16 = 13,3%, або
Wрег = (4,167 - 2,5) 5 + (4,167 - 2,5) 3 = 13,3%. (51)
Добова витрата води становить 3814,5 м3 і регулюючий об'єм резервуара чистої води дорівнюватиме:
Wрег = (11825 х 13,3)/100 = 1572,72 м3 (52)
Недоторканний запас води Wн.з. відповідно до п. 9.4 СНіП 2.04.02–84 визначається за умови забезпечення пожежогасіння із зовнішніх гідрантів та внутрішніх пожежних кранів (пп. 2.12 – 2.17, 2. 20,2.22 – 2.24 СНіП 2.04.02–64 та п. 2.04.02–64). СНіП 2.04.01–85), а також забезпечення максимальних господарсько-питних та виробничих потреб на весь період пожежогасіння з урахуванням вимог п 2.21 СНіП 2.04.02–84.
Мал. 6.1. Режим роботи НС-II та НС-I: а – надходження води в резервуар; б - зменшення води з резервуару
Таким чином,
Wн.з. = Wн.з.пож + Wн.з.х-п
При визначенні обсягу недоторканного запасу води в резервуарах допускається враховувати їх поповнення водою під час гасіння пожежі, якщо подача води в резервуар здійснюються системами водопостачання І та ІІ категорії за ступенем забезпеченості подачі води, тобто.
Wн.з. = (Wн.з.пож + Wн.з.х-п) - Wн.с-1
У нашому прикладі:
Wн.з.пож = 140 3 3600/1000 = 1512 м3, (53)
де tт = 3 год – розрахункова тривалість гасіння пожежі (п 2.24 СНіП 2.04.02–84).
При визначенні Qпос.пр не враховуються витрати води на поливання території, прийом душу, миття підлог та миття технологічного устаткування промисловому підприємстві, і навіть витрати води на поливання рослин у теплицях, тобто. якщо ці витрати води потрапили в годину максимального водоспоживання, їх слід відняти від загальної витрати води (п. 2.21 СНиП 2.04.02–84). Якщо при цьому Qпос.пр виявиться нижчим, ніж водоспоживання в будь-яку іншу годину, коли душ не працює, то максимальну витрату води слід приймати відповідно до стовпця 10 табл. 1.1.
У даному прикладі Q"пос.пр = 670,1655 м3
Wн.з.х-п = 670,1655 х 3 = 2010,49 м3 (54)
Під час гасіння пожежі насоси НС-I подають за годину 4,167% добової витрати води, а за час дорівнюватиме:
Wнс-1 = (11825 ∙4,167 ∙ 3) / 100 = 1478,24м3 (55)
Таким чином, обсяг недоторканного запасу води дорівнюватиме:
Wн.з. = (1512 + 686,82) - 476,85 = 1721,97 м3 (56)
Повний обсяг резервуарів чистої води:
Wр.ч.в. = 507,33 + 1087,47 = 1594,8 м3 (57)
Відповідно до п. 9.21 СНиП 2.04.02–84 загальна кількість резервуарів має бути не менше двох, причому рівні НЗ мають бути на однакових відмітках, при включенні одного резервуара до інших повинно зберігатися не менше 50% НЗ, а обладнання резервуарів має забезпечувати можливість незалежного включення та спорожнення кожного резервуара.
Приймаємо два резервуари об'ємом 800 м3 кожен (додаток IV).
Мал. 6.2. План камери перемикання резервуару чистої води для HC-II низького тиску
Мал. 6.3. План камери перемикання РЧВ для НС-ІІ високого тиску
Підбір насосів для насосної станції другого підйому
З розрахунку випливає, що НС-II працює в нерівномірному режимі з установкою в ній двох основних господарських насосів, подача яких дорівнюватиме:
Qхоз.нас = 11825 2,5/100 = 295,625 м3/год = 82,11 л/с (58)
Необхідний натиск господарських насосів визначаємо за формулою
Нхоз.нас = 1,1hвод + Нвб + Нб + (zвб - zнс),
де hвод - втрати напору у водоводах, м; Нвб – висота водонапірної вежі, м; Нб - висота бака водонапірної вежі, м; zвб та zнс – геодезичні позначки, відповідно, місця встановлення вежі та НС-II; 1,1 – коефіцієнт, що враховує втрати напору на місцеві опори (п. 4. додатка 10 СНіП 2.04.02–84)
Нхоз.нас = 1,1hвод + Нвб + Нб + (zвб-zнс);
Резервуари, що застосовуються на об'єктах водопостачання, призначені для акумуляції та зберігання води в системах господарсько-питного та виробничого водопостачання. Продуктивність водоприймальних та очисних споруді насосних станцій I підйому більше мінімальної і менше максимальної продуктивності насосних станцій II підйому. У години мінімальної продуктивності насосних станцій II підйому (у години мінімального водоспоживання) надлишок води, що надходить від очисних споруд, накопичується у резервуарах чистої води; у години максимальної продуктивності насосних станцій II підйому (у години максимального водоспоживання) надлишок, що накопичився, витрачається споживачами. Таким чином, резервуари чистої води є ємністю, що регулюють. Крім того, в резервуарах чистої води зберігають запас води для пожежогасіння та потреб очисних станцій.
Розрахунок резервуару чистої води
W РЧВ = W РЧВ рег + W РЧВ н.з -W РЧВ схід (5.1)
де: W РЧВ рег - регулюючий об'єм, м;
W РЧВ н.з - недоторканний об'єм, м 3 .
W РЧВ н.з - об'єм води відновлений НС-1 за час гасіння пожежі, м.
Визначення регулюючого обсягу.
W РЧВ рег = (Q сут.max * А1) / 100, (5.2)
де: Q сут.max - максимальна добова витрата води на господарсько-питні та виробничі потреби,
А1 - різниця між максимальними та мінімальними значеннямиу стовпці 5
W РЧВ рег = (21643 * 18,64) / 100 = 4035 м 3
Визначення недоторканного обсягу
W н. = W пож. + W х.п. + W ін., (5.3)
де: W пож. - Пожежний запас, м 3 ;
W х.п -господарсько-питний запас, м 3;
W х.п - запас води на виробничі потреби, м3.
W пож. = (Q пож * t туш * 3600) / 1000, (5.4)
де: Q пож - загальна витрата води на пожежогасіння в населеному пункті та на підприємстві, л/с;
W пож = 77,5 * 3 * 3,6 = 837 м 3
Недоторканний запас на господарсько-питні потреби може бути підрахований за кількістю споживаної води під час максимального водоспоживання за період, що дорівнює розрахунковому часу гасіння пожежі.
W х.п. = (Q х.п добу.max * k) / 100, (5.5)
де: Q х.п сут.max - максимальна добова витрата на господарсько-питні потреби, л/с;
k – коефіцієнт.
Якщо розрахунковий час гасіння пожежі t туш = 3 години і коефіцієнт годинної нерівномірності водоспоживання До годину. За цей час на господарсько-питні потреби населеним пунктомвитрачається 5,8 +6,05 +5,8 = 17,65%.
W х.п. = (Q х.п добу.max * k) / 100 = (16632 * 17,65) / 100 = 2936 м 3
W пр. = (Q пр. сек. * t туш * 3600) / 1000, (5.6)
W пр. = (58 * 3 * 3600) / 1000 = 627 м 3
де: - Q пр. сек. секундна витрата води на промисловому підприємстві, л/с;
t туш - розрахунковий час гасіння пожежі, година
Визначаємо відновлений об'єм води-W РЧВ сх
W РЧВ сх =0.125 Q добу. max
де: Q сут.max -максимальна добова витрата води на господарсько-питні та виробничі потреби, м 3 .
W РЧВ сх =0.125 Q добу. max =0,125 * 21643 = 2706 м 3
W н. = W пож. + W х.п. + W ін. = 837 +2936 +627 = 4400 м 3
W РЧВ = W РЧВ рег + W РЧВ н.з -W РЧВ сх = 4035 +4400-2706 = 5729 м 3
Визначення загальної кількості РЧВ та обсягу одного з них
W РЧВ 1 W РЧВ * 1/n, (5.7)
де: W РЧВ. - Обсяг недоторканного запасу, м 3
n – кількість резервуарів.
Кількість резервуарів приймаємо два (2, п.13.3).
W РЧВ 1 W РЧВ * 1/n
3200>5729 * 1 / 2
Кількість резервуарів згідно з п.14.3 прийнято два. З урахуванням отриманого недоторканного запасу води за додатком 9 (4) вибрано 2 резервуари марки РЕ-100М-32 ємністю 3200 м 3 . Ширина вибраних резервуарів-24 м, довжина -30 м, висота -4,8 м.
Основним матеріалом резервуарів є залізобетон. Через труднощі, пов'язані з пристроєм збірного покриття прямокутні резервуари проектуються з монолітними або збірно-монолітними днищами та збірними іншими конструкціями. Резервуари виготовляють із залізобетону, цегли, каменю та дерева (тимчасові). При малих обсягах (до 2000 м 3 ) запасні резервуари доцільно будувати круглої форми, при великих обсягах - прямокутної форми. Покриття над резервуаром може бути сферичним (купольним) або плоским. Зверху резервуар покривають шаром землі (для утеплення). У Останніми рокамиДля будівництва резервуарів використовують збірний залізобетон.
Запасні резервуари найчастіше влаштовують підземними чи напівпідземними та рідше наземними. Запасний резервуар обладнають трубопроводом, що подає, переливною і грязьовою трубами, всмоктуючим трубопроводом, лазом і вентиляційною трубою.
Якщо є кілька резервуарів, всі вони з'єднуються трубопроводами із засувками між собою.
Для забору води з резервуарів пожежними автонасосами передбачають люки (у покритті резервуарів) та колодязі, в яких встановлюють стояки з гайкою для приєднання всмоктувальних ліній насосів. Встановлювати в колодязі замість стояків пожежні гідранти не допускається, тому що в гідранті та пожежній колонці при заборі води виникають втрати напору набагато більше, ніж натиск, створюваний за рахунок рівня води в резервуарі.
Для запобігання можливості використання недоторканного пожежного запасу води на інші потреби вживаються спеціальні заходи. на насосної станції II підйому недоторканний запас води зберігається за допомогою різного розташуваннявсмоктувальних ліній насосів. Господарсько-питні насоси забирають воду трубопроводом з рівня недоторканного запасу води, пожежні насоси знизу резервуара зі спеціального приямка.
Щоб нижні шари води резервуарів не застоювалися, на всмоктувальну лінію господарсько-питних насосів надягають кожух. Вода надходить під кожух, потім у всмоктувальну лінію господарсько-питних насосів.
Якщо на насосній станції II підйому немає спеціальних пожежних насосів, а є тільки господарсько-питні (виробничі) насоси, які забезпечують також пожежні потреби, то збереження недоторканного запасу води проводиться за допомогою поплавкової електросигналізації. Зі зменшенням рівня води в запасному резервуарі поплавок опускається, контактна система вимикача поплавця замкне електроланцюг і в насосній станції II підйому буде дано звуковий або світловий сигнал.
Для збереження недоторканного запасу води в резервних резервуарах використовують поплавкове реле, що механічно впливає на ртутний переривник електричного ланцюга управління електродвигуном насоса. При зміні рівня рідини поплавець, переміщаючись за допомогою тяги, змінює положення ртутного переривника. При зниженні рівня рідини поплавець встановлює ртутний переривник горизонтальному положенні. У цьому випадку контакти переривника замикаються ртуттю, що переливається, і струм надходить у ланцюг котушки магнітного пускача. Останній включає електродвигун насоса, що подає воду у резервуар. При наповненні резервуару поплавець піднімається та виводить ртутний переривник із горизонтального положення. Контакти переривача, розмикаючись, вимикають магнітний пускач, що у свою чергу відключає двигун насоса, припиняючи наповнення резервуара.
