Расчет резервуара чистой воды

счет напорно-регулирующих емкостей

Применяемые на объектах водоснабжения резервуары предназначены для аккумуляции и хранения воды в системах хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения. Производительность водоприемных и очистных сооружений и насосных станций I подъема больше минимальной и меньше максимальной производительности насосных станций II подъема. В часы минимальной производительности насосных станций II подъема (в часы минимального водопотребления) излишек воды, поступающий от очистных сооружений, накапливается в резервуарах чистой воды; в часы максимальной производительности насосных станций II подъема (в часы максимального водопотребления) накопившийся излишек расходуется потребителями. Таким образом, резервуары чистой воды являются регулирующими емкостями. Кроме того, в резервуарах чистой воды хранят запас воды для пожаротушения и собственных нужд очистных станций.

Расчет резервуара чистой воды

W РЧВ = W РЧВ _рег + W РЧВ _н.з-W РЧВ _вост (5.1)

где: W РЧВ _рег— регулирующий объем, м ;

W РЧВ _н.з— неприкосновенный объем, м 3 .

W РЧВ _н.з — объем воды восстановленный НС-1 за время тушения пожара, м.

Определение регулирующего объема.

W РЧВ _рег = (Q_сут.max* А1 ) / 100, (5.2)

где: Q_сут.max— максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды,

А1 — разница между максимальными и минимальными значениями в столбце 5

W РЧВ _рег= (21643 * 18,64) / 100 =4035 м 3

Определение неприкосновенного объема

где:W_пож. — пожарный запас, м 3 ;

W_х.п-хозяйственно-питьевой запас, м 3 ;

W_х.п— запас воды на производственные нужды, м 3 .

где: Q_пож — общий расход воды на пожаротушение в населенном пункте и на предприятии, л/с;

t_туш — расчетное время тушения пожара, час

W_пож= 77,5*3*3,6 = 837 м 3

Неприкосновенный запас на хозяйственно-питьевые нужды может быть подсчитан по количеству потребляемой воды во время максимального водопотребления за период равный расчетному времени тушения пожара.

где: Q х.п _сут.max— максимальный суточный расход на хозяйственно-питьевые нужды, л/с;

Если расчетное время тушения пожара t_туш = 3 часа и коэффициент часовой неравномерности водопотребления К_час.max=1,43, то за время максимального водопотребления интервал с 8.00 до 11.00 (табл. 5). За это время на хозяйственно-питьевые нужды населенным пунктом расходуется 5,8+6,05+5,8 = 17,65%.

W_х.п. = (Q х.п _сут.max* k) / 100 = (16632 * 17,65) / 100 = 2936 м 3

W_пр. =(58*3*3600)/1000= 627 м 3

где: — Q пр. _сек. секундный расход воды на промышленном предприятии, л/с;

t_туш — расчетное время тушения пожара, час

Определяем восстановленный объем воды-W РЧВ _вост

где: Q_сут.max-максимальный суточный расход воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды, м 3 .

W РЧВ _вост=0.125 Q_{сут. max}=0,125*21643 = 2706 м 3

W РЧВ =W РЧВ _рег+W РЧВ _н.з-W РЧВ _вост = 4035+4400-2706= 5729 м 3

Определение общего количества РЧВ и объема одного из них

W РЧВ ₁ W РЧВ * 1 / n, (5.7)

где: W РЧВ _.— объем неприкосновенного запаса, м 3

n — количество резервуаров.

Количество резервуаров принимаем два (2, п.13.3).

W РЧВ ₁W РЧВ * 1 / n

Количество резервуаров согласно п.14.3 [2] принято два. С учетом полученного неприкосновенного запаса воды по приложению 9 (4) выбраны 2 резервуара марки РЕ-100М-32 емкостью 3200 м 3 . Ширина выбранных резервуаров-24 м, длина -30 м, высота -4,8 м.

Основным материалом резервуаров является железобетон. В силу трудностей, связанных с устройством сборного покрытия прямоугольные резервуары проектируются с монолитными или сборно-монолитными днищами и сборными остальными конструкциями. Резервуары изготовляют из железобетона, кирпича, камня и дерева (временные). При малых объемах (до 2000 м 3 ) запасные резервуары целесообразно строить круглой формы, при больших объемах — прямоугольной формы. Покрытие над резервуаром может быть сферическое (купольное) или плоское. Сверху резервуар покрывают слоем земли (для утепления). В последние годы для строительства резервуаров используют сборный железобетон.

Запасные резервуары чаще всего устраивают подземными или полуподземными и реже наземными. Запасной резервуар оборудуют подающим трубопроводом, переливной и грязевой трубами, всасывающим трубопроводом, лазом и вентиляционной трубой.

Если имеется несколько резервуаров, то все они соединяются трубопроводами с задвижками между собой.

Для забора воды из резервуаров пожарными автонасосами предусматривают люки (в покрытии резервуаров) и колодцы, в которых устанавливают стояки с гайкой для присоединения всасывающих линий насосов. Устанавливать в колодце вместо стояков пожарные гидранты не допускается, так как в гидранте и пожарной колонке при заборе воды возникают потери напора на много больше, чем напор, создаваемый за счет уровня воды в резервуаре.

Для предупреждения возможности использования неприкосновенного пожарного запаса воды на другие нужды принимаются специальные меры. На насосной станции II подъема неприкосновенный запас воды сохраняется с помощью различного расположения всасывающих линий насосов. Хозяйственно-питьевые насосы забирают воду по трубопроводу с уровня неприкосновенного запаса воды, пожарные насосы снизу резервуара из специального приямка.

Для того чтобы нижние слои воды резервуаров не застаивались, на всасывающую линию хозяйственно-питьевых насосов надевают кожух. Вода поступает под кожух, а затем во всасывающую линию хозяйственно-питьевых насосов.

Если на насосной станции II подъема нет специальных пожарных насосов, а имеются только хозяйственно-питьевые (производственные) насосы, которые обеспечивают также и пожарные нужды, то сохранение неприкосновенного запаса воды производится с помощью поплавковой электросигнализации. С уменьшением уровня воды в запасном резервуаре поплавок опускается, контактная система поплавкового выключателя замкнет электроцепь и в насосной станции II подъема будет дан звуковой или световой сигнал.

Для сохранения неприкосновенного запаса воды в запасных резервуарах используют поплавковое реле, механически воздействующее на ртутный прерыватель электрической цепи управления электродвигателем насоса. При изменении уровня жидкости поплавок, перемещаясь с помощью тяги, меняет положение ртутного прерывателя. При понижении уровня жидкости поплавок устанавливает ртутный прерыватель в горизонтальном положении. В этом случае контакты прерывателя замыкаются переливающейся ртутью и ток поступает в цепь катушки магнитного пускателя. Последний включает электродвигатель насоса, подающего воду в резервуар. При наполнении резервуара поплавок поднимается и выводит ртутный прерыватель из горизонтального положения. Контакты прерывателя, размыкаясь, выключают магнитный пускатель, который в свою очередь отключает двигатель насоса, прекращая наполнение резервуара.

Расчет резервуара чистой воды

Резервуары чистой воды предназначены для сбора осветленной воды перед подачей ее на насосную станцию второго подъема, а также для хранения противопожарного запаса воды на станции очистки.

В соответствии с нормативными требованиями общий объем резервуаров для воды включает:

• объем на промывку скорых фильтров;

• неприкосновенный пожарный запас;

• аварийный объем; контактный объем.

Регулирующий объем воды, для города определяется при равномерной работе ВОС в течение суток K_н=1:

где K_ч— максимальный коэффициент часовой неравномерности подачи:

α– коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, принимается α=1,03;

β– коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, принимается 1,13.

Объем воды на промывку фильтров предусматривает запас на одну дополнительную промывку, сверх расчетного их числа:

где Q_пром— расход воды на 1 промывку 1 скорого фильтра:

N_ф — число скорых фильтров в цепочке, промываемых последовательно.

Неприкосновенный пожарный запас включает:

– трехчасовой запас на пожаротушение:

где Q_пож – часовой расход воды на пожаротушение, принимается Q_пож=198м 3 /ч.

– запас на максимальные хозяйственно-питьевые и производственные нужды во время пожаротушения (в расчет принимаются два максимально- и один среднечасовой расход):

Исключается пополнение за 3 часа при подаче воды по двум трубопроводам:

Неприкосновенный пожарный запас:

Запас воды на нужды ГО принимается из нормы водопотребления 10 л/чел на 3 суток, м 3 :

Аварийный запас в резервуарах не предусматривается ввиду того, что водоводы к резервуарам прокладываются в 2 линии.

Если неприкосновенный пожарный запас и запас на нужды ГО больше максимально-часового расхода, то дополнительный контактный объем не требуется

Общий объем резервуаров чистой воды:

К строительству принимаются типовые прямоугольные железобетонные резервуары, в количестве 2 шт.

Для предотвращения попадания в чистую воду загрязнений рядом с резервуарами чистой воды предусматривается строительство камер с фильтрами-поглотителями.

Расчет резервуаров чистой воды

Резервуар чистой воды предназначен для регулирования неравномерности работы насосных станций Iи IIподъемов и хранения неприкосновенного запаса воды на весь период пожаротушения:

Регулирующая емкость резервуара чистой воды (РЧВ) может быть определена на основе анализа работы насосных станций Iи IIподъемов.

Режим работы НС-Iобычно принимается равномерным, т.к. такой режим наиболее благоприятен для оборудования НС-Iи сооружений для очистки воды. При этом НС-I, также как НС-II, должна подавать 100 % суточного расхода воды в поселке, следовательно, часовая подача воды НС-Iсоставит 100/24 = 4,167 % от суточного расхода воды в поселке. Режим работы НС-IIприведен в разделе 3.

Для определения W_рег воспользуемся графическим способом. Для этого совместим графики работы НС-Iи НС-II(рис. 8.)

Подача НС в% от сут..расх.

Рис. 8. Совмещенный график работы НС-Iи НС-II

Регулирующий объем в процентах от суточного расхода воды равен площади “а” или равновеликой ей сумме площадей “б”.

W_рег= ( 5 – 4,167 ) •16 = 13,3 %

Суточный расход воды 6652,2 м 3 , регулирующий объем резервуара будет равен:

W_рег=(6652,2• 13,3) / 100 = 884,74 м 3

Неприкосновенный запас воды Wнз в соответствии с п. 9.4 СНиП 2.04.02-84 определяется из условия обеспечения пожаротушения из наружных гидрантов и внутренних пожарных кранов (п.п. 2.12-2.17, 2.20, 2.22-2.24 СНиП 2.04.02-84 и п.п. 6.1-6.4 СНиП 2.04.01-85), а также специальных средств пожаротушения (спринклеров, дренчеров и других не имеющих собственных резервуаров) согласно п.п. 2.18 и 2.19 СНиП 2.04.02-84 и обеспечения максимальных хозяйственно-питьевых и производственных нужд на весь период пожаротушения с учетом требований п. 2.21.

При определении объема неприкосновенного запаса воды в резервуарах допускается учитывать пополнение их водой во время тушения пожара, если подача воды в резервуары осуществляется системами водоснабжения Iи IIкатегорий по степени обеспеченности подачи воды, т.е.

W_нз.пож= Q_{пож.рас}• 3600/1000 = 37,5•3•3600/1000 = 405 м 3

где = 3 ч — расчетная продолжительность тушения пожара (п. 2.24 СНиП 2.04.02-84).

При определении Qпос.пр не учитываются расходы на поливку территории, прием душа, мытье полов и мойку технологического оборудования на промышленном предприятии, а также расход воды на поливку растений в теплицах, т.е. если расходы воды попали в час максимального водопотребления, то их следует вычесть из общего расхода воды (п. 2.21 СНиП 2.04.02-84). Если при этом Q’пос.пр окажется ниже чем водопотребление в какой либо другой час, когда душ не работает, то максимальный расход воды для другого часа следует принимать в соответствии с графой 10 таблицы 1.

W _нз.х-п= Q’ _пос.пр • = 376,3• 3 =1129 м 3

Во время тушения пожара НС-I работают и подают в час 4,167 % суточного расхода, а за время будет подано:

W_нс-1 = Q общ сут • 4,167• /100

W _нс-1= 6141,75 • 4,167•3 / 100 = 768 м 3

Таким образом, объем неприкосновенного запаса воды будет равен:

W_нз= (405+1129) – 768 = 766 м 3

Полный объем резервуаров чистой воды:

W_рчв= 1013+766 = 1779 м 3

Согласно п. 9.21 СНиП 2.04.02-84 общее количество резервуаров должно быть не менее двух, причем уровни НЗ должны быть на одинаковых отметках, при выключении одного резервуара в оставшемся должно храниться не менее 50 % НЗ, а оборудование резервуаров должно обеспечить возможность независимого включения и опорожнения каждого резервуара.

Принимаем два типовых резервуара объемом 900 м 3 каждый (приложение 4, проект № 901-4-65,83).

Ультрафиолетовое обеззараживание воды. Расчет резервуара чистой воды

Страницы работы

Содержание работы

5 Ультрафиолетовое обеззараживание воды

Технология ультрафиолетового обеззараживания воды имеет неоспоримые преимущества по сравнению с технологиями хлорирования и озонирования: мгновенное обеззараживание; экологически более чистая; эффективней против вирусов; не приводит к изменению цвета и запаха воды; безопаснее и значительно проще в обслуживании; значительно дешевле, чем капитальные и эксплуатационные расходы при хлорировании и озонировании.

На рисунке 6 представлен общий вид безнапорной установки.

1 – задвижка; 2 – кассеты; 3 – входной шибер; 4 – распределительное устройство; 5 – крышка; 6 – выходной шибер; 7 – тельфер

Рисунок 6 – Общий вид бактерицидной установки с десятью кассетами

Потребный бактерицидный поток, , вт, определяется по формуле

, (155)

где α – коэффициент поглощения облучаемой воды, для родниковой, грунтовой и инфильтрационной воды принимаем α = 0,15 см -1 ;

k – коэффициент сопротивляемости облучаемых бактерий, принимаем равным 2500 мквт·с/см 2 ;

P– количество бактерий в 1 дм 3 воды до облучения, принимаем равным коли-индексу P = 1000;

P – количество бактерий в 1 дм 3 воды после облучения, или коли-индекс облучённой воды, принимаемый P = 1;

η_п – коэффициент использования бактерицидного потока, для установок с погружным источником принимаем η_п = 0,9;

η – коэффициент использования бактерицидного излучения, зависящий от толщины слоя воды, её физико-химических показателей и конструктивного типа установки, принимаем равным 0,9.

вт.

Потребное число ламп, , шт, определим по формуле

, (156)

где F_л – расчётный бактерицидный поток лампы после 4500 – 5000 ч горения, F_л = 75 вт.

шт.

Следовательно установка типа ОВ-1П-РКС должна состоять из трех кассет, по шесть ламп в каждой. Принимаем две рабочих и одну резервную, или всего (3+1)·6 = 24 ламп.

Длина рабочей части канала установки, , м, определим по формуле

, (157)

где l – расстояние между кассетами, равное 0,4 м;

N – общее количество кассет.

м.

6 Расчет резервуара чистой воды

Для повышения надежности системы водоснабжения применяют резервуар чистой воды для хранения в них регулирующего, противопожарного и аварийного запасов воды. Общее число в одном узле системы должно быть не менее двух. В РЧВ должна обеспечиваться циркуляция воды и обмен всей воды в течение не менее пяти суток. Внутренняя поверхность резервуара должна быть оштукатурена или покрыта полимерными пластинами.

Регулирующий объем воды в резервуаре, , м 3 , должен определяться по графикам поступления и отбора воды, а при их отсутствии по формуле

, (158)

где К_н – отношение максимальной часовой подачи воды в регулирующую емкость к среднему расходу в сутки максимального водопотребления;

К_ч – коэффициент часовой неравномерности отбора воды из регулирующей емкости.

Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определим по формуле из [1]

, (159)

где α_max – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, принимаем α_max = 1,25;

β_max – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте,

.

Коэффициент К_н найдем по следующей формуле

, (160)

, (161)

м 3 /ч,

.

м 3 .

Объем воды для промывки фильтров, , м 3 , составит

, (137)

где q_пр – количество воды, необходимое для одного фильтра, м 3 ;

N – количество фильтров;

n – количество промывок за сутки.

м 3 .

Общий объем резервуара чистой воды, , м 3 , определим по формуле

, (139)

где W_доп – противопожарный объем воды, W_доп = 1296 м 3 .

м 3 .

Принимаем 2 резервуара размерами в плане 26×26 м, глубиной 4,5 м, общим объемом =6084 м 3 .

7 Составление высотной схемы

Сооружения надлежит располагать по естественному склону местности с учетом потерь напора в сооружениях, соединительных коммуникациях и измерительных устройствах.

Составление высотной схемы (при самотечном движении воды) начинаем с конечного сооружения, т.е. с РЧВ, задавшись отметкой наивысшего уровня воды в нем. Эта отметка должна быть на 0,25 – 0,5 м выше отметки земли (для предотвращения инфильтрации грунтовых вод в РЧВ).

По заданию эта отметка равна 130 м.

Опираясь на укрупненные потери напора, которые сведены в таблицу 4, согласно СниП [2, пункт 6.219] строим высотную схему.