Инж оборуд. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕРРИТОРИЙ. Конспект лекций для студентов очного, дистанционного и заочного обучения по направлению 311100 "городской кадастр"

• Название: Конспект лекций для студентов очного, дистанционного и заочного обучения по направлению 311100 "городской кадастр"
• Анкор: Инж оборуд
• Дата: 22.03.2022
• Размер: 1.41 Mb.
• Имя файла: ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТЕРРИТОРИЙ.pdf
• Тип: Конспект лекций; #409504
• страница: 7 из 8

- механическая очистка сточных вод, т.е. механическое освобождение сточной жидкости от взвешенных в ней твердых минеральных и

66 органических примесей. При этом методе очистки в состав сооружений станции входят:
- решетки;
- песколовки;
- отстойники;
- метантенки;
- иловые площадки для подсушки ила или установки по механическому его обезвоживанию.
- физико-химическая очистка сточных вод – это задача глубокой очистки сточных вод, их кондеционирования, а также извлечение из них ценных продуктов. Этот метод очистки выполняется способами:
- флотации;
- экстракции;
- сорбции;
- электролиза;
- электродиализа;
- гиперфильтрации;
- эвапорации;
- нейтрализации;
- кристаллизации и др. с монтажем в составе очистных сооружений специальных установок;
- биологическая очистка сточных вод – способность микроорганизмов использовать для питания находящиеся в сточных водах органические вещества (кислоты, спирты, белки, углеводы и т.д.). К сооружениям биологической очистки относятся:
- поля орошения;
- поля фильтрации;
- биологические фильтры;
- аэротенки и аэрофильтры.
4.6. Принципы устройства водостоков.
Поверхностные воды образуются вследствие выпадения на поверхности городской территории атмосферных осадков в виде дождя и снега, а также при поливке и мойке улиц, площадей и внутриквартальных территорий.
В результате неправильной или недостаточно совершенной сис-темы водоотвода поверхностных вод могут иметь место следующие нежелательные явления:
- вода в кварталах и на улицах застаивается;
- происходит общее повышение уровня грунтовых вод;
- происходит периодическое затопление улиц, вызывающее иногда остановку движения транспорта;
- при затоплении жилых и складских помещений наносится материальный ущерб;

67
- периодические затопления приводят к общему ухудшению санитарного состояния города.
Организация отвода поверхностных вод в городе представляет собой всегда комплексную задачу. В эту задачу входит не только решение сети водостоков на улицах, но и организация водоотвода на примыкающих к улицам территориях внутри кварталов и дворов, в парках и площадках промышленных предприятий.
Различают три системы водоотвода в городских условиях:
открытая,в которой водоотвод осуществляется лотками, дорожными кюветами и водоотводными каналами по открытым руслам;
смешанная, в которую входят элементы открытой сети с заменой части канав или кюветов трубами; в этом случае специальными сооружениями на сети в местах приема воды из канав в водостоки являются приемные колодцы и оголовки;
закрытая, которая состоит из водоотводных лотков, входящих в конструкцию городских дорог, дождеприемных колодцев в местах приема воды из лотков, водосточных веток от дождеприемных колодцев до коллектора и сети коллекторов. Основным элементом закрытой системы является сеть водостоков, состоящая из труб различного диаметра и смотровых колодцев. Кроме того, на сети имеются специальные устройства: выпуски с крыш, перепады, быстротоки, камеры различного назначения и т.д.
Закрытая система водоотвода применяется (независимо от населенности) на курортах, в санаторных поселках, а также на магистральных улицах и площадях городов, где устройство открытой системы несовместимо с общим уровнем благоустройства.
При проектировании водосточной сети для городских улиц и площадей на план в масштабе 1:5000 с сечением рельефа горизонталями через 1-2 метра наносят материалы архитектурной и вертикальной планировки сети улиц.
После нанесения на план всей сети водостоков по горизонталям и отметкам вертикальной планировки улиц и кварталов выделяют площади стока, т.е. частные бассейны, для водостоков каждой отдельной улицы.
Выпуск дождевых вод производится в открытые водоемы, овраги и низины, за исключением водоемов, находящихся в границах санитарной охраны источников водоснабжения. По согласованию с Государственной санитарной инспекцией выпуск может производиться в поглощающие колодцы при наличии хорошо фильтрующих грунтов на глубине 2-3 метра и глубоком залегании грунтовых вод.
Закрытая система городских водостоков состоит из следующих элементов:
- дождеприемных колодцев со съемными решетками
(дожде-приемников), принимающих воды с улицы;

68
- соединительных веток от дождеприемных колодцев – труб
(керамических, асбестоцементных или бетонных) диаметром 0,3-0,6 метров; наименьшая глубина заложения труб должна быть ниже зоны промерзания;
- сети коллекторов (из бетона, железобетона, реже из кирпича), состоящей из труб различных диаметров (от 0,5 до 1,5 метра и более);
- смотровых колодцев (сборных железобетонных или кирпичных), устанавливаемых для эксплуатационных целей на трубах на расстоянии от 50 до 250 метров один от другого, а также в местах присоединений, изменения диаметров и уклонов;
- специальных устройств: оголовков, камер различного назначения, перепадов, быстротоков и т.д.
Расстановка дождеприемников на улице между перекрестками зависит от еѐ уклонов и площади стока с кварталов.
4.7.
Краткие сведения о теплоснабжении
Энергоснабжение потребителей (электро - и теплоснабжение) может осуществляться от двух основных систем: так называемой комбинированной, при которой источник вырабатывает теплоту и электроэнергию, и раздельной, при которой теплота вырабатывается котельными установками, а электроэнергия - электростанциями.
Станции, которые одновременно производят тепло - и электроэнергию называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). При наличии таких станций вся система централизованного снабжения города или его отдельного района теплом, передаваемым на расстояние, называется теплофикацией.
Преимущество такого централизованного тепло-снабжения города заключается не только в том, что в этом случае сжигание топлива переносится из мелких домовых или заводских котельных в мощные экономичные котельные ТЭЦ. Пар, отпускаемый с ТЭЦ промышленным предприятиям или идущий на подогрев воды для отопления жилых зданий, проходит предвари-тельно через турбогенераторы, в которых за счет снижения его давления и температуры вырабатывается электроэнергия.
Основные виды топлива котельных:
- каменные и бурые угли, антрациты (для котельных поставляются в ограниченном количестве);
- топочный мазут и легкое нефтяное топливо, дизельное топливо, соляровое масло, керосин;
- природный газ, горючие сланцы, дрова и древесные отходы.

69
Топливные склады ТЭЦ, расположенные в пределах города, должны быть закрытого типа, с максимальной механизацией всех операций или, по соображениям городской санитарии, они вообще должны быть вынесены за пределы города.
Теплофикационное хозяйство города состоит из следующих составных частей:
теплоэлектроцентрали;
сети подземных трубопроводов;
специальных устройств для присоединения к сети системы
отопления отдельных зданий.
Тепло можно транспортировать потребителям в виде пара или горячей воды, причем в первом случае отработанный пар из турбин непосредственно поступает в сеть труб. При подаче горячей воды отработанный пар поступает в специальные подогреватели – бойлеры; пар отдает тепло воде, циркулирующей в трубах бойлера, а нагретая вода поступает в сеть труб.
Вода подается по подземной сети трубопровода с температурой от 135
о до
250
о под давлением от 2 до 7 атмосфер и более.
Присоединение сети к отдельным зданиям производится или непосредственно к системе домового отопления, или же путем установки в здании бойлера, в котором производится подогрев воды, циркулирующей по системе домового отопления.
При подаче в сеть пара: по одной трубе подается пар, а по другой конденсат возвращается на ТЭЦ.
При подаче в сеть воды: по одной трубе поступает горячая вода для потребителя, а по другой охлажденная вода возвращается на ТЭЦ.
Для сетей теплофикации применяются преимущественно стальные трубы, соединяемые между собой сваркой.
Трубы теплосети покрывают специальной изоляцией с целью уменьшения потерь тепла при его транспортировании.
Теплопроводам должна быть обеспечена возможность больших деформаций (удлинений), вызываемых высокой температурой транс- портируемой воды. На магистралях необходимо сооружать камеры для компенсаторов, воспринимающих эти удлинения.
С развитием теплофикации неразрывно связана проблема улавливания золы и проблема очистки дымовых газов теплоэлектро-централей, работающих на угле в пылевидном состоянии.
Котельные, работающие на твердом топливе, надлежит отделять от границ жилой застройки санитарно-защитными зонами (разрывами) и оборудовать золоулавливающими устройствами. Ширину санитарно-защитной зоны следует устанавливать, исходя из мощности котельной или ТЭЦ.
4.8.
Краткие сведения о газоснабжении

70 в последние годы продолжают бурно развиваться газовая промышленность, и на еѐ основе осуществляется широкая газифи-кация городов, рабочих поселков и сельских населенных пунктов. Широкий размах работ по газификации определил необходимость создания новой отрасли хозяйства многих городов и сельской местности – газового хозяйства, основой которого являются газовые сети и установки для регулирования давления и сжигания газа. Газовые сети представляют собой сложную инженерную систему трубопроводов для подачи газа различным потребителям.
Газификация приобретает исключительно важное значение в народном хозяйстве ввиду возможности использования для производства газа низкосортных местных видов топлива (бурых углей, торфа и др.).
В практике газоснабжения применяются различные газы, отличающиеся по происхождению, химическому составу и физическим свойствам. По происхождению горючие газы разделяются на естественные, или природные, и на искусственные, вырабатываемые из твердого и жидкого топлива.
Природные газы добываются из скважин чисто газовых месторождений, а также нефтяных месторождений попутно с нефтью.
Газы чисто газовых месторождений преимущественно состоят из метана с небольшим содержанием тяжелых углеводородов. В газах нефтяных месторождений наряду с метаном содержится значительное количество тяжелых углеводородов (пропан и бутан).
Природный газ не имеет запаха, в связи с этим до подачи в сеть его одорируют, т.е. добавляют небольшое количество органических веществ
(одорантов), обладающих резким запахом, что позволяет обнаружить утечки.
Искусственные газы вырабатывают на специальных газобензиновых заводах, а также на заводах по переработке нефти или получают как побочный продукт при сжигании угля на металлургических заводах.
Для газоснабжения населенных пунктов из искусственных газов используют главным образом сжиженные углеводородные газы, кото-рые представляют собой смесь, состоящую преимущественно из пропана
(С
3
Н
8
), нормального бутана и изобутана (С
4
Н
10
). В отдельных случаях в состав примеси входит также пропилен (С
3
Н
6
), бутилен (С
4
Н
8
) и некоторые другие углеводороды.
Характерным свойством углеводородных газов и их смесей является их относительно легкий переход в жидкое состояние при нормальной температуре и небольшом давлении. При снижении давления эти газы переходят обратно в газообразное состояние.
Таким образом, углеводородные фракции, находясь в жидком состоянии, приобретают преимущества, свойственные жидкостям при хранении и транспортировке.
Большинство искусственных каменноугольных газов содержит значительное количество высокотоксичного газа – окиси углерода (СО).
Наличие в газе окиси углерода и других ядовитых веществ весьма нежелательно, так как они усложняют производство эксплуатационных работ

71 и даже небольшие утечки газа в помещениях могут создать опасность отравления.
Каменноугольный и коксовый газы получаются путем разложения углей при температуре около 1000
о
С в специальных печах без доступа воздуха;
Водяной газ – воздействием пара на раскаленный слой топлива в генераторах;
Водяной карбюрированный газ – из водяного, путем обогащения его продуктами разложения нефти при высокой температуре;
Нефтяной газ – при разложении нефти в специальных печах, трубчатках или генераторах при температуре от 600
о
С до 1000
о
С.
Газы, применяемые для газоснабжения городов, должны подвергаться предварительной очистке от смолы, нафталина, аммиака, сероводорода и цианистых соединений.
Основными элементами газового хозяйства являются:
- источники газоснабжения
(газовые заводы или месторождения природного газа);
- компрессорные станции для передачи газа под давлением от источника к городу и по городу к потребителям;
- газгольдеры – газохранилища, назначение которых заключается в аккумулировании газа в часы его наименьшего расхода
(ночью) и дополнение мощности завода или газопровода в часы наибольшего расхода (днем). Общая полезная площадь газгольдеров бывает равна 50-100% максимального суточного расхода газа.
Газгольдеры подразделяются на:
- газгольдеры постоянного давления мокрые, обычно телескопические, с подземным или надземным бассейном; эти газгольдеры изготовляются емкостью от 1 до 500 тыс.м
3
; наиболее употребительные емкости в городах – от 30 до 100 тыс.м
3
;
- газгольдеры постоянного давления сухие (поршневые) емкостью от 2 до 500 тыс.м
3
; наиболее употребительная емкость в городах – от 50 до 100 тыс.м
3
;
- газгольдеры постоянного объема для хранения под высоким давлением (от 3 до 5 атмосфер); выполняются в виде цилиндрических резервуаров диаметром от 3 до 8 метров, со сферическим днищем или в виде сферических резервуаров диаметром до 16 метров; полезная емкость парк таких газгольдеров в одном месте бывает 100-200 тыс.м
3
Размер территорий для газгольдерных станций может ориенти-ровочно приниматься из расчета 500 м
2
на 1 млн.м
3
газа в год; расстояние от жилья – не менее 100 метров;
- регуляторные станции, устраиваемые на заводах, на вводе в город дальнего газопровода и в различных районах города; назначение этих станций – поддерживать давление газа в газопроводах на заданном по условиям эксплуатации уровне;

72
- уличная подземная сеть газопроводов, вводы во владения и помещения, внутридомовая сеть;
- газовые приборы для пользования газом (плиты, водонагреватели, камины, промышленные горелки) и контрольно- измерительные приборы (счетчики).
От места добычи к потребителям природный газ передается на большие расстояния (до 2 тыс.км) по газопроводам под высоким давлением, создаваемым компрессорами.
Распределение газа в городах производится по газовой сети, имеющей от двух до трех ступеней давления.
Давление газа в распределительной сети, к которой непосредственно присоединяются потребители, обычно бывает 40-200 мм вод.ст.
При передаче больших количеств газа по магистралям, питающим распределительную сеть газопроводов низкого давления, для уменьшения диаметров магистралей применяется среднее давление. От этих магистралей питание сети низкого давления происходит через регуляторы, устанавливаемые в различных районах города.
Для транзитных магистралей, питающих магистрали среднего давления, а также для отдельных крупных потребителей газа применяется высокое давление. Эти магистрали составляют сеть высокого давления.
Наиболее распространенной системой газопроводной сети в городах является кольцевая, при которой получается лучшее распределение газа, и, кроме того, обеспечивается двухстороннее питание потребителей.
Для газопроводной сети применяются стальные бесшовные цельнотянутые трубы со сварными стыками. Для предохранения от коррозии трубы покрывают изоляцией, состоящей из нескольких слоев мешковины, покрытой битумными материалами.
При наличии в газе водных паров для сбора и удаления конденсирующей воды в пониженных точках газовой сети устанавливаются сифоны, из которых периодически удаляют скапливающуюся воду.
Глубина заложения газопроводов (считая от поверхности земли до верха труб) должна быть не менее глубины промерзания грунта и во всех случаях не менее 1 метра.
Газопроводам придается продольный уклон не менее 0,0015.
Принципы устройства газопроводов не зависят от вида применяемого газа.
4.9. Краткие сведения об электрохозяйстве города
Городское электрохозяйство включает электростанции, трансфор- маторные подстанции, трансформаторные киоски, воздушные и кабельные сети высокого и низкого напряжения, трамвайные (тяговые) понизительные и преобразовательные подстанции.

73
Электропотребление городов складывается из нагрузки:
- от крупных потребителей (заводов, метро, трамваев, общественных зданий и пр.);
- мелкой силовой – от малых промышленных предприятий;
- осветительной и бытовой (в том числе – освещение улиц).
Электроснабжение города может производиться:
- от теплоэлектроцентралей (ТЭЦ);
- конденсаторных электростанций (КЭС);
- гидроэлектростанций (ГЭС);
- атомных электростанций (АЭС);
- электростанций с двигателями внутреннего сгорания
(ДЭС).
Электрические станции и подстанции проектируются и строятся как составляющие единой энергетической системы (ЕЭС), объединенной энергосистемы (ОЭС) или районной электро-энергетической системы (ЭЭС).
Проектирование электроэнергетических систем и их установок содержит
три основных этапа:
- рассмотрение перспектив развития на 15-20 лет вперед;
- перспективное проектирование на период до 10 лет;
- уточнение проектов на период до 5 лет.
На первом этапе составляются технико-экономические доклады (ТЭД) о развитии энергетики регионов и страны в целом. Определяются суммарная мощность нагрузки потребителей, мощности теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), конденсаторных, гидравлических, атомных и гидроаккумуляторных электростанций (КЭС, ГЭС, АЭС и ГАЭС), их размещение, состав энергоблоков, необходимый резерв.
На втором этапе разрабатываются схемы энергосбережений, определяются состав станций в каждой энергосистеме и пропускные способности межсистемных и внутрисистемных линий.