курсовая гидравлика. Расчет и проектирование системы водоснабжения населенного пункта и промышленного предприятия

• Название: Расчет и проектирование системы водоснабжения населенного пункта и промышленного предприятия
• Анкор: курсовая гидравлика
• Дата: 16.05.2023
• Размер: 0.57 Mb.
• Имя файла: 1719_Gorina_D_V_Kursovaya_PPV.docx
• Тип: Курсовой проект; #1133577
• страница: 1 из 9

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ
Академия Государственной противопожарной службы


Кафедра: Инженерной теплофизики и гидравлики

Дисциплина: Гидравлика и противопожарное водоснабжение
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тема: «Расчет и проектирование системы водоснабжения населенного пункта и промышленного предприятия»

Вариант № 03

Выполнил: курсант учебной группы 1719

рядовой внутренней службы

Д.В. Горина
Проверил: старший преподаватель кафедры

капитан внутренней службы

С.С. Горюшкин

Москва 2021

Содержание.

Исходные данные для проектирования………………………………………….....3

Введение……………………………………………………….……………...………4

1.1 Обоснование принятой схемы водоснабжения……..………….. …………….5

1.2 Определение водопотребителей и расчет потребного расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды поселка и предприятия…………………………………………….............................................8

1.2.1 Определение водопотребителей……………………………………………...8

1.2.2. Расчет требуемого расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.…………..……………………………………….……...8

1.2.3. Определение расчетных расходов воды на пожаротушение……..………13

2. Гидравлический расчет водопроводной сети поселка………………………..16

3. Определение режима работы НС-II…………………………………………….26

4. Гидравлический расчет водоводов……………………………………………..31

5. Расчет водонапорной башни……………………………………………………32

5.1. Определение высоты водонапорной башни…………………………………32

5.2. Определение емкости бака водонапорной башни…………………………...32

6. Расчет резервуаров чистой воды……………………………………………….35

7. Подбор насосов для насосной станции второго подъема…………………….37

8. Гидравлический расчет объединенного хозяйственно-противопожарного водопровода производственного здания………………….……………………....38

Вывод………………………………………………………………………………..42

Список использованной литературы……………………………….………….....43

Исходные данные для проектирования

По населенному пункту:

• 
  число жителей в населенном пункте – 26 тыс. человек;
  
• 
  этажность застройки – 4;
  
• 
  степень благоустройства районов жилой застройки – внутренний водопровод, канализация и ванны с местными водонагревателями
  
• 
  тип общественного здания – гостиница с общими ваннами и душевыми объемом 27000 куб.м
  
• 
  измеритель – 400 мест ;
  
• 
  материал труб магистральных участков водопроводной сети водоводов – чугун с внутренним цементно-песчаным покрытием, нанесенным методом центрифугирования;
  
• 
  длина водоводов от НС-II до водонапорной башни – 800 м.
  

По промышленному предприятию:

• 
  категория помещений и зданий по пожарной опасности – Г;
  
• 
  степень огнестойкости здания производственного корпуса – III ;
  
• 
  объем зданий – первый производственный корпус – 90 тыс. м³; второй производственный корпус – 190 тыс. м³;
  
• 
  ширина зданий – до 60 м;
  
• 
  площадь территории предприятия – до 150 га;
  
• 
  число рабочих смен – 3;
  
• 
  количество рабочих в смену – 350 чел;
  
• 
  расход воды на производственные нужды – 300 м³/смена;
  
• 
  количество рабочих в смену, принимающих душ – 70%.
  
• 
  схема трассировки наружной водопроводной сети – Б.
  

Для гидравлического расчета объединенного хозяйственно-производственного и противопожарного водопровода производственного здания:

• 
  Производственное здание II степени огнестойкости
  
• 
  Категория здания по пожарной опасности В
  
• 
  Высота помещений – 6 м
  
• 
  Расход воды на хозяйственно-производственные цели- 4 л/с
  
• 
  Гарантированный напор в наружном водопроводе- 10 м
  
• 
  Кол-во этажей- 4
  
• 
  Ширина здания- 30 м
  
• 
  Длина здания- 90 м
  

Введение
Системой водоснабжения называют комплекс инженерно-технических сооружений, предназначенных для забора воды из природных источников, подъема ее на высоту, очистки (в случае необходимости), хранения запасов воды и подачи ее к местам потребления.

По назначению системы водоснабжения подразделяют на хозяйственно-питьевые, предназначенные для подачи воды на хозяйственные нужды населения; производственные, снабжающие водой технологические процессы производства; противопожарные, обеспечивающие подачу воды для тушения пожаров. Часто устраивают объединенные системы водоснабжения: хозяйственно-пожарные, производственно-пожарные.

Противопожарное водоснабжение заключается в обеспечении защищаемых регионов, объектов и т.д. необходимыми расходами воды под требуемым напором в течение нормативного времени тушения пожара при обеспечении достаточной надежности работы всего комплекса водопроводных сооружений.

Задачи противопожарной защиты объектов усложняются в связи с развитием водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий. Происходит улучшение их противопожарного водоснабжения. Жилые, административные, общественные и производственные здания оборудуются объединенным хозяйственно-противопожарным водопроводом. В зданиях повышенной этажности, театрах, производственных зданиях большой высоты и площади устраивают специальные противопожарные водопроводы.

Водопроводная техника сделала большие успехи. При этом много труда в разработку научных основ и инженерных вопросов водопроводной техники вложили известные русские ученые и инженеры В.Е. Тимонов, К.М. Игнатов, Н.К. Чижов, Н.П. Зимин.

Над решением основных проблем водопроводного дела много работали А.А Сурин, Н.Н. Тениев, Н.А. Кашкаров М.Г. Мельников, Н.Г. Малишевский, В.Г. Лобачев, Н.Н. Абрамов, Н.А. Тарасов-Агалаков и др.

Успешные результаты в развитии техники противопожарного водоснабжения способствовали заострению ряда проблемных вопросов в новое перспективное направление теории водоснабжения и гидравлики оборудования противопожарных водопроводов. Это подтолкнуло на разработку нового подхода к решению проблемы повышения эффективности систем противопожарного водоснабжения и создания научно обоснованных требований и принципов их проектирования.

Новые задачи, которые ставятся перед специалистами по противопожарному водоснабжению в связи с развитием и структурными изменениями хозяйства России, должны быть решены с использованием всех достижений научно-технического прогресса наиболее рационально и наиболее экономично.
1.1Обоснование принятой схемы водоснабжения
При проектировании водоснабжения поселка и предприятия принята схема объединенного хозяйственно-питьевого, производственного и противопожарного водопровода низкого давления с забором воды из подземного водоисточника (артезианской скважины).

Артезианская скважина(1) расположена за чертой посёлка, в санитарной зоне. Предполагается, что качество воды таково, что необходимости в постройке очистных сооружений нет. Системы с подземными водоисточниками более надежны в эксплуатации, дешевле по капитальным и эксплуатационным затратам, легко автоматизируются; при коротких водоводах общий расход труб в системе ниже.

В скважине расположены погружные насосы первого подъема (НС-I). Насосная станция I подъема (НС-I) забирает воду из водоисточника и подает ее в резервуары. НС-I может быть совмещена с водоприемными сооружениями или располагаться в отдельном здании. Часто НС-I выполняют заглубленными в грунт, чтобы не превысить допустимую высоту всасывания насосов. На НС-I целесообразно устанавливать не менее двух рабочих насосов ввиду изменения летнего и зимнего режимов работы, а также на случай возникновения непредвиденного увеличения подачи станции. Число резервных насосов определяется степенью надежности насосной станции.

Резервуар чистой воды(2) устраивается для создания запаса воды (в том числе и неприкосновенного запаса на пожаротушение), а также обеспечения совместной работы НС-I (с равномерной подачей) и НС-II (с неравномерной подачей).

Далее предусмотрена насосная станция второго подъема (НС-II).(4) Она предназначена для забора воды из резервуара чистой воды и обеспечения ее подачи (с необходимым напором и заданным расходом) в водонапорную башню. По степени надежности НС-II относится к I категории (перерыв в работе не допускается), т. к. НС-II подает воду непосредственно в сеть объединенного противопожарного водопровода.

В объединенных водопроводах низкого давления устанавливают группу насосов, обеспечивающих все нужды, в том числе и пожарные. Однако если они не обеспечивают необходимой расчетной подачи, то на станции дополнительно устанавливают пожарные насосы.

Количество всасывающих линий на насосных станциях I категории должно быть не менее двух. При отключении одной из линий оставшиеся должны пропускать полный расчетный расход. Насосы, как правило, устанавливают под залив.

Если в насосной станции установлена группа пожарных насосов, то необходимо постоянно следить за быстротой их включения и надежностью работы. Для чего необходимо, чтобы насосы постоянно находились ниже уровня воды в резервуарах: это значительно упрощает автоматизацию пуска насосных агрегатов. Управляют пожарными насосами дистанционно, при этом одновременно с подачей команды на включение пожарного насоса должна автоматически сниматься блокировка, запрещающая расход пожарного запаса воды в резервуарах. Число резервных насосов, обусловлено категорией надежности насосной станции.

Камера переключения(3) - сооружение, в котором установлена трубопроводная арматура, служащая для переключения и распределения воды в подводящие трубопроводы.

Так как населенный пункт небольшой (26000 чел.), вероятнее всего имеет место значительная неравномерность потребления воды по часам суток и подачи ее насосами НС-II, следовательно, необходимо устройство водонапорной башни (6) или других напорно-регулирующих сооружений. На схеме рис.1 водонапорная башня установлена в начале водопроводной сети на самой высокой отметке местности - на естественной возвышенности. Когда насосы подают воды больше, чем расходуется, излишек воды поступает в водонапорную башню; когда же расход больше, чем подача насосов, вода напротив, идет из башни. Кроме того водонапорная башня предназначена для хранения неприкосновенного запаса воды на период пожаротушения.

Регулирующие емкости позволяют обеспечить равномерную работу насосных станций, т.к. отпадает необходимость в подаче максимальных расходов воды в часы наибольшего водопотребления, а также уменьшить диаметр труб, что снижает капитальные затраты.

Водоводы (5) – это гидротехнические водопроводные сооружения, выполненные в виде трубопровода соединяющие НС-2 и водопроводную сеть (водонапорную башню) и предназначаются для подачи в нее воды. Трассу прокладки водоводов следует выбирать в зависимости от рельефа местности, вблизи существующих дорог, учитывая при этом технико-экономические показатели.

Водопроводная сеть (7) – это система линий, разводящих воду по территории населенного пункта или промышленного объекта, является конечным звеном на пути движения воды от источника к потребителю.


Рис 1.1.1 Схема хозяйственно-противопожарного водопровода поселка и предприятия

1 - санитарная зона артезианских скважин; 2- резервуары чистой воды;

3 – камера переключения; 4 – насосная станция II подъема; 5 – водоводы;

6 – водонапорная башня; 7 – водопроводная сеть поселка; 8 – предприятие