Расчет системы противопожарного водоснабжения объекта

• Название: Расчет системы противопожарного водоснабжения объекта
• Дата: 12.05.2022
• Размер: 2.01 Mb.
• Имя файла: 360696.rtf
• Тип: Курсовая; #525085
• страница: 2 из 2

5. РАСЧЁТ НАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ

Использование напорно-регулирующих емкостей и водонапорных башен или гидроколонн обеспечивает значительное повышение надёжности систем водоснабжения.

Правильный выбор объёма напорно-регулирующих емкостей, их числа и места расположения в системе водоснабжения имеет также и большое экономическое значение.

5.1 Расчет водопроводной башни

Водонапорные башни предназначаются для регулирования неравномерности водопотребления, хранения неприкосновенного запаса воды и создания (поддержания) требуемого напора в водопроводной сети.

Водонапорная башня располагается между НС-II подъёма и сетью (в обычной схеме водоснабжения) или в конце сети (в схеме с контррезервуаром).

Емкость бака водопроводной башни согласно п. 9.1. 1 должна быть равна:

Где:

– регулирующий объем бака ( п. 9.2. 1 );

– неприкосновенный запас воды ( п. 9.3. 1)

Определение регулирующего объема ( Wр )

Отбор воды на хозяйственно-питьевые цели из водопроводной сети в течение суток производится неравномерно, колебания расхода по часам суток определяются графиком водопотребления, который рассчитывается в зависимости от коэффициента часовой неравномерности водопотребления. Нами для расчета найден К = 1,66. Если установить на насосной станции насосы, по производительности обеспечивающие расход в час максимального водопотребления, то все оставшееся время насосная станция будет работать с нагрузкой, что экономически невыгодно.

Ниже рассматриваются два варианта совместной работы насосной станции и водопроводной сети:

- равномерный

- неравномерный ( ступенчатый ).

График подачи воды в сеть не совпадает с графиком ее отбора из сети. Это значит, что при подаче воды насосами в отдельные часы суток количество поданной воды в сеть не будет совпадать с количеством отбираемой воды из сети. Восполнение недостающего количества в часы, когда расход воды из сети меньше подачи ее насосами.

Предположим, что насосная станция имеет равномерный режим подачи воды, подавая за час 4,17% суточного расхода. При помощи совмещенных графиков водопотребления и водоотдачи можно определить расчетную регулирующую емкость бака водонапорной башни. Результаты вычислений сведем в таблицу, где значения расходов даны в процентах от суточного расхода.

Таблица 2.1. Определение регулирующего объема бака водопроводной башни при равномерном режиме (К = 1,66).


Регулирующий объем воды в водонапорной башни при равномерном режиме подачи составит:


Рассмотрим неравномерный (ступенчатый) режим работы НС-II Результаты расчета сведем в таблицу. Таблица ступенчатой работы насосов заполняется аналогично.
Таблица 2.2 Определение регулирующего объема бака водонапорной башни при ступенчатой работе насосов НС – II (К = ).


В этом случае регулирующий объём воды составит:



Расчёт показывает, что использование даже простейшего графика ступенчатой работы насосов позволяет значительно уменьшить регулирующий объём бака.

Определение неприкосновенного запаса воды

Пожарный объём воды в баках водонапорных башен должен рассчитываться, согласно (1) п.9.5, десятиминутную продолжительность тушения одного внутреннего пожара при одновременном наибольшем расходе на другие нужды.

Объём воды на наружное пожаротушение:



Объём воды на внутреннее пожаротушение:



Объём воды на хозяйственно питьевые нужды:



Объем воды на производственные нужды:



Объем воды неприкосновенного запаса водонапорной башни должен быть



Таким образом, суммарный объем воды в баке водонапорной башни будет равен:


На основании расчетов принимают типовой бак вместимостью 1100м³ .

Определение основных параметров водонапорной башни

Зная емкость бака, определим его диаметр и высоту:



Высота водонапорной башни определяется по формуле:

Где:

‑ потери напора в водопроводной сети при работе её в обычном режиме;

1,05 – коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления.

‑ свободный напор в диктующей точке. При двухэтажной застройке;

Требуемый минимальный свободный напор при многоэтажной застройке при максимальном часовом расходе определяется по формуле:
,


Где:

n – количество этажей в здании.



По приложению принимаем типовую водонапорную башню высотой 35 м.

5.2 Расчёт неприкосновенного запаса в резервуарах чистой воды

Неприкосновенный запас воды определяется как сумма пожарного, хозяйственно-питьевого и производственного расхода из расчёта 3-х часовой продолжительности тушения пожара.

Объём воды для тушения пожара при =65 л/с должен быть равен:



Неприкосновенный запас воды на хозяйственно-питьевые нужды на время тушения пожара может быть подсчитан по количеству потребляемой воды в три смешенных часа максимального водопотребления. Для коэффициента часовой неравномерности водопотребления (К = ) по графику водопотребления три смешенных часа наибольшего расхода воды с 11,00 до 14,00.

На хозяйственно-питьевые нужды посёлка расходы составят 6,6+6,6+5,65=18,85% от суточного водопотребления.

В эти часы общий расход воды на производственном предприятии будет равен:



Общий объём неприкосновенного запаса составит:

м³

По приложению 4:

Резервуары: номер типового проекта 901-4-66.83

Объем резервуара: 2400 м³

Длина: 27 м

Глубина: 4,7 м

Ширина: 18 м

В тех случаях, когда насосы насосной станции второго подъёма дополнительно подают воду непосредственно в автоматические установки пожаротушения (спринклерные, дренчерные и др.), необходимо предусмотреть запас воды в резервуарах чистой воды и на эти установки из условия одночасовой их работы.

6. ВЫБОР НАСОСОВ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ II ПОДЪЁМА

Насосная станция, работающая на водонапорную сеть, должна подать расчётное количество воды, в единицу времени под требуемым напором.

Для выбора типа насосов и определения их количества можно выделить два режима работы насосной станции:

первый режим – работа в обычное время (обеспечение водопотребления на хозяйственно-питьевые и производственные нужды);

Подача насосов с учётом их ступенчатого включения будет:



Необходимый напор хозяйственных насосов определяется по формуле:



- потери напора в водоводе;

‑ высота водонапорной башни;

‑ высота бака водонапорной башни;

Водоводы противопожарного водопровода необходимо прокладывать в две линии. В случае отключения одной из них, вторая должна обеспечить пропуск 70% расчётного расхода воды (п.8.2 [1]).

По таблице Шевелёва принимаем диаметр труб водовода d=350 мм.

Определяем потери напора в водопроводе при длине его L=850 м.




Тогда:



Второй режим – работа во время пожара (обеспечение водопотребления на хозяйственно-питьевые и производственные и пожарные нужды).

Где: ‑ потери напора в водоводе во время пожара, т.к. расчетный расход воды в это время составит:



Где: ‑ свободный напор у гидрантов равный 10 м, согласно I п.2.26;

‑ потери напора в кольцевой водопроводной сети во время пожара;



По расчётным величинам, используя данные каталогов марки насосов, подбирают требуемый тип хозяйственных и пожарных насосов.

Количество резервных насосов, должно приниматься согласно п.7.1 табл.32 [I]

Тип насоса	Расчётный расход насосов л/с	Расчётный напор насосов, м	Принятый насос			Марка насоса		Количество насосов		Мощность
			Подача	Напор
Хозяйственные			60-115	55,5-40,5	6НДв		1 основной 1 резерв		55-75
Пожарные			139-260	51-27	12Д-9		1 основной 1 резерв		170

Вывод

Размещать запорную арматуру необходимо на всасывающих и напорных трубопроводах.

Важно обеспечить возможность замены или ремонта любого из насосов, обратных клапанов и основной запорной задвижки, а также проверки характеристик насоса без нарушения требований по обеспеченности подачи воды.

В качестве мер защиты от гидравлических ударов, вызываемых внезапным выключением или включением насосов, следует принимать:

- установку на водоводе клапанов для впуска и защемления воздуха;

- установку на напорных линиях насосов обратных клапанов с регулируемым открытием и закрытием;

- установку на водоводе обратных клапанов, расчленяющих водовод на отдельные участки с небольшим статическим напором на каждом их них;

- сброс воды через насосы в обратном направлении при их свободном вращении или полном торможении;

- установку в начале водовода (на напорной линии насоса) воздушно-водяных камер (колпаков) смягчающих процесс гидравлического удара.

Насосные станции размером машинного зала 6х9 м и более должны оборудоваться внутренним противопожарным водопроводом с расходом воды 2,5 л/с.

Кроме того, следует предусматривать:

- при установке электродвигателей напряжением до 1000 В и менее: два ручных пенных огнетушителя, а при двигателях внутреннего сгорания до 300 л.с. — четыре огнетушителя;

- при установке электродвигателей напряжением свыше 1000 В или двигателя внутреннего сгорания мощностью более 300 л.с. следует предусматривать дополнительно два углекислотных огнетушителя, бочку с водой вместимостью 250 л, два куска войлока, асбестового полотна или кошмы размером 2х2 м.

Примечания:1.Пожарные краны следует присоединять к напорному коллектору насосов.2. В насосных станциях на водозаборных скважинах противопожарный водопровод предусматривать не требуется.

В насосных станциях с двигателями внутреннего сгорания допускается размещать расходные емкости с жидким топливом (бензина до 250 л, дизельного топлива до 500 л) в помещениях, отделенных от машинного зала несгораемыми конструкциями с пределом огнестойкости не менее 2 ч

Насосная станция должна иметь два независимых источника питания для двигателей насосов (пожарные насосы должны иметь питание по первой категории)

На насосной станции должны предусматриваться световая и звуковая сигнализация о включении пожарных насосов.

Насосные установки противопожарных и объединенных противопожарных водопроводов в зданиях классов Ф1 – Ф4 допускается размещать на первом и технических этажах, а также в подвальных этажах. Помещения должны быть отапливаемы (не менее 5 ^оС), выгорожены от смежных помещений противопожарными перегородками 1 типа и перекрытиями 2 типа, а также иметь отдельный выход наружу или в лестничную клетку.


СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. СНБ 4.01.01–03 Водоснабжение питьевое. Общие положения и требования. Мн., Минстройархитектура, 2005.

2. ТКП 45-2.02-138-2009 ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ

3. Шевелев Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб, М., Стройиздат, 1984, 116 с.

4. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Гидравлика и противопожарное водоснабжение», на тему: «Расчет системы противопожарного водоснабжения объекта». ГВКиУ, Гомель,2002.

5. Гидравлика и противопожарное водоснабжение, под ред. Кошмарова Ю.А., М., ВИПТШ СССР, 1985, 382 с.

6. Качалов А. А. и др. Противопожарное водоснабжение, М. , Стройиздат, 1985, 285 с.