Курсовая работа (т): Гидравлический расчет объединенного наружного водопровода промышленного предприятия

Гидравлический расчет объединенного наружного водопровода промышленного предприятия

Пензенский региональный центр высшей школы (филиал) Московского государственного университета технологий и управления им. К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)

Контрольная работа

по дисциплине «Пожарное водоснабжение»

Тема: «Гидравлический расчет объединенного наружного водопровода промышленного предприятия»

выполнил: Абакумов СС

проверил: Таранцев К.Р.

Пенза 2015

Содержание

1.Исходные данные для расчета

.Генеральный план текстильного комбината

.Определение расчетных расходов воды

. Гидравлический расчет водопроводной сети

на пропуск воды (до пожара)

.1 Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды "до пожара"

. Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды "при пожаре"

(Проверочный расчет)

. Расчет водоводов

. Расчет запасных и запасно - регулирующих емкостей

.2 Расчет объема бака водонапорной башни

.3 Расчет высоты расположения дна бака водонапорной башни

. Подбор насосов

.1 Подбор хозяйственно-производственных насосов

Список литературы

1. Исходные данные для расчета

Произведем гидравлический расчет объединенного наружного водопровода текстильного комбината площадью 35 га. Водопровод - объединенный, низкого давления. Источник водоснабжения - река.

Характеристика основных зданий комбината заносим в таблицу № 1.

Таблица 1

Таблица 2

.Генеральный план текстильного комбината

3.Определение расчетных расходов воды

Так как водопровод объединенный (хозяйственно-питьевой - производственный - противопожарный), то расчетные расходы воды определяем в соответствии с п.2.14;2.22 [1]:

при первом периоде - (до пожара) - Qрасч;

при втором периоде - (при пожаре) - Q1расч.

Для определения расчетных расходов воды составляем таблицу расходов (таблица №2).

Средне-хозяйственный питьевой расход:

Для цехов №1,2,3,4: [л/с] ,

Для котельной: [л/с] ,

где,,2 - норма водопотребления на одного человека в смену (прил.3,поз.31[2]);

=25 [л/с];q2=45 [л/с];

- количество рабочих в смену;

τсм - время работы одной смены.

Максимальный хозяйственно-питьевой расход воды:

макс.х. = К·Qср.х. [л/с],

К - коэффициент неравномерности водопотребления (п.2.4 [1]).

Количество человек на одну душевую сетку необходимо принимать:

для прядильного и ткацкого цехов - 15;

для механического цеха - 7;

для котельной и отделочного цеха - 5.

Расход воды на пожаротушение:пож. = Qнп+ Qвн.п [л/с],

где,н.п. - расход воды на наружное пожаротушение (от пожарных гидрантов) (п.2.22, табл.7[1]);вн.п. - расход воды на внутреннее пожаротушение (от пожарных кранов) (табл.2 [2] ).

Расчетный расход воды при первом периоде (до пожара):

расч.= Qмакс.х.+ Qдуш.+ Qпр. ,

Определяем число одновременных пожаров на комбинате (п.2.22 [1]). Так как площадь территории по заданию составляет 35 га, что меньше 150 га, то количество одновременных пожаров принимаем - 1.

Расчетный расход воды при пожаре [л/с]:

расч. = Qмакс.х.+ Qпр.+ Qпож. илирасч.= Qмакс.х. + Qпр. + Qвн.п. + Qн.п. ,

Расход воды на пожаротушение прибавляем только один раз (так как по условию задания на территории предприятия возможен один пожар) для здания, где требуется наибольший расход воды. В нашем случае: здание №2.

Расход воды на нужды пожаротушения составляет:

пож.= Qн.п.+ Qвн.п. = 30 + 10 = 40 л/с ,

Определяем (рассчитываем) расходы воды для каждого здания отдельно.

Механический цех:

л/с ,макс.х. = К · Qср.х.= 3 · 0,104 = 0,312л/с

л/с ,н.п. = 10 л/с; Qвн.п. - не предусмотрено (табл.2.[2])расч. = Qмакс. + Qдуш. + Qпр.= 0,312 + 1,98 +5,0 =7,29/срасч. = Qмакс. + Qпр.= 0,312 + 5,0 = 5,312 л/с

Прядильный цех:

л/с ,макс.х.= К · Qср.х. = 3 · 0,26 = 0,78 л/с

л/с ,н.п. = 30 л/с; Qвн.п.= 2 · 5 =10 л/срасч. = Qмакс.х. + Qдуш. + Qпр.= 0,78 + 2,68 + 7,1 = 10,71 л/срасч. = Qмакс.х.+ Qпр. + Qн.п. + Qвн.п.=0,78 + 7,1 + 30,0 + 10 = 47,88 л/с

Ткацкий цех:

л/с ,макс.х. = К · Qср.х. = 3 · 0,18=0,54л/с

л/с ,н.п. = 20 л/с; Qвн. п. = 2 · 5 = 10 л/срасч. = Qмакс.х. + Qдуш. + Qпр. = 0,54+ 1,85+3,4 = 5,79л/срасч.= Qмакс.х. + Qпр. = 0,54+ 3,4 = 3,94л/с

Отделочный цех:

л/с ,макс.х. = К · Qср.х. = 3 · 0,156=0,46л/с

л/с ,н.п. = 20 л/с; Qвн.п. = 2 · 5 = 10 л/срасч. = Qмакс.х. + Qдуш. + Qпр.= 0,46+ 4,72+ 5,0 = 10,18 л/срасч. = Qмакс.х.+ Qпр. = 0,46+ 5,0 = 5,46л/с

Котельная:

л/с ,макс.х. = К · Qср.х.= 2,5 · 0,07 = 0,18 л/с

л/с ,н.п. = 10 л/с; Qвн.п. . - не предусмотрено (табл.2.[2])расч. = Qмакс.х.+ Qдуш. + Qпр.= 0,18 + 1,11 + 7,0 = 8,29 л/срасч.= Qмакс.х.+ Qпр. = 0,18 + 7,0 = 7,18 л/с

Полученные расходы воды для каждого здания заносим в таблицу №2 и подсчитываем графу "ВСЕГО".

Таблица № 2

. Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды (до пожара)

.1 Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды "до пожара"

производят с целью:

определить расходы воды на участках сети;

подобрать диаметры труб;

определить потери напора в сети.

Для каждого здания выбираем расход воды «до пожара» (табл.2 графа 14)расч.- сумма расходов воды для всех зданий "до пожара".

Точки 1,2,3,4,5,6 - узловые точки отбора воды. Вода движется из точки 1 в

двух направлениях. Место, где встречаются потоки воды, называется диктующей точкой (в нашем примере - точка 4). Получили два полукольца:полукольцо: 1 - 2 - 3 - 4;полукольцо: 1 - 6 - 5 - 4.

Составляем расчетную схему водопроводной сети "до пожара".

Определяем расходы воды на участках полукольца.полукольцо:

участок 4 - 3: л/с

участок 3 - 2: q3-2= q3+ q4-3= 5,35 + 5,79 = 11,14 л/с

участок 2 - 1: q2-1= q4+ q3-2= 10,18 + 11,14 = 21,32 л/сполукольцо:

участок 4 - 5: л/с

участок 5 - 6: q5-6= q1+ q4-5 = 7,29+ 5,61 = 12,9л/с

участок 6 - 1: q6-1= q5+ q5-6= 8,29 + 12,9 = 21,19 л/с

Проверка: Qрасч.= q2-1+ q6-1= 21,32 + 21,19 = 42,51л/с

Рассчитав расходы воды на участках, подбираем диаметры труб на этих

участках. (табл. 33 [1]).полукольцо: II полукольцо:-3= 100 мм d4-5= 100 мм-2= 125 мм d5-6= 125 мм-1= 150 мм d6-1= 150 мм

Полученные результаты заносим в таблицу 4.

Таблица 4

q - расход воды на участкесопротивление участка определяем из методического пособия

Определяем потери напора на участках.полукольцо:

участок 4 - 3: h4-3= S · q24-3= 0,20260 ·(5,35)2= 5,79 м вод. ст

участок 3 - 2: h3-2= S · q23-2= 0,03868 · (11,14)2= 4,8 м вод. ст

участок 2 - 1: h2-1= S · q22-1= 0,00556 · (21,32)2= 2,52 м вод. стполукольцо:

участок 4 - 5: h4-5= S · q24-5= 0,18702 · (5,35)2= 5,35 м вод. ст

участок 5 - 6: h5-6= S · q25-6= 0,03385 · (12,9)2= 5,63 м вод. ст

участок 6 - 1: h6-1= S · q26-1= 0,00927 · (21,19)2= 4,162 м вод. Ст

Проверка:

ΣhI= h4-3+ h3-2+ h2-1= 5,79 + 4,8 + 2,52 = 13,12м вод. ст

ΣhII= h4-5+ h5-6+ h6-1= 5,35 + 5,63 + 4,162 = 15,14 м вод. ст

Δh = ΣhI- ΣhI= 13,12 - 15,14 = -2,02м вод. Ст

Δh =-2,02 м вод.ст - невязка водопроводной сети

При расчете водопроводной сети "до пожара" допустимая невязка составляет

Δh ≤ 0,5 м вод. ст.

В расчете невязка водопроводной сети получилась больше допустимой.

Поэтому производим перераспределение потока (расхода) по участкам на величину поправочного расхода Δq.

л/с ,

Для расчета поправочного расхода определяем (S·q) в каждом полукольце.полукольцо:

участок 4 - 3: S·q4-3= 0,20260 · 5,35 = 1,08

участок 3 - 2: S·q3-2= 0,03868 · 11,14 = 0,43

участок 2 - 1: S·q2-1= 0,00555 · 21,32 = 0,118полукольцо:

участок 4 - 5: S·q4-5= 0,18702 · 5,35 = 1

участок 5 - 6: S·q5-6= 0,03385 · 12,9= 0,436

участок 6 - 1: S·q6-1= 0,00927 · 21,19 = 0,194

и получим: ΣS·q = 1,08 + 0,43 + 0,118 + 1 + 0,436 + 0,194 = 3,258

Определяем расходы воды по участкам водопроводной сети с учетом величины поправочного расхода. На недогруженных участках I полукольца, где потери напора меньше, к расходам воды прибавляем величину поправочного расхода, т. е. Δq = + 0,3 л/с. На перегруженных участках ILполукольца, где потери напора больше, от расходов воды вычитаем величину поправочного расхода, т.е. Δq = - 0,3 л/с.

Определяем расходы воды на участках водопроводной сети с учетом величины поправочного расхода.полукольцо:

участок 4 - 3: q1= q4-3+ Δq = 5,35 + 0,3 = 5,66 л/с

участок 3 - 2: q1 = q3-2+ Δq = 11,14 + 0,3 = 11,45 л/с

участок 2 - 1: q1= q2-1+ Δq = 21,32 + 0,3 = 21,63 л/сполукольцо:

участок 4 - 5: q1= q4-5- Δq = 5,35 - 0,3 = 5,04л/с

участок 5 - 6: q1= q5-6- Δq = 12,9 - 0,3 = 12,58 л/с

участок 6 - 1: q1= q6-1- Δq = 21,19 - 0,3 = 20,87л/с

Определяем потери напора на участках водопроводной сети с учетом новых расходов.полукольцо:

участок 4 - 3: hll= S·q21= 0,20260 · (5,66)2= 6,49 м вод. ст

участок 3 - 2: hll= S·q21= 0,03868 · (11,45)2= 5,071 м вод. ст

участок 2 - 1: hll= S·q21= 0,00556 · (21,63)2= 2,6 м вод. стполукольцо:

участок 4 - 5: = S·q21= 0,18702 · (5,04)2= 4,75 м вод. ст

участок 5 - 6: = S·q21= 0,03385 · (12,58)2= 5,35 м вод. ст

участок 6 - 1: = S·q21= 0,00927 · (20,87)2= 4,03 м вод. ст

Проверка:

Σh1I= 6,49 + 5,071 + 2,6 = 14,16 м вод. ст

Σh1II= 4,75 + 5,35 + 4,03= 14,2 м вод. ст

Δh1= Σh1I- Σh1II= 14,16 - 14,2 = -0,04 м вод. ст

Таким образом, после введения поправочных расходов невязка водопроводной сети получилась в пределах допустимого значения, т.е. 0,04 < 0,5.

Потери напора в сети:

м вод. ст.

5. Гидравлический расчет водопроводной сети на пропуск воды "при пожаре"

(Проверочный расчет)

Расчет проводится для проверки подобранных диаметров труб "до пожара" и пропуска по ним расчетных расходов воды "при пожаре". Если на каком-либо участке водопроводной сети скорость движения воды "при пожаре" будет больше допустимой, т.е. 2,5 м/с, то на этом участке диаметр трубы должен быть увеличен. Проверочный расчет ведется в том же порядке, как и расчет "до пожара".