Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Ноября 2013 в 16:13, курсовая работа
В курсовой работе произведен расчет водопроводной сети железнодорожной станции и населенного пункта при ней.
Водопровод проектируется объединенный, одновременно обслуживающий хозяйственно-питьевые, производственные и противопожарные нужды. ....
Вычисленные таким образом пьезометрические отметки и значения действительных свободных напоров указывают для всех узлов расчетной схемы сети.
Дополнительно, к расходу воды на наружное пожаротушение следует учитывать расход воды на внутреннее пожаротушение в общественных зданиях, требующих наибольшего расхода воды в соответствии с требованиями СНиП 2.04.01-85. Этот расход принимаем в размере 5 л/с для депо.
Выбор системы водоснабжения зависит от наличия источников водоснабжения, качества воды в них и суточных расходов воды заданных потребителей.
В нашем случае, вода по своим качествам пригодна для хозяйственно-питьевых и производственных целей и имеется один источник водоснабжения (буровые скважины). В таком случае чаще всего проектируют объединенную хозяйственно роизводственно-противопожарную систему водоснабжения.
Эта система состоит из водозаборных сооружений, насосных станций, очистных сооружений, водоводов, водопроводной сети, регулирующих и запасных емкостей.
Водозаборные скважины должны располагаться в удалении от города для возможности создания зон санитарной охраны. Насосные станции и очистные сооружения располагают вблизи источника. Напорные водоводы прокладывают в две линии по кратчайшему расстоянию от насосной станции до водонапорной башни или водопроводной сети.
Водонапорная башня может
Водопроводную сеть населенного пункта и станции проектируем по кольцевой схеме и состоит она из магистральных и распределительных линий. Гидравлический расчет выполняется только для магистральных линий. Магистральные линии заданного населенного пункта состоят из 4-х колец, 9 узлов и 12-ти участков. Распределительные линии не рассчитывают, а диаметры труб принимают в основном из соображения подачи противопожарных расходов воды не менее 100мм. Прокладывают распределительные линии по всем улицам и по периферии кварталов.
При трассировании магистральных
линий руководствуются
- направление магистральных
- по основному направлению трассируется несколько магистральных линий, расстояние между которыми по технико—экономическим соображениям рекомендуется принимать в пределах 300-600 м;
- основные магистрали должны быть соединены между собой перемычками для возможности перераспределения расходов вода при изменении режимов работы сети, расстояние между перемычками рекомендуется принимать в пределах 400-800 м;
- магистральная сеть должна
охватывать наиболее крупных
водопотребителей и представлят
При трассировании водопроводной
сети железнодорожной станции
-пересечение путей
- минимальное расстояние от
магистральной линии
- в междупутьях допускается укладка только второстепенных водопроводных линий.
Построение суточного графика водопотребления и водоподачи .
Суточные расходы воды принимают за основу расчета всей системы подачи и распределения воды. Для расчета водопроводной сети необходимо знать максимальный часовой и соответствующий ею секундный расходы воды в сутки максимального водопотребления. С этой целью составляем сводную таблицу часовых расходов воды всех потребителей (табл. 2) и по данным таблицы строим суммарный график водопотребления по часам суток.
Коэффициент часовой неравномерности водопотребления определяем по формуле:
где - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, ;
- коэффициент, учитывающий
Таблица 2
Часовые расходы воды по видам потребителей
Часы суток |
Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды населения и неучтенные расходы |
Расход воды на поливку, м3 |
Расход воды в депо |
Расход воды котельной, м3 |
Расход воды компрессорной, м3 |
Заправка вагонов, м3 |
Обмывка вагонов , м3 |
Вокзал, м3 |
Дом локомотивных бригад | ||||||||||||
Общий расход |
В том числе |
машинами |
из шлангов вручную |
Технологические нужды м3 |
Хозяйственно-питьевые нужды |
Душевые, м3 |
хоз.-питьевые нужды |
Душевые | |||||||||||||
в % от Qсут.max |
м3 |
баня,м3 |
прачечная, м3 |
Равномерно распреде-лительный расход |
Горячие цехи |
Холодные цехи |
Горячие цехи |
Холодные цехи | |||||||||||||
% от сменного |
м3 |
% от сменного |
м3 | ||||||||||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
0-1 |
0,6 |
3,5 |
— |
— |
3,5 |
— |
— |
22,5 |
15,65 |
— |
18,75 |
0,5 |
— |
10,5 |
11,6 |
4,2 |
0,6 |
0,07 |
1 | ||
1-2 |
0,6 |
3,5 |
— |
— |
3,5 |
— |
— |
22,5 |
12,05 |
— |
6,25 |
0,2 |
— |
11,6 |
4,2 |
0,7 |
0,07 |
1 | |||
2-3 |
1,2 |
7 |
— |
— |
7 |
— |
— |
22,5 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,3 |
— |
11,6 |
4,2 |
0,7 |
0,07 |
1 | |||
3-4 |
2 |
11,7 |
— |
— |
11,7 |
— |
— |
22,5 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,3 |
— |
11,6 |
4,2 |
0,7 |
0,07 |
1 | |||
4-5 |
3,5 |
20,4 |
— |
— |
20,4 |
— |
— |
22,5 |
12,05 |
— |
18,75 |
0,5 |
— |
11,6 |
4,2 |
0,7 |
0,07 |
1 | |||
5-6 |
3,5 |
20,4 |
— |
— |
20,4 |
— |
— |
22,5 |
12,05 |
— |
6,25 |
0,2 |
— |
11,6 |
4,2 |
0,7 |
0,07 |
1 | |||
6-7 |
4,5 |
26,4 |
— |
— |
26,4 |
6 |
14,6 |
22,5 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,3 |
— |
11,6 |
4,2 |
0,7 |
0,07 |
1 | |||
7-8 |
10,2 |
59,6 |
3,7 |
2,1 |
53,8 |
6 |
14,6 |
22,5 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,3 |
— |
11,6 |
4,2 |
0,7 |
0,07 |
1 | |||
8-9 |
8,8 |
51,4 |
4 |
2,1 |
45,3 |
6 |
14,6 |
10 |
15,65 |
— |
18,75 |
1 |
— |
5,2 |
11,7 |
4,2 |
0,7 |
0,07 |
1 | ||
9-10 |
6,5 |
38 |
4 |
2,1 |
31,9 |
6 |
— |
10 |
12,05 |
— |
6,25 |
0,4 |
— |
11,7 |
4,1 |
8,5 |
6 |
0,7 |
0,07 |
1 | |
10-11 |
4,1 |
24 |
4 |
2,1 |
17,9 |
— |
— |
10 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,7 |
— |
11,7 |
4,1 |
8,5 |
0,7 |
0,07 |
1 | ||
11-12 |
4,1 |
24 |
4 |
2,1 |
17,9 |
— |
— |
10 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,7 |
— |
11,7 |
4,1 |
8,5 |
6 |
0,7 |
0,07 |
1 | |
12-13 |
3,5 |
20,4 |
4 |
2,1 |
14,3 |
— |
— |
10 |
12,05 |
— |
18,75 |
1 |
— |
11,7 |
4,1 |
8,5 |
0,7 |
0,07 |
1 | ||
13-14 |
3,5 |
20,4 |
4 |
2,1 |
14,3 |
— |
— |
10 |
12,05 |
— |
6,25 |
0,4 |
— |
11,7 |
4,1 |
6 |
0,7 |
0,07 |
1 | ||
14-15 |
4,7 |
27,5 |
4 |
2,1 |
21,4 |
— |
— |
10 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,7 |
— |
11,7 |
4,1 |
8,5 |
0,7 |
0,07 |
1 | ||
15-16 |
6,2 |
36,2 |
4 |
2,1 |
30,1 |
— |
— |
10 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,7 |
— |
11,7 |
4,1 |
8,5 |
6 |
0,7 |
0,07 |
1 | |
16-17 |
10,4 |
60,8 |
4 |
2,1 |
54,7 |
— |
— |
8,75 |
12,05 |
— |
18,75 |
0,7 |
— |
16,5 |
11,7 |
4,1 |
8,5 |
0,7 |
0,07 |
1 | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
17-18 |
9,4 |
54,9 |
4 |
2,1 |
48,8 |
— |
— |
8,75 |
15,65 |
— |
6,25 |
0,3 |
— |
11,7 |
4,2 |
8,5 |
0,6 |
0,08 |
1 | ||
18-19 |
7,3 |
42,7 |
4 |
2,1 |
36,6 |
— |
— |
8,75 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,4 |
— |
11,7 |
4,2 |
0,6 |
0,08 |
1 | |||
19-20 |
1,6 |
9,3 |
4 |
2 |
3,3 |
— |
14,6 |
8,75 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,4 |
— |
11,7 |
4,2 |
0,6 |
0,08 |
1 | |||
20-21 |
1,6 |
9,3 |
4 |
2 |
3,3 |
— |
14,6 |
8,75 |
12,05 |
— |
18,75 |
0,7 |
— |
11,7 |
4,2 |
0,6 |
0,08 |
1 | |||
21-22 |
1 |
5,8 |
4 |
2 |
0,2 |
— |
14,6 |
8,75 |
12,05 |
— |
6,25 |
0,3 |
— |
11,7 |
4,2 |
0,6 |
0,08 |
1 | |||
22-23 |
0,6 |
3,5 |
4 |
2 |
2,5 |
— |
— |
8,75 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,4 |
— |
11,7 |
4,2 |
0,6 |
0,08 |
1 | |||
23-24 |
0,6 |
3,5 |
— |
— |
3,5 |
— |
— |
8,75 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,4 |
— |
11,7 |
4,2 |
0,6 |
0,08 |
1 | |||
Итого |
100 |
584,2 |
63,7 |
33,2 |
487,3 |
24 |
87,6 |
330 |
11,8 |
32,2 |
280 |
100 |
68 |
24 |
16 |
1,75 |
24 | ||||
Таблица 2
Расход воды на предприятии |
Суммарный часовой расход воды | |||||||
технологические нужды, м3 |
Хозяйственно-питьевые нужды |
Душевые, м3 | ||||||
|
Горячие цехи |
Холодные цехи |
горячие цехи |
холодные цехи |
м3 |
% от суточного | |||
% от сменного |
м3 |
% от сменного |
м3 | |||||
|
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
54,47 |
2,43 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
44,77 |
2 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
47,37 |
2,12 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
52,07 |
2,33 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
60,97 |
2,72 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
60,67 |
2,71 |
35 |
0 |
— |
0 |
0 |
— |
— |
122,37 |
5,46 |
35 |
12,05 |
— |
6,25 |
0,5 |
— |
— |
161,87 |
7,23 |
35 |
12,05 |
— |
12,5 |
1 |
— |
— |
147,97 |
6,61 |
35 |
12,05 |
— |
12,5 |
1 |
— |
— |
128,57 |
5,74 |
35 |
12,05 |
— |
18,75 |
1,6 |
— |
— |
103,47 |
4,62 |
35 |
12,05 |
— |
6,25 |
0,5 |
— |
— |
108,37 |
4,84 |
35 |
12,05 |
— |
12,5 |
1 |
— |
— |
98,57 |
4,4 |
35 |
12,05 |
— |
12,5 |
1 |
— |
— |
96,47 |
4,31 |
27,5 |
15,65 |
— |
18,75 |
1,6 |
— |
24,7 |
124,17 |
5,54 |
27,5 |
12,05 |
— |
6,25 |
0,4 |
— |
— |
112,97 |
5,04 |
27,5 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,8 |
— |
— |
147,22 |
6,57 |
27,5 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,8 |
— |
— |
124,43 |
5,56 |
27,5 |
12,05 |
— |
18,75 |
1,3 |
— |
— |
104,33 |
4,66 |
27,5 |
12,05 |
— |
6,25 |
0,4 |
— |
— |
84,53 |
3,77 |
27,5 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,8 |
— |
— |
85,23 |
3,8 |
27,5 |
12,05 |
— |
12,5 |
0,8 |
— |
— |
81,33 |
3,64 |
— |
15,65 |
— |
18,75 |
1,3 |
— |
19,5 |
57,03 |
2,55 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
30,23 |
1,35 |
500 |
14,8 |
44,2 |
2239,45 |
100 | ||||
По данным таблицы 2 строим график водопотребления по часам суток; на этом же графике покажем режим подачи воды насосами станции второго подъема.
Рис.2 График водопотребления и водоподачи по часам суток.
1-график водопотребления
2- график двухступенчатой подачи воды насосами.
График подачи воды насосами принимаем в соответствии с графиком водопотребления так, чтобы обеспечить наиболее экономичную работу насосной станции и минимальную регулирующую емкость баков водонапорной башни. Работа насосов принимается ступенчатой (две ступени).
При двухступенчатой работе насосной станции прежде всего необходимо выбрать производительность ступени. При этом необходимо соблюсти два условия:
1. или
где Q1, Q2– часовая производительность насосов соответственно I, II ступени, м3/ч;
t1, t2 – продолжительность работы насосов соответственно I, II ступени;
Qсут. – суточное водопотребление.
2. Регулирующая емкость баков водонапорной башни должна быть порядка 2-4 % от Qсут.
Вычисления по определению регулирующей емкости баков водонапорной башни рекомендуется вести в табличной форме (таблица 3).
Таблица 3.
Часы суток |
Водопотребление в % от Qсут. |
Подача воды насосами в % от Qсут. |
Расход воды из бака ВБ в % от Qсут. |
Приток воды в бак ВБ в % от Qсут. |
Остаток воды в баке ВБ в % от Qсут. |
|
0-1 |
2,43 |
3 |
0,57 |
0,57 | |
1-2 |
2 |
3 |
1 |
1,57 | |
2-3 |
2,12 |
3 |
0,88 |
2,45 | |
3-4 |
2,33 |
3 |
0,67 |
3,12 | |
4-5 |
2,72 |
3 |
0,28 |
3,4 | |
5-6 |
2,71 |
3 |
0,29 |
3,69 | |
6-7 |
5,46 |
5,33 |
0,13 |
3,56 | |
7-8 |
7,23 |
5,33 |
1,9 |
1,66 | |
8-9 |
6,61 |
5,33 |
1,28 |
0,38 | |
9-10 |
5,74 |
5,33 |
0,41 |
-0,03 | |
10-11 |
4,62 |
5,33 |
0,71 |
0,68 | |
11-12 |
4,84 |
5,33 |
0,49 |
1,17 | |
12-13 |
4,4 |
5,33 |
0,93 |
2,1 | |
13-14 |
4,31 |
5,33 |
1,02 |
3,12 | |
14-15 |
5,54 |
5,33 |
0,21 |
2,91 | |
15-16 |
5,04 |
5,33 |
0,29 |
3,2 | |
16-17 |
6,57 |
5,33 |
1,24 |
1,96 | |
17-18 |
5,56 |
5,33 |
0,19 |
1,77 | |
18-19 |
4,66 |
3 |
1,66 |
0,11 | |
19-20 |
3,77 |
3 |
0,77 |
-0,66 | |
20-21 |
3,8 |
3 |
0,8 |
-1,46 | |
21-22 |
3,64 |
3 |
0,64 |
-2,1 | |
22-23 |
2,55 |
3 |
0,45 |
-1,65 | |
23-24 |
1,35 |
3 |
1,65 |
0 | |
Итого: |
100% |
100% |
При вычислении цифр последней графы для некоторых часов получили результаты с отрицательным знаком. Поэтому емкость бака водонапорной башни будет определяться как сумма абсолютных величин наибольших чисел с положительным и отрицательным знаком.
Тогда
7. Выбор расчетных режимов работы водопроводной сети
и определение секундных
Общий расход в сети в час максимального водопотребления составляет:
насосы подают
а от водонапорной башни поступает расход
Аналогично производится определение расчетного расхода и для максимального транзита воды в бак водонапорной башни. При этом . Час максимального транзита выбираем на графиках водопотребления и водоподачи. Для нашего случая этим часом является час с 13 до 14, а
в другие часы суток транзитный расход в ВБ будет меньше.
В период подачи пожарного расхода в системах с контррезервуаром ВБ выключается из работы и не участвует в подаче воды, т.е. Qн=Qс.
Для расчета водопроводной сети на характерные случаи работы необходимо определить секундные расходы воды, л/с, всеми потребителями в час максимального водопотребления, а для систем с контррезервуаром, кроме того, и в час максимального транзита воды в ВБ по формуле:
где Qч.тах. – расход воды данными потребителями, м3/ч;
t – время расходования воды, мин.
Расчеты по определению секундных расходов выполним в табличной форме (табл. 4).
Таблица 4.
Наименование потребителей |
Час максимального водопотребления |
Час максимального транзита в ВБ |
Подача пожарного расхода | ||||||||
Qч, м3 |
t, мин |
q, л/с |
Qч, м3 |
t, мин |
q, л/с |
Qч, м3 |
t, мин |
q, л/с | |||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | ||
Общий расход: |
|||||||||||
население |
54,2 |
60 |
15,1 |
18,5 |
60 |
5,1 |
54,2 |
60 |
15,1 | ||
неучтенные расходы |
5,4 |
60 |
1,5 |
1,9 |
60 |
0,5 |
5,4 |
60 |
1,5 | ||
баня |
4 |
60 |
1,1 |
4 |
60 |
1,1 |
4 |
60 |
1,1 | ||
прачечная |
2,1 |
60 |
0,6 |
2,1 |
60 |
0,6 |
2,1 |
60 |
0,6 | ||
Поливка: |
|||||||||||
машинами; |
6 |
60 |
1,7 |
— |
— |
— |
6 |
60 |
1,7 | ||
из шлангов вручную. |
14,3 |
60 |
4 |
— |
— |
— |
14,3 |
60 |
4 | ||
Депо: |
|||||||||||
техн. Нужды; |
22,5 |
60 |
6,3 |
10 |
60 |
2,8 |
22,5 |
60 |
6,3 | ||
хоз.-пит. Нужды; |
0,3 |
60 |
0,1 |
0,4 |
60 |
0,11 |
0,3 |
60 |
0,1 | ||
душевые; |
|||||||||||
Котельная; |
1,6 |
60 |
0,4 |
1,7 |
60 |
0,5 |
1,6 |
60 |
0,4 | ||
Компрессорная; |
4,2 |
60 |
1,2 |
4,1 |
60 |
1,1 |
4,2 |
60 |
1,2 | ||
Заправка вагонов; |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— | ||
Обмывка вагонов; |
6 |
60 |
1,7 |
— |
60 |
— |
6 |
60 |
1,7 | ||
Вокзал. |
0,7 |
60 |
0,2 |
0, 7 |
60 |
0,2 |
0,7 |
60 |
0,2 | ||
Дом локомотивных бригад: |
|||||||||||
хоз.-пит. Нужды; |
0,07 |
60 |
0,02 |
0,07 |
60 |
0,02 |
0,07 |
60 |
0,02 | ||
душевые. |
1 |
45 |
0,4 |
1 |
45 |
0,4 |
— |
— |
— | ||
Предприятие: |
|||||||||||
техн. Нужды; |
35 |
60 |
9,7 |
35 |
60 |
9,7 |
35 |
60 |
9,7 | ||
хоз.-пит. Нужды; |
0,5 |
60 |
0,1 |
1 |
60 |
0,3 |
0,5 |
60 |
0,1 | ||
душевые. |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— | ||
Противопожарные нужды. |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
15 | ||
Общий секундный расход. |
|
|
| ||||||||