Назначение режима работы насосной станции второго подъема. Определение емкостей водонапорной башни и резервуаров чистой воды (РЧВ)

Назначение режима работы насосной станции второго подъема сводится к построению графика её работы на ступенчатом графике водопотребления города (рисунок 2).

При построении графика руководствовались следующими положениями:

· насосы в насосной станции должны быть однотипными

· число насосов и регулирование подачи (включение и выключение) должно быть небольшим. Обычно число рабочих насосов принимается 2–5 работающих по ступенчатому графику, а число ступеней насосных агрегатов 2–3.

· регулирующая емкость резервуара башни должна быть минимальна, и не превышать 2–6% от суточного водопотребления;

· при определении количества рабочих насосов необходимо учитывать влияние параллельного включения на подачу насосов, при этом в случае выключения из работы одного насоса, подача оставшихся в работе насосов должна быть увеличена на 11%, двух насосов – на 18%, трех – на 25%;

· следует стремиться к тому, чтобы подача воды от башни в час максимального водопотребления составляла не более 8–15% от максимального водопотребления и величина транзитной подачи воды в бак водонапорной башни не превышала 25–30% от расхода в рассматриваемый час.

Просматривая разные варианты режима работы насосной станции второго подъема, наиболее благоприятным был принят вариант при минимальной подаче 3,64% и максимальной 4,80%. При этом было принято три однотипных насоса. При параллельной работе трех насосов каждый подает по 1,6%, и два насоса при работе двух параллельно включенных насосов подают 3,68%, что удовлетворяет принятым расчетам.

Суммарная емкость бака W_б водонапорной башни складываем из регулирующей емкости W_б^рег и пожарного запаса воды

Регулирующий объем определяется по совмещенному графику, как несоответствие между режимом водопотребления и подачей насосной станции второго подъема, или же по таблице 1. W_б^рег=442,5м³.

Пожарный запас W_п, м³, необходимый на тушение одного пожара q_п в течение 10 мин. при максимальном водопотреблении города q_г=812м³/час, определяется:

                                               (11)

где q_г = 812 м³/час по таблице 1;

q_п = 35 л/с.

Тогда

                                                 (12)

Размеры бака водонапорной башни определяем из соотношения высоты бака и его диаметра:

 тогда

                                               (13)

                                                  (14)

где H – высота бака, м;

D – диаметр бака, м.

Определение емкости резервуаров чистой воды производим на основании совмещенного графика поступления воды в резервуары от насосной станции первого подъема, который всегда принимается равномерным, и принятого графика отбора ее насосной станцией второго подъема.

Суммарный объем резервуара принимаем по формуле:

W_рчв = W_рег + W_нпз + W_соб,                                  (15)

где W_рег – регулирующий объем воды в резервуарах чистой воды, который определяем как несоответствие между работой насосной станции первого подъема и насосной станцией второго подъема по графику 2; W_рег=(4,80–4,17)×11×159,188=1103м³.

W_нпз – объем неприкосновенного пожарного запаса, м³;

W_соб – объем воды на собственные нужды очистной станции, м³, принимаем 2% от общего суточного расхода воды, подаваемого потребителю; W_соб = 2×159,188= 318,4 м³.

Объем неприкосновенного пожарного запаса W_нпз, м³, определяем по формуле

W_нпз =3Q_пож + 3Q_max – 3Q₁,                                  (16)

где 3Q_пож – запас воды на тушение расчетного числа пожаров длительностью 3 часа, м³;

3Q_max – суммарный расход за три смежных часа максимального водопотребления (с 8–11) без учета воды на полив территории, прием душа на промышленном предприятии (таблица 1);

3Q₁ – подача воды насосной станции первого подъема за три часа, м³.

3Q_пож = 3 ∙ 80 ∙ 3600/1000 = 864 м³,

3Q_max = 781,34 + 860,68 + 782,91 = 2424,93 м³,

3Q₁ = 3 × 4,17 ∙ 159,188 = 1991,49 м³.

Тогда

W_нпз = 864 + 2424,9 – 1297,5 = 1297,5 м³,

W_рчв = 1103,2+ 1297,5 + 318,4 = 2719,1 м³.

По определенному объему резервуаров чистой воды определяем их количество и размеры по типовым проектам [6]: принимаем три прямоугольных резервуара для воды из сборных железобетонных конструкций, емкостью 1000м³ каждый. Размеры резервуара в плане 18000´12000 мм, высота 4,8 м. Определяем все характерные отметки уровней воды в резервуарах чистой воды (Z_max, Z_нпз, Z_дна). Максимальный уровень воды в них должен быть на 0,5 м выше отметки земли.

Отметка земли в РЧВ: Z_з=122,5 м по генплану.

Отметка дна, м:

Z_дна= Z_з - (4,8–0,5), (17)

Z_дна= 122,5 - (4,8–0,5)=118,2 м.

Отметка неприкосновенного пожарного запаса Z_НПЗ:

Z_нпз = Z_дна + h;                                          (18)

где h – высота столба воды неприкосновенного пожарного запаса, м, определяем по формуле

h= W¹ _нпз / 12×18                                            (19)

где W¹_нпз - объем неприкосновенного пожарного запаса в одном резервуаре, м³, W¹_нпз= W_нпз/3=1297,5=432,5 м³;

h_max = 432,5/ 12×18 = 2 м,

Z_нпз = 118,2+2 = 120,2 м.

Отметка максимального уровня воды в резервуаре Z_mzx:

Z_mzx=122,5+0,5=123 м.