2020-06-29
231
Технологическая часть
Характеристика объекта и проектируемой системы
водоснабжения
Согласно исходным данным на дипломное проектирование населенный пункт расположен в Республике Беларусь. Населённый пункт разделён на два района жилой со следующей степенью санитарно-технического оборудования зданий жилой застройки: А – жилая застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением с душевыми; Б – жилая застройка зданиями, оборудованными внутренним водопроводом, канализацией, с ваннами и газовыми водонагревателями. Проектная норма водопотребления в районе А – 180, а районе Б – 180 л/сут. Этажность жилой застройки: район А – 4; район В – 5. В населенном пункте находится промышленное предприятие, потребляющее на технологические нужды воду хозяйственно-питьевого назначения. В качестве источника водоснабжения принят подземный источник.
Данные по промышленному предприятию приведены в таблице 1.
|
|
|
Таблица 1 – Характеристика промышленного предприятия
| смены | количество работающих в холодных и горячих цехах по сменам, чел | количество человек, обслуживаемых одной душевой сеткой, чел | количество принимающих душ, в % от работающих | расход воды на технологические нужды, м3/ч
| |||
| холодные | горячие | холодные | горячие | холодные | горячие | ||
| 1 | 1 | ||||||
| 1 | 650 | 600 | 12 | 7 | 70 | 90 | 210 |
| 2 | 500 | 400 | 200 | ||||
| 3 | 380 | 280 | 100 | ||||
Расчёт водопотребления
Определение расчетного населения
Расчетное число жителей в районах жилой застройки Ni , чел, принимается согласно исходным данным на дипломное проектирование
N i = 55 000 чел.
N А = 27 000 чел.
N B = 28 000 чел.
Расчетные расходы воды на хозяйственно - питьевые нужды населения
Среднесуточный годовой (средний за год) расход воды Q сут ср, м3/сут, определяется по формуле
Q сут ср = k н ∙∑q жi ∙ N жi / 1000, (1)
где k н – коэффициент, учитывающий расход воды на нужды учреждений, организаций и предприятий социально-гарантированного обслуживания, а также неучтенные расходы, принимается от 1,1 до 1,2 согласно п. 6.2 [2]; k н = 1,1;
q жi – суточная (средняя за год) проектная норма водопотребления на питьевые и хозяйственные нужды на одного жителя i -го района жилой застройки с соответствующей степенью санитарно-технического оборудования зданий, л/сут, принимается по таблице А.1 [2]; q жА = 180 л/сут, q жВ = 180 л/сут;
N жi – расчетное число жителей i -го района жилой застройки с соответствующей степенью санитарно-технического оборудования зданий;
|
|
|
NЖ А = 30 000 чел., N ЖВ = 26 000 чел;
Q сут срА = 1,1 ∙ 180 ∙ 27000 / 1000 = 5346 м3/сут,
Q сут срВ = 1,1 ∙ 180 ∙ 28000 / 1000 = 5544 м3/сут,
∑Q сут ср = 10 890 м3/сут.
Расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления Q сутмакс и Q сутмин,м3/сут,определяются по формулам
Q сутмакс = K сут макс ∙ Q сут ср, (2)
Q сутмин = K сут мин ∙ Q сут ср, (3)
где К сут макс ,К сут мин – коэффициент суточной максимальной и минимальной неравномерности водопотребления соответственно.
Коэффициент суточной неравномерности водопотребления учитывает уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень санитарно-технического оборудования зданий и изменения водопотребления по сезонам года и дням недели.
Максимальный К сут макс и минимальный К сут мин коэффициенты принимаются соответственно:
К сут макс – от 1,1 до 1,3,
К сут мин – от 0,7 до 0,9,
Q сут макс = 1,1 ∙ 10890 = 11979 м3/сут,
Q сут.мин = 0,8 ∙ 10890 = 8712 м3/сут.
Максимальный и минимальный расчетные часовые расходы воды населением Q ч макс и Q ч.мин, м3/ч, соответственно определяются по формулам
Q ч макс = К ч макс ∙ Q сут макс / 24, (4)
Q ч мин = К ч мин ∙ Q сут мин / 24, (5)
где К ч макс, К ч мин – коэффициенты максимальной и минимальной часовой неравномерности водопотребления соответственно. Учитывает изменение водопотребления по часам суток.
максимальное К ч макс и минимальное К ч мин, его значение следует определять по формулам
K ч max = a max ∙ b max, (6)
K ч min = a min ∙ b min, (7)
где a – коэффициент, учитывающий степень санитарно-технического оборудования зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, принимаемый по [1] a min = 0,4 – 0,6, a max = 1,2 – 1,4.
a min = 0,5; a max = 1,2,
b – коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте, принимаемый по таблице 1 [1]. b max = 1,15; b min = 0,6.
K ч max = 1,2 ∙ 1,15 = 1,38,
K ч min = 0,5 ∙ 0,6 = 0,3,
Q ч макс = 1,38 ∙ 11979 /24 = 688,79 м3/ч,
Q ч мин = 0,3 ∙ 8712 /24 = 108,9 м3/ч,
Q чср = Q сут ср / 24 = 10890 / 24 = 453,57 м3/ч.
Расчетный коэффициент часовой неравномерности определяется по формулам
К ч расч = Q ч макс / Q ч.ср , (8)
К ч расч = 688,79 / 453,75 = 1,52,
К ч расч = a max ∙ b max ∙ К сут макс, (9)
К ч расч = 1,2 ∙ 1,15 ∙ 1,1 = 1,52.
Расчетный суточный расход воды на мойку и поливку территории
При отсутствии данных о площадях по видам благоустройства (зелёные насаждения, проезды и т.п.) удельное среднесуточное за поливочный сезон потребление воды на поливку в расчёте на одного жителя следует принимать не более 70 л/сут в зависимости от мощности водозаборных сооружений, степени благоустройства населённых пунктов и других местных условий.
Расчетный суточный расход воды на мойку и поливку территории Q п , м3/сут, определяется по формуле
Q п = q ni ∙ N жi / 1000, (10)
Q п = 15 ∙ 56000 / 1000 = 840 м3/сут,
где q пi – проектная норма расхода воды, л/м2 в сутки, принимаемая по таблице A.3 [2] в зависимости от i- го вида поливаемых территорий.
Поливка осуществляется в часы минимального водопотребления в течении 6 часов, 50% забирается на поливку из городского водопровода, а 50% из поверхностного источника.
Часовой расход воды Q п ч, м3/ч, составит
Q п ч = Q n тр / 2 ∙ 6, (11)
Q п ч = 840 / 2 ∙ 6 = 70 м3/ч.
1.2.4 Расчетные расходы воды промышленного
предприятия
|
|
|
Суточный расход воды на хозяйственно питьевые нужды рабочих промышленных предприятий зависит от характера производства, количества рабочих, числа смен на предприятии и складывается из хозяйственно-питьевых и душевых расходов.
Суточный расход воды Q сут.пр , м3/сут, на хозяйственно-питьевые нужды определяется по формуле
Q сут.пр = N г ∙ q г + N х ∙ q х / 1000, (12)
где N г, N х – число работающих в горячих и холодных цехах;
N х = N х1 + N х2 + N х3 = 650 + 500 + 380 = 1530 чел,
N г = N г1 + N г2 + N г3 = 600 + 400 +280 = 1280 чел,
q г, q х – норма водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды работающих в горячих (45 м3/ч) и в холодных (25 м3/ч) цехах.
Q сут.пр = (1280 ∙ 45 + 1530 ∙ 25) / 1000 = 95,85м3/сут.
Расчет ведется по каждой смене и отдельно по цехам.
1 Смена Q сут.пр = (600 ∙ 45 + 650 ∙ 25) / 1000 = 43,25 м3/сут,
2 Смена Q сут.пр = (400 ∙ 45 + 500 ∙ 25) / 1000 = 30,5м3/сут,
3 Смена Q сут.пр = (280 ∙ 45 + 380 ∙ 25) / 1000 = 22,1 м3/сут.
В горячих цехах:
1 Смена q сут.пр = 600 ∙ 45 / 1000 = 27 м3/сут,
2 Смена q сут.пр = 400 ∙ 45 / 1000 = 18 м3/сут,
3 Смена q сут.пр = 280 ∙ 45 / 1000 = 12,6 м3/сут.
В холодных цехах:
1 Смена q сут.пр = 650 ∙ 25 / 1000 = 16,25 м3/сут,
2 Смена q сут.пр = 500 ∙ 25 / 1000 = 12,5 м3/сут,
3 Смена q сут.пр = 380 ∙ 25 / 1000 = 9,5 м3/сут.
Расчетные сменные (часовые) расходы на хозяйственно-питьевые нужды q см.пр, м3/ч, определяются по формуле
q см.пр = N г ∙ q г ∙ К г + N х ∙ q х ∙ К х / 1000 ∙ Т, (13)
где К г и К х –коэффициенты часовой неравномерности соответственно в горячих (2,5) и в холодных (3) цехах;
Т – количество рабочих часов в смену, Т = 8 ч.
Расчет ведется по каждой смене и отдельно по цехам.
1 Смена q см.пр = (600 ∙ 45 ∙ 2,5 + 650 ∙ 25 ∙ 3) / 8 ∙ 1000 = 14,53 м3/ч,
2 Смена q см.пр = (400 ∙ 45 ∙ 2,5 + 500 ∙ 25 ∙ 3) / 8 ∙ 1000 = 10,31 м3/ч,
3 Смена q см.пр = (280 ∙ 45 ∙ 2,5 + 380 ∙ 25 ∙ 3) / 8 ∙ 1000 = 7,5 м3/ч.
|
|
|
В горячих цехах:
1 Смена q см.пр = 600 ∙ 45 ∙ 2,5 / 8 ∙ 1000 = 8,44 м3/ч,
2 Смена q см.пр = 400 ∙ 45 ∙ 2,5 / 8 ∙ 1000 = 5,62 м3/ч,
3 Смена q см.пр = 280 ∙ 45 ∙ 2,5 / 8 ∙ 1000 = 3,94 м3/ч.
В холодных цехах:
1 Смена q см.пр = 650 ∙ 25 ∙ 3 / 8 ∙ 1000 = 6,0,9 м3/ч,
2 Смена q см.пр = 500 ∙ 25 ∙ 3 / 8 ∙ 1000 = 4,69 м3/ч,
3 Смена q см.пр = 380 ∙ 25 ∙ 3 / 8 ∙ 1000 = 3,56 м3/ч.
Максимальный расход воды на пользование душем принимается равным 500 л/час на одну душевую сетку. Продолжительность пользования душем после окончания смены – 45 минут или 0,75 часа.
Расчетное количество душевых сеток принимается для смены с максимальным количеством работающих.
Расчетный расход на душевые нужды q душ, м3/см, определяется по формуле
q душ = q уд ∙ t ∙ m, (14)
где q уд – норма расхода воды на одну душевую сетку, принимается 500 л (0,5 м3);
t – продолжительность пользования душем после окончания смены
45 минут или 0,75 часа;
m – количество душевых сеток, шт., определяется по формуле
m = N душ / N норм , (15)
где N душ – максимальное число человек в смену, принимающих душ (согласно исходным данным в горячих цехах 90%, в холодных 70% принимающих душ);
N норм – нормативное число рабочих приходящихся на одну душевую сетку, принимаемое в зависимости от группы производственных процессов. согласно исходным данным для горячих цехов - 7, для холодных 12 чел/сетка.
Число принимающих душ в горячих цехах:
N душ г1 = 600 ∙ 90 / 100 = 540 чел,
N душ г2 = 400 ∙ 90 / 100 = 360 чел,
N душ г3 = 280 ∙ 90 / 100 = 252 чел.
Число принимающих душ в холодных цехах:
N душ х1 = 650 ∙ 70 / 100 = 455 чел,
N душ х2 = 500 ∙ 70 / 100 = 350 чел,
N душ х3 = 380 ∙ 70 / 100 = 266 чел.
Число душевых сеток составит:
m1 = 540/7 + 455/12 = 116 шт,
m2 = 360/7 + 350/12 = 82 шт,
m3 = 252/7 + 266/12 = 59 шт.
Расход на душевые нужды предприятия составит:
qI душ = 0,5 ∙ 0,75 ∙ 116 = 43,5 м3/см,
qII душ = 0,5 ∙ 0,75 ∙ 82 = 30,75 м3/см,
qIII душ = 0,5 ∙ 0,75 ∙ 59 = 22,13 м3/см.
Суммарный расход на душевые нужды q душ = 96,38 м3/см. Количество воды, требуемое на технологические нужды, определяется в соответствии с заданием на проектирование.
Расход воды на технологические нужды в течение смены принимается равномерным.
Q тех1 = 210 ∙ 8 = 1680 м3/см,
Q тех2 =200 ∙ 8 = 1600 м3/см,
Q тех3 = 100 ∙ 8 = 800 м3/см,
Q тех = 4080 м3/сут.
Суммарный расход на промышленном предприятии Qпр , м3/сут, составит
Q пр = q душ + Q тех + Q сут.пр , (16)
Q пр = 96,38 + 4080 + 95,85= 4272,23 м3/сут.
Суммарные расходы воды предприятием сводятся в таблицу 2.
Таблица 2 – Суммарное водопотребление предприятия
| Часы суток | Распределение расходов в холодных цехах | Распределение расходов в горячих цехах | Расход воды на душевые нужды, м³/ч | Расход воды на технологические нужды, м³/ч | Суммарный расход воды, м³/ч | ||
| % | м3/ч | % | м3/ч | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| III смена | |||||||
| 0-1 | 18,75 | 3,05 | 15,65 | 4,25 | 22,13 | 210 | 238,43 |
| 1-2 | 6,25 | 1,01 | 12,05 | 3,25 | - | 210 | 214,26 |
| 2-3 | 12,50 | 2,03 | 12,05 | 3,25 | - | 210 | 215,28 |
| 3-4 | 12,50 | 2,03 | 12,05 | 3,25 | - | 210 | 215,28 |
| 4-5 | 18,75 | 3,05 | 12,05 | 3,25 | - | 210 | 216,3 |
| 5-6 | 6,25 | 1,01 | 12,05 | 3,25 | - | 210 | 214,26 |
| 6-7 | 12,50 | 2,03 | 12,05 | 3,25 | - | 210 | 215,28 |
| 7-8 | 12,50 | 2,03 | 12,05 | 3,25 | - | 210 | 215,28 |
| ∑ | 100 | 16,25 | 100 | 27 | 22,13 | 1680 | 1744,3 |
| I смена | |||||||
| 8-9 | 18,75 | 2,34 | 15,65 | 2,81 | 43,5 | 200 | 248,65 |
| 9-10 | 6,25 | 0,79 | 12,05 | 2,17 | - | 200 | 202,96 |
| 10-11 | 12,50 | 1,56 | 12,05 | 2,17 | - | 200 | 203,73 |
| 11-12 | 12,50 | 1,56 | 12,05 | 2,17 | - | 200 | 203,73 |
| 12-13 | 18,75 | 2,34 | 12,05 | 2,17 | - | 200 | 205,15 |
| 13-14 | 6,25 | 0,79 | 12,05 | 2,17 | - | 200 | 202,96 |
| 14-15 | 12,50 | 1,56 | 12,05 | 2,17 | - | 200 | 203,73 |
| 15-16 | 12,50 | 1,56 | 12,05 | 2,17 | - | 200 | 203,73 |
| ∑ | 100 | 12,2 | 100 | 18 | 43,5 | 1600 | 1674,64 |
| II смена | |||||||
| 16-17 | 18,75 | 1,78 | 15,65 | 1,96 | 30,75 | 100 | 134,49 |
| 17-18 | 6,25 | 0,59 | 12,05 | 1,52 | - | 100 | 102,11 |
| 18-19 | 12,50 | 1,19 | 12,05 | 1,52 | - | 100 | 102,71 |
| 19-20 | 12,50 | 1,19 | 12,05 | 1,52 | - | 100 | 102,71 |
| 20-21 | 18,75 | 1,78 | 12,05 | 1,52 | - | 100 | 103,74 |
| 21-22 | 6,25 | 0,59 | 12,05 | 1,52 | - | 100 | 102,11 |
| 22-23 | 12,50 | 1,19 | 12,05 | 1,52 | - | 100 | 102,71 |
| 23-24 | 12,50 | 1,19 | 12,05 | 1,52 | - | 100 | 102,71 |
| ∑ | 100 | 9,5 | 100 | 12,6 | 30,75 | 800 | 853,29 |
| ∑ | - | 38,25 | - | 57,6 | 75,38 | 4080 | 4272,23 |
