Определение расчетных часовых расходов

Курсовая работа № ___

 

по дисциплине: «Водоснабжение».

 

 

 

 

Работу выполнил:

Студент 3 курса В.П. Рязанцев

Зачётная книжка №  08013908

«17»  марта  2009 г.

 

 

Работу проверил Ю.Б. Емелин    

«____» ____________ 2009г.

 

 

Санкт – Петербург

2009 г.

 

Содержание

1.. Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды. 3

1.1. Определение среднесуточных расходов воды.. 3

1.2. Определение максимальных и минимальных суточных расходов воды.. 5

1.3. Определение расчетных часовых расходов. 6

2. Построение графика водопотребления по часам суток для населенного пункта. 9

3. Определение режима работы насосных станций. 10

4. Определение вместимости резервуаров чистой воды и объема бака водонапорной башни. 11

4.1. Определение вместимости резервуаров чистой воды. 11

4.2. Определение числа и размеров резервуаров чистой воды. 12

4.3. Определение вместимости бака водонапорной башни. 13

4.4. Определение размеров бака водонапорной башни. 14

5. Трассирование магистральной водопроводной сети. Определение местоположения водопроводных сооружений. 15

6. Расчет водоводов. 17

7. Гидравлический расчет магистральной водопроводной сети. 19

7.1. Подготовка к гидравлическому расчету. 19

7.2. Гидравлический расчет. 23

8. Построение линий пьезометрических высот. 28

Приложение 1.. 32

Приложение 2.. 33

Приложение 3.. 33

Приложение 4.. 35

Приложение 5.. 35

Приложение 6.. 37

Приложение 7.. 38

Приложение 8.. 39

Приложение 9.. 39

Приложение 10.. 41

Приложение 11.. 42

Приложение 12.. 43

Приложение 13.. 44

Приложение 14.. 45

Приложение 15.. 46

Приложение 16.. 47

Литература. 49

 

1. Определение суточных, часовых и расчетных расходов воды.

 

Определение среднесуточных расходов воды

       Среднесуточный расход водына хозяйственно – питьевые и коммунальные нужды населенногопункта определим по формуле (1):

Q_сут.ср = q_н ´ N ´ 10^-3,                                                (1)

где q_н – среднесуточное удельное хозяйственно-питьевое водопотребление на одного жителя в л/сут, принимаемое по приложению 1;

N – число жителей в населенном пункте на расчетный период.

Для зданий, оборудованных внутренним водопроводом и канализацией и местными водонагревателями в соответствии с приложением 1 норма потребления воды на хозяйственно – питьевые и коммунальные нужды населенногопункта лежит в пределах от 160 до 230 л/сут на одного жителя. Принимаем для Псковской области 200 л/сут на жителя (берем среднее значение). Таким образом, норма холодной воды составит 200 л/сут. на человека.

Число жителей по заданию оставляет 12800 человек.

Q ^к.с._сут.ср = q_н ´ N ´ 10^-3 = 200 ´ 12800 ´ 10^-3=2560 м³/сут

Среднесуточный расход водына общественные здания также определяют по формуле (1),

где q_н - норма расхода холодной воды в л/сут на одного посетителя (проживающего, учащегося), принимаемая по приложению 2;

N – расчетное за сутки число посетителей (проживающих, учащихся).

В задании заданы общественно-бытовые здания. Определим для каждого среднесуточный расход.

Среднесуточный расход воды на театр:

Q ^гост._сут.ср = q_н ´ N ´ 10^-3= 7 ´ 600 ´ 10^-3= 4,2 м³/сут.

Среднесуточный расход воды на детские ясли:

Q ^д.сад._сут.ср = q_н ´ N ´ 10^-3= 70 ´ 400 ´ 10^-3= 28 м³/сут.

Среднесуточный расход воды на детский сад:

Q ^общ._сут.ср = q_н ´ N ´ 10^-3= 70 ´ 350 ´ 10^-3= 24,5 м³/сут.

Среднесуточный расход водыжилого сектора найдем, как разницу между расходом на хозяйственно – питьевые нужды населенного пункта и расходом на общественные здания.

Q ^жил.с._сут.ср  = Q ^к.с._сут.ср - S Q ^общ.зд._сут.ср= 2560 – (4,2 + 28 + 24,5) = 2503,3 м³/сут

Среднесуточный расход водына хозяйственно–питьевые нуждыпромышленного предприятия по видам цехов находим, как сумму объемов воды, потребляемых в каждую смену и определяемых по формуле (1):

Q _см = q_н ´ N_см. ´10^-3,

Горячие цехи:

1 смена                          Q ^х.п._{1 см.}= 21 ´ 200 ´ 10^-3= 4,2 м³/сут;

2 смена                          Q ^х.п._{2 см.}= 21 ´ 200 ´ 10^-3= 4,2 м³/сут;

3 смена                          Q ^х.п._{3 см.}= 21 ´ 200 ´ 10^-3= 4,2 м³/сут.

Q ^гор.ц._сут.ср  = S Q ^х.п._см. = 4,2 + 4,2 + 4,2 = 12,6 м³/сут.

Остальные цехи:

1 смена                         Q ^х.п._{1 см.}= 14 ´ 800 ´ 10^-3= 11,2 м³/сут;

2 смена                         Q ^х.п._{2 см.}= 14 ´ 800 ´ 10^-3= 11,2 м³/сут;

3 смена                         Q ^х.п._{3 см.}= 14 ´ 700 ´ 10^-3= 9,8 м³/сут.

Q ^ост..ц._сут.ср  = S Q ^х.п._см. = 11,2 + 11,2 + 9,8 = 32.2 м³/сут.

Среднесуточный расход водына производственные (технологические) нуждыпромышленного предприятия также определяем, как сумму объемов воды, потребляемых в каждую смену и определяемых по формуле (1),

где q_н  - норма расхода воды в л на единицу выпускаемой продукции;

N_см. – количество выпускаемойпредприятием продукции по сменам;

1 смена                          Q ^техн._{1 см.}= 90 ´ 900 ´ 10^-3= 81 м³/сут;

2 смена                          Q ^техн._{2 см.}= 90 ´ 900 ´ 10^-3= 81 м³/сут;

3 смена                          Q ^техн._{3 см.}= 90 ´ 800 ´ 10^-3= 72 м³/сут.

Q ^техн._сут.ср  = S Q ^техн._см. = 81 + 81 + 72 = 234 м³/сут.

Среднесуточный расход водына пользование душемнаходимисходя из количества рабочих, пользующихся душем в максимальную смену и группы производственного процесса. Расчетное число человек на одну душевую сетку определяем исходя из санитарных характеристик производственного процесса (приложение 4). В нашем случае в максимальную смену работает 1000 человек, из них 30% (300 человек) пользуется душем. Согласно приложению 4 примем на одну душевую сетку 7 человек. Тогда потребное количество душевых сеток по формуле (2) будет равно:

 

n_душ = N_макс / N_н,= 300 / 7 = 43                                             (2)

где N_макс – количество рабочих, пользующихся душем в максимальную смену;

  N_н – расчетное число человек на одну душевую сетку.

Среднесуточный расход воды на душ определим из выражения (5)

Q ^душ_сут.ср = 0,75´q_н ´ n_душ ´ n_см ´ 10^-3,

где q_н – норма расхода воды на одну душевую сетку, равная 230 л/ч по холодной воде;

 n_см – количество смен работы в сутки;

  0,75 – коэффициент, учитывающий время пользования душем (45 минут после окончания смены).

Q ^душ_сут.ср = 0,75´q_н ´ n_душ ´ n_см ´ 10^-3= 0,75 ´ 230 ´ 43 ´ 3 ´ 10^-3=

= 22,2 м³/сут.

Определение максимальных и минимальных суточных расходов воды

Расчетные расходы воды в сутки наибольшего водопотребления на хозяйственно-питьевые и коммунальные нужды надлежит определять по формуле (4):

Q_{сут.макс} = K_{сут.макс} ´ Q_сут.ср,                                        (4)

где К_сут - коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменения водопотребления по сезонам года и дням недели. Согласно           СНиП 2.04.01-85 K_{сут.макс} = 1,1 … 1,3.

Принимаем K_{сут.макс} = 1,2 т.к заданная степень благоустройства зданий не является наивысшей, т.е. потребление воды в течение суток не равномерное.

       Для всех остальных категорий водопотребителей максимальное и минимальное суточное потребление воды можно принять равным среднему.

Результаты расчета сводим в таблицу 1.

Определение расчетных суточных расходов воды

Таблица 1.

Наименование водопотребителей	Измеритель	Норма потреб ления	Количество потребителей	Qсут.ср	Qсут.max
				м3/сут
А. Жилой и коммунальный сектор	1 житель	200	12800	2560	3072
Театр	1 житель	7	600	4,2	5,04
Детские ясли	1 ребенок	70	400	28	33,6
Детский сад	1 ребенок	70	350	24,5	29,4
Жилой сектор				2503,3	3003,96
Б.Промышленный сектор				301,05	301,05
Хоз.питьевые нужды Горячие цехи 1 смена 2 смена 3 смена Остальные цехи 1 смена 2 смена 3 смена	1 работаю- щий	21 21 21   14 14 14	200 200 200   800 800 700	4,2 4,2 4,2   11,2 11,2 9,8	4,2 4,2 4,2   11,2 11,2 9,8
Технологические нужды 1 смена 2 смена 3 смена	Единица продукции	90 90 90	900 900 800	81 81 72	81 81 72
Расход воды на душ	1 душевая сетка	230	43	22,25	22,25
Всего по населенному пункту	А + Б			2861,05	3373,05

 

Определение расчетных часовых расходов

       Распределение расходов воды по часам суток в населенном пункте, на промышленном предприятии, а также в общественных зданиях принимаем на основании расчетных графиков водопотребления. При этом постараемся избежать совпадения по времени максимальных отборов воды из сети на различные нужды. Например, объем воды, необходимый для пользования душем на промышленном предприятии будем запасать в специальных аккумулирующих баках. Расчетные графики водопотребления примем на основании опыта эксплуатации аналогичных объектов (населенных пунктов, промышленных предприятий, общественных зданий). Так, например, расчетные графики часового водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды населения (жилой сектор) выберем по величине максимального коэффициента часовой неравномерности водопотребления:

К _ч.макс = a _макс.   b _макс.,                                   (5)

где a _макс - коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия. Согласно [1] a _макс = 1,2 … 1,4. Для заданной степениблагоустройства зданий (без централизованного горячего водоснабжения) примем a _макс = 1,3.

 b _макс - коэффициент, учитывающий количество жителей в населенном пункте, принимаемый по приложению 5. В нашем случае, для населенного пункта с числом жителей 12.8 тысяч человек коэффициент b _макс колеблется в пределах от значения 1.3 (при 10 т.чел) до 1.2 (при 20 т.чел). Примем       b _макс = 1,3.

К _ч.макс = a _макс.   b _макс.= 1.3  1,3 = 1,69.

Для остальных водопотребителей в соответствии с нормами величину К _ч.макс считают постоянной и не рассчитывают.

Режимы водопотребления для различных категорий водопотребителей приведены в приложениях 6…8. Они показывают распределение воды по часам суток от максимального суточного расхода в процентах. Тогда расход воды в каждый час суток можно определить по формуле:

Q_ч.. = Q_{сут.макс} р / 100,                                                   (6)

где р - процент суточного потребления для конкретного часа суток.

       Режим потребления воды на технологические нужды предприятия считаем равномерным в течение смены. Не забудем, что первая смена начинается в 8 часов утра.

Запас воды на душ создаем за счет накопления воды в баке-аккумуляторе. Время заполнения бака-аккумулятора принимаем равным 4 часам в течение каждой смены (приложение 9). Тогда часовой расход воды на пополнение запаса воды на душ будет равен:

Q ^душ_ч.. = Q ^душ_{сут.макс} / (n_см. ´ t) = 22,25 / (3´4) = 1.85 м³/ч.     (7)

Заполнение баков – аккумуляторов будем проводить в часы не совпадающие по времени с максимальными отборами воды из сети.

           Все расчеты сводим в табл.2. В графе 19 вычислены объемы воды, расходуемые населенным пунктом, нарастающим итогом. Эти данные нам потребуются при определении регулирующего объема бака водонапорной башни.