Расчетные расходы водопотребления

 

Подача воды насосной станцией принимается в зависимости от расчетных расходов воды потребителя (города) в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления (СП 31.13330-2012). При анализе исходных данных и нормативных требований установлено, что коэффициенты суточной неравномерности водопотребления: К = 1,2 и К = 0,7.

Для I очереди развития водопровода:

₁ =27000 × 1,2 = 32400 м3/сут;

1 =27000 × 0,7 = 18900 м3/сут.

Для II очереди развития водопровода (на расчетный период):

 

= 36000 × 1,2 = 43200 м3/сут;

= 36000 × 0,7 = 25200 м3/сут.

На этапе учебного проектирования насосной станции рассматривается случай только максимального хозяйственного водопотребления в городе.

Расчетные часовые расходы воды определяются с учетом коэффициентов часовой неравномерности.

Расчетный расход воды потребителями в максимальный час определяется по формуле

= · .

 

Анализируя исходные данные и нормативные требования (см. п. 5.2 СП 31.13330-2012), определим k = 1,25. Соответственно расчетные расходы воды в городе на хозяйственно-питьевые нужды составляют:

для I очереди строительства:

q =1,25×32400/24=1687,5 м³/ч или _I = 1687,5/3,6=469 л/с;

для II очереди строительства:

q = 1,25×43200/24=2250 м³/ч или II = 2250/3,6 = 625 л/с.

Все дальнейшие расчеты приводятся ниже для II очереди развития города и строительства водопроводной системы.

При пожаротушении в городе насосная станция (см. СП) должна подавать:

Q _{н. ст х.п+пож}= q + q_пож ,

т.е. расходы воды на хозяйственно-питьевые нужды и на тушение пожаров (по заданию, в жилых 5 этажных домах пожарные краны не устанавливаются).

По заданию: q_пож = 55 × 3 = 165 л/с.

Подача воды насосной станцией на хозяйственно-питьевые нужды и тушение пожаров составляет

Q_{н. ст. х.п+пож} = q + q_пож = 625 + 165 = 790 л/с.

3. Подача и количество насосов насосной станции, объем регулирующей емкости водонапорной башни.

В целях обеспечения условий взаимозаменяемости оборудования на насосной станции устанавливаются однотипные насосные агрегаты. Подача каждым насосом и количество агрегатов на насосной станции назначаются в зависимости от режимов водопотребления, условий совместной работы насосов и регулирующих емкостей, категории надежности насосной станции (см. пп. 10.1- 10.3. СП).

Минимальное количество насосных агрегатов на насосной станции должно быть

m + n ³ 2 + n,

где m - количество рабочих агрегатов;

n - количество резервных агрегатов.

Учитывая, что максимальная регулирующая емкость водонапорной башни обычно не превышает емкости стандартной водонапорной башни W_{р. баш} £ 800…1400 м³, максимальная подача насосной станции назначается в пределах

Q ³ (q –q ),

где - поступление воды в сеть из бака водонапорной башни, л/с;

- максимальный расход воды в городе, л/с.

Если за 100% принять суточный расход воды в городе, т.е.

Q =43200 м3/сут, а емкость регулирующего бака водонапорной

башни принять равной W_р.баш = 800 м³, то, составив пропорцию

43200 – 100 %, 800 – c %, найдем: c =800×100 / 43200 = 1,85 %.

Из этого расчета следует, что регулирующий объем бака водонапорной башни не должен превышать 1,85 %.

Анализируя график режима водопотребления (рис. 2), составленный по данным табл. 1 приложения, представим режим работы насосной станции с тремя однотипными рабочими насосами по часам суток в табличном виде (табл. 1).

Рис. 2. График режимов водопотребления и работы насосной станции 2-го подъема

 

Т а б л и ц а 1

Суточный баланс воды, % от Q сут

Часы суток	Водопот- ребление, % от Qсут	Подача, Qнас. ст, %	Поступление, %	Остаток воды в баке Wрег, %	Режим работы насосов
в бак	из бака
0-1	3,35	3,4	0,05	-	0,05	2 насоса
1-2	3,25	3,4	0,15	-	0,2	То же
2-3	3,3	3,4	0,1	-	0,3	“
3-4	3,2	3,4	0,2	-	0,5	“
4-5	3,25	3,4	0,15	-	0,65	“
5-6	3,4	3,4	-	-	0,65	“
6-7	3,85	3,55	-	0,3	0,35	2 нас. – 54мин, 3 нас. – 6 мин
7-8	4,45	4,8	0,35	-	0,7	3 насоса
8-9	5,2	4,8	-	0,4	0,3	То же
9-10	5,05	4,8	-	0,25	0,05	“
10-11	4,85	4,8	-	0,05		“
11-12	4,6	4,8	0,2	-	0,2	“
12-13	4,6	4,8	0,2	-	0,4	“
13-14	4,55	4,8	0,25	-	0,65	“
14-15	4,75	4,8	0,05	-	0,7	“
15-16	4,7	4,8	0,1	-	0,8	“
16-17	4,65	4,8	0,15	-	0,95	“
17-18	4,35	4,8	0,45	-	1,4	“
18-19	4,4	3,8	-	0,6	0,8	2 нас. – 43 мин, 3 нас. – 17 мин
19-20	4,3	4,3	-	-	0,8	2 нас. – 21 мин, 3 нас. – 39 мин
20-21	4,3	4,8	0,5	-	1,3	3 насоса
21-22	4,2	3,4	-	0,8	0,5	2 насоса
22-23	3,75	3,4	-	0,35	0,15	“
23-24	3,7	3,55	-	0,15		2 нас. – 54 мин, 3 нас. – 6 мин
Итого:	100%	100%	2,9%	2,9%	-	-

Примечания.

1. В период с 6 до 7 часов работают два и три насоса по минутам.

2. Цветом выделены максимальный час водопотребления и максимальный регулирующий объем бака.

 

Допустим, что три параллельно работающих насоса подают в час 4,8 % от , а превышения расхода воды в сети города или избыточные подачи воды насосной станцией в течение суток компенсируются регулирующей емкостью водонапорной башни.

Определим подачи насосов при их совместной работе: Q_1, Q₁₊₂, Q_1+2+3.

Если Q_{н. ст} = 4,8 %, т.е. Q₁₊₂₊₃ = 4,8 %, то подача одного насоса составит

Q₁= × k_р = × 1,18 = 1,9 %,

где k_р - коэффициент, учитывающий увеличение подачи насосной станции при отключении из работы двух насосов (табл. 2).

Т а б л и ц а 2