Режим работы системы подачи и распределения воды при наличии контррезервуара или нескольких водопитателей и напорно-регулирующих емкостей

Вся библиотека >>>

Содержание книги >>>

Книги по строительству и ремонту

Водоснабжение

Быт. Хозяйство. Строительство.Техника

§ 12. Режим работы системы подачи и распределения водыпри наличии контррезервуара или нескольких водопитателей инапорно-регулирующих емкостей

Рассмотренный выше случай системы с расположениемнапорно-регулирующей емкости в начальной точке сети является наиболее простымв отношении определения режима работы системы.

Весьма часто наиболее возвышенные точки территорииснабжаемого водой объекта являются самыми удаленными от насосной станции.Располагая водонапорную башню на наивысших отметках, мы получаем такназываемую систему водоснабжения с «контррезервуаром», при которой башня инасосная станция второго подъема находятся в противоположных концах сети(11.10).

Режим работы системы при таком расположении башни будетсущественно отличаться от режима работы системы с башней в начале сети.

При таком движении воды в сети изменится и положениепьезометрических линий. Наименьшие пьезометрические отметки будут в точках, лежащихна границе обоих районов питания (линия аа на 11.10). Критической из нихявляется точка, имеющая наибольшую геодезическую отметку. Пусть это будетточка а\\. В этой точке величина свободного напора будет наименьшей. Задавшисьдля нее величиной требуемого свободного напора Нсв (в зависимости отэтажности застройки), построим (11.11) вправо и влево от точки а\\пьезометрические линии с уклоном, соответствующим величинам потерь напора примаксимальном водоразборе: Zh^ — от башни до точки аи и ZhH — от начальнойточки сети (со стороны насосной станции) до точки а\\. Величина потерь напорав водоводе hB будет, очевидно. та же, что и в случае такой же системы сбашней в начале сети.

При полном баке башни напор насосов будет    больше Ни навысоту Но (высота бака).

Системы с контррезервуаром характеризуются некоторымиспецифическими  для  них   моментами  работы,   которые  должны  бытьрассмотрены при расчете сети.  Как было сказано, в некоторые часы сутокколичество воды, подаваемой    насосами,    превышает    количество воды,расходуемой городом. При расположении башни в начале сети избыточноеколичество воды, подаваемой    насосами, идет в бак башни, не поступая всеть. В системах с контррезервуаром этот избыток, для того чтобы попасть вбашню,   должен   пройти   транзитом   через ьсю сеть.

Момент, в который этот транзитный расход достигает своегомаксимального значения (момент «максимального транзита»), определяется посовмещенным графикам (см. II.4, а) и является вторым основным расчетнымслучаем сети с контррезервуаром. При этом пьезометрическая линия приобретаетоднозначный уклон на всем своем протяжении; исчезает ее излом, существующий уграницы зон питания при максимальном водоразборе, и минимальнаяпьезометрическая отметка получается у башни—в конечной, наиболее высокорасположенной точке сети (верхняя пьезометрическая линия на 11.11).

Во время работы сети при максимальном транзите расходы научастках магистральных линий, близких к границе зон питания, будут больше,чем при максимальном водоразборе. Расчетная величина требуемого напоранасосов в часы максимального транзита Н’ц обычно также получается больше, чемв часы максимального водоразбора. Таким образом, для определения расчетногонапора у насосов случай максимального транзита часто является критическим.

В реальных условиях в зависимости от конфигурацииснабжаемой водой территории и от рельефа местности возможно промежуточное резмещениебашни.

Приведенные в разделе I нормы дают в зависимости отразмеров и назначения обслуживаемого водопроводом объекта расчетное числоодновременных пожаров, количество воды, расходуемой на каждый пожар (в л/с),и расчетную длительность пожара. Эти данные позволяют определить полныйрасчетный секундный расход на пожар, который должен быть прибавлен кмаксимальному секундному хозяйственному (или производственному) расходу, атакже общее количество воды, которое должно быть израсходовано на тушениеогня в течение всего времени пожара.

При расчете системы водопровода на работу во время пожараследует исходить из возможности пожара в наиболее возвышенных и наиболееудаленных от источников питания точках территории, обслуживаемойводопроводом.

По способу тушения пожара водопроводы разделяются паводопроводы высокого давления и водопроводы низкого давления.

При системе пожаротушения высокого давления водопроводдолжен в надлежащий момент обеспечить не только подачу к месту пожараустановленного нормами пожарного расхода воды, но и повышение давления вводопроводной сети до величины, достаточной для создания пожарных струй непосредственноот гидранта.

Обычно в водопроводах высокого давления повышение давленияобеспечивается лишь на время тушения пожара.

При системе пожаротушения низкого давления водопроводдолжен обеспечить лишь подачу увеличенного в связи с пожаром расхода воды.Напор для получения пожарных струй создается передвижными пожарными насосами,подвозимыми пожарной командой к месту пожара и забирающими воду изводопроводной сети через гидранты. В этом случае происходит понижениедавления в трубах, обслуживающих прилегающий к месту пожара район.

Согласно СНиП П-Г.3-62 напор в любой точке сети при этомдолжен быть не менее 10 м и в особенно неблагоприятных точках не менее 7 м.

Эти указания имеют целью предотвратить возможностьобразования в сети при отсосе воды пожарными насосами давления нижеатмосферного, так как это может вызвать проникновение в сеть через неплотностистыков загрязненной почвенной воды.

Кроме того, некоторый запас величин давления в сетинеобходим для работы пожарных автонасосов, в частности для преодолениядовольно значительных сопротивлений во всасывающих линиях этих насосов.

Системы пожаротушения высокого давления (с временнымповышением давления при пожаре) применяют иногда в водопроводах промышленныхпредприятий. Водопроводы постоянного высокого давления могут быть допущенытолько в силу особых условий, так как эксплуатация этих систем вызываетзначительный перерасход электроэнергии.

В населенных местах обычно применяют системы пожаротушениянизкого давления.

Как увидим далее, диаметры городской водопроводной сетиопределяются в соответствии с режимом ее нормальной работы. Естественно, чтопри пропуске через сеть увеличенного расхода во время пожара увеличиваютсяскорости течения воды в трубах, а следовательно, и потери напора в сети.

Рассмотрим режим работы водопровода   ( 11.13)   присистеме пожаротушения низкого давления.

Пусть при нормальной работе в наиболее удаленной от башнии возвышенной точке а требуется свободный напор ЯСБ.    Пьезометрическаялиния займет некоторое положение /  (сопрягаясь с уровнем воды в баке башни).Допустим, что в точке а возникает пожар. При системе пожаротушения низкогодавления и отборе воды из сети пожарными насосами в точке а устанавливаетсянекоторый свободный    напор //п=10 м, который будет, как правило, меньшеЯСБ. Так как в период пожара по сети проводится увеличенный    расходводы,    потери напора в сети возрастут;   получим   2/гПОж!>2/гхоз,   ипьезометрическая линия 2  (соответствующая этому случаю)  будет иметьбольший    уклон, чем линия 1.

В зависимости от соотношения напоров И’св и Яп и потерь2ЯХОз и 2/гПОж пьезометрическая линия при пожаре может пройти выше бака башни(положение 2) или ниже его.

В первом случае башня на время пожара должна бытьвыключена, так как иначе она не позволит насосам повысить давление в сети дотребуемой величины (так как в точке присоединения башни к сети максимальновозможное давление будет определяться уровнем воды в баке).

Если   расчетная   пьезометрическая   линия   (припожаре)     пройдет ниже уровня воды в баке башни  (положение 3), то,очевидно, башня не выключается, и в месте пожара будет обеспечен напор нениже требуемого #п.

Разумеется, действительное положение пьезометрическойлинии будет несколько отличным от положения 3, так как пьезометрическаяотметка в системе в точке б определится фактическим уровнем воды в башне.

Напор Ян-п, который должны развивать пожарные насосы,будет зависеть от соотношения Яп и Ясв и от соотношения величин потерь напорав сети и в водоводах при хозяйственной и при пожарной работе. Он может бытьбольше, равен (близок), а иногда и меньше величины того напора, которыйдолжны -развивать насосы при хозяйственной работе.

Во время пожара насосная станция должна    подавать всистему расход  воды, достаточный для  удовлетворения хозяйственных  ипротивопожарных нужд. Пожарный запас воды хранится обычно    в    резервуаречистой воды.  

В системах с контррезервуаром наиболее неблагоприятныеточки предполагаемых пожаров (т. е. наиболее удаленные и возвышенные точки)обычно оказываются расположенными вблизи башни (11.14). Так как Нп<сНсв<С.Н§,то первое время после возникновения пожара (в точке а) башня будет подавать кней значительные количества воды, что может    привести к ее быстромуопорожнению.

Поэтому системы с контррезервуаром следует рассчитывать наподачу в период пожара суммарного хозяйственного и пожарного расхода отнасосной станции.