Системы и схемы водоснабжения. Нормы водопотребления.
Тезисы лекций
Тема: Системы и схемы водоснабжения. Понятие системы водоснабжения, классификация систем водоснабжения. Основные схемы водоснабжения. Категории систем водоснабжения по надежности. Источники водоснабжения.
Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений для обеспечения определенной (данной) группы потребителей (данного объекта) водой в требуемых количествах и требуемого качества. Кроме того, система водоснабжения должна обладать определенной степенью надежности, т е обеспечивать снабжение потребителей водой без недопустимого снижения установленных показателей своей работы в отношении количества или качества подаваемой воды (перерывы или снижение подачи воды или ухудшение ее качества в недопустимых пределах).
Система водоснабжения (населенного места или промышленного предприятия) должна обеспечивать получение воды из природных источников, ее очистку, если это вызывается требованиями потребителей, и подачу к местам потребления.
Рис. 2.1. Общий вид системы водоснабжения с забором воды из открытого источника (а) и с забором подземных вод (б):
1 –сооружения водозаборные; 2 и 5 –сооружения для подъема и перекачки воды; 3 – сооружения для очистки воды; 4 – сборные резервуары; 6 – водоводы; 7 – водонапорная башня; 8 – водопроводная сеть.
Схема водоснабжения городов и населенных пунктов определяется видом источника водоснабжения, качеством воды в нем, рельефом местности, режимом водопотребления.
В общем случае система водоснабжения (рис. 2.1) включает следующие сооружения:
водозаборные сооружения1.В зависимости от характера источника водоснабжения сооружения для приема воды могут быть различными. При открытых источниках (рис. 2.1а) забор воды осуществляется береговыми и русловыми водоприемниками. Забор подземных вод (рис. 2.1б) осуществляется путем устройства различного рода колодцев, скважин, подземных водосборных галерей и т.п.;
сооружения для подъема и перекачки воды – насосные станции.В общем случае,когда вода из источника подвергается очистке, она перекачивается на очистные сооружения насосной станцией I подъема 2, а после очистки подается потребителям насосной станцией II подъема 5;
сооружения для очистки воды3,необходимые для доведе ния исходного качества воды до требований, предъявляемых к ней потребителями;
сборные резервуары(резервуары чистой воды)4,необходимые для сглаживания неравномерности режима работы насосных станций I и II подъема и хранения противопожарных и аварийных объемов воды;
сооружения для транспортирования водык местам ее распределения – водоводы 6. Они представляют собой линии труб или каналов, по которым вода подается к городу или промышленному предприятию. При значительной удаленности источника водоснабжения от потребителя водоводы могут иметь протяженность, измеряемую десятками и сотнями километров;
сооружения для распределения водыпо территории объекта и раздачи ее потребителям – водопроводная сеть 8.
Сеть – это система трубопроводов, уложенных по улицам и подающих воду к отдельным домам и предприятиям;
сооружения для хранения и аккумулирования воды–водонапорная башня 7, которая выполняет ту же роль, что и резервуар чистой воды, сглаживает неравномерности расхода, возникающие из за несовпадения работы насосной станции II подъема и режима водопотребления.
Представленная схема водоснабжения может быть значительно упрощена, если качество воды в источнике соответствует требуемому. Тогда очистные сооружения 3, а часто и связанные с ними резервуары 4 и насосная станция II подъема 5 могут отсутствовать. Такая схема зачастую возможна при использовании артезианских вод, имеющих высокие санитарно-гигиенические качества.
При расположении источника водоснабжения выше отметок снабжаемой водой территории (например, горное озеро, горные ключи) создается возможность подавать воду потребителям самотеком. В этом случае отпадает необходимость устройства насосных станций. Возможны также случаи отказа от устройства водонапорных башен.
Таким образом, обязательными элементами любой системы водоснабжения являются водозаборные сооружения, водоводы и водопроводная сеть. Рассмотренные схемы водоснабжения, помимо вида источников и состава сооружений, отличаются также и числом источников водоснабжения, которых может быть два или более.
Тема: Основные данные для проектирования водопроводной сети. Нормы водопотребления. Режим водопотребления, определение коэффициентов неравномерности. Определение расчетных расходов и свободного напора
Нормы водопотребления
Рассмотренные схемы водоснабжения определяют лишь состав сооружений и взаимное их расположение.
Параметры элементов системы водоснабжения находятся в соответствии с количеством подаваемой воды и с намеченным для них режимом работы. Общее количество воды, которое должно быть подано потребителям, определяется в соответствии с действующими на рассматриваемый период нормами, основанными на анализе фактической работы существующих систем.
Общий расход воды на нужды населения пропорционален числу жителей в населенном пункте, для которого строится система водоснабжения, и расходу воды на хозяйственно-питьевые нужды, приходящемуся на одного жителя, т.е. норме водопотребления.
Норма водопотребленияглавным образом зависит от характера санитарно-технического оборудования зданий (степени благоустройства зданий), а также местных климатических условий. Она учитывает расход воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в жилых и общественных зданиях, за исключением расхода воды в домах отдыха, санаториях и детских оздоровительных лагерях.
В настоящее время действующим СНиП 2.04.02-84 предусмотрены следующие расчетные среднесуточные расходы на хозяйственно-питьевые нужды на одного жителя (табл. 2.1).
Для районов застройки зданиями, в которых водопользование осуществляется из водоразборных колонок, среднесуточная (за год) норма водопотребления на одного жителя принимается 30—50 л/сут.
Выбор нормы водопотребления в указанных диапазонах производится с учетом природно-климатических условий, мощности источника водоснабжения, этажности застройки, уклада жизни населения и других местных факторов.
Потребление воды на производственные нуждызависитот характера, объема и технологии производства. Расходы воды на нужды производства определяются на основании технологических расчетов и приближенно могут быть определены по укрупненным удельным нормам расходования воды на единицу продукции.
Таблица 2.1- Нормы хозяйственно-питьевого потребления воды
| Нормы хозяйст- | ||
| венно-питьевого | ||
| водоснабжения | ||
| Степень благоустройства районов жилой застройки | населенных пунк | |
| тов на одного | ||
| жителя среднесу- | ||
| точные (за год), | ||
| л/сут | ||
| Застройка зданиями, оборудованными внутренним | ||
| водопроводом и канализацией, без ванн | 125-160 | |
| То же, с ваннами и местными водонагревателями | 160-230 | |
| То же, с централизованным горячим водоснабжением | 230-350 | |
Расходы воды на нужды пожаротушенияопределяются в соответствии с нормами, устанавливаемыми на основании опыта тушения пожаров, и зависят: для жилой застройки от ее этажности и числа жителей в населенном пункте; для предприятий – от объема производственных зданий, степени их огнестойкости и категории производства по пожарной опасности. Расчетная продолжительность тушения пожара принимается 3 ч. Расчетный расход на пожаротушение должен быть обеспечен при наибольшем расходе воды на другие нужды.
На основании данных о нормах водопотребления, сведений о расчетном числе жителей и потребности в воде промышленных предприятий, забирающих воду из городского водопровода, может быть определено полное среднее расчетное количество воды, которое должно быть подано городу в течение суток.
На хозяйственно-питьевые и бытовые нужды населения средние суточные расходы воды Q, м3/сут, равны:
Q = qср N
где qср – средний за год расчетный расход воды на одного жителя (норма водопотребления), N – расчетное число жителей.
Тема: Источники водоснабжения.Водозаборные сооружения. Водозаборные сооружения для приема воды из подземных источников: водозаборные скважины, шахтные колодцы, горизонтальные водозаборы и каптажные камеры. Водозаборные сооружения для приема воды из поверхностных источников: берегового типа, руслового типа, специальные.
Требования к источникам воды
Источник водоснабжения должен удовлетворять следующим основным требованиям:
а) обеспечивать получение необходимых количеств воды с учетом роста водопотребления на перспективу развития объекта;
б) подавать воду такого качества, которое в наибольшей степени отвечает требованиям потребителей или позволяет достичь его за счет простой и экологичной обработки исходной воды;
в) обеспечивать возможность подачи воды потребителям с наименьшей затратой средств;
г) обладать такой мощностью, чтобы расчетный отбор воды из него не нарушал сложившуюся экологическую систему.
Правильное решение вопроса о выборе источника водоснабжения для конкретного потребителя требует тщательного изучения и анализа водных ресурсов района, в котором он расположен.
Для водоснабжения используются поверхностные и подземные воды. Поверхностные источники – это реки, озера, реже моря; подземные источники – грунтовые и артезианские воды, и родники.
Качество воды в источниках
Вода в большинстве рек обладает значительной мутностью, высоким содержанием органических веществ и бактерий, а часто и значительной цветностью. Наряду с этим речная вода характеризуется относительно небольшой жесткостью.
Вода озер обычно отличается весьма малым содержанием взвешенных веществ (т.е. малой мутностью).
Качество всех поверхностных вод сильно зависит от атмосферных осадков и таяния снегов, в период паводков их мутность и бактериальная загрязненность возрастает, а жесткость снижается.
Подземные воды, как правило, не содержат взвешенных веществ (т.е. весьма прозрачны), обладают низкой бактериальной загрязненностью, но наряду с этими положительными качествами во многих случаях сильно минерализованы. В зависимости от характера растворенных в них солей, они могут обладать теми или иными отрицательными свойствами: повышенной жесткостью, наличием неприятного привкуса и некоторыми другими.
Тема: Водоподъемные устройства. Центробежные насосы: схема устройства и принцип действия; классификация; высота всасывания и напор, развиваемый насосом; рабочие характеристики насоса; характеристика трубопровода; параллельная работа насосов; арматура центробежных насосов. Воздушные водоподъемники (эрлифты) и гидроэлеваторы. Водопроводные насосные станции.
Тема: Наружная водопроводная сеть. Схемы трассировки водопроводных сетей. Гидравлический расчет водопроводных сетей. Трубы и арматура, применяемые для устройства водопровода; деталировка сети, колодцы на сети; глубина заложения и особенности прокладки водопроводных линий; приемка в эксплуатацию.
Водопроводная сеть является одним из основных элементов системы водоснабжения и неразрывно связана в работе с водоводами, насосными станциями, подающими воду в сеть, а также с регулирующими емкостями (резервуарами и башнями).
Водопроводная сеть должна удовлетворять следующим основным требованиям:
а) обеспечивать подачу заданных количеств воды к местам ее потребления под требуемым напором;
б) обладать достаточной степенью надежности и бесперебойности снабжения водой потребителей.
Кроме того, выполняя поставленные требования, сеть должна быть запроектирована наиболее экономично, т. е. обеспечивать наименьшую величину приведенных затрат на строительство и эксплуатацию как самой сети, так и неразрывно связанных с ней в работе других сооружений системы.
Выполнение этих требований достигается правильным выбором конфигурации сети и материала труб, а также правильным определением диаметров труб с технической и экономической точки зрения.
Материалы трубопроводов.
Для строительства напорных водоводов и сетей применяют стальные, чугунные, асбестоцементные, пластмассовые, железобетонные и другие трубы. Для безнапорных водоводов используют бетонные трубы, а также открытые каналы из бетона, железобетона или земляные с одеждой дна и откосов различного типа.
Стальные трубывыпускаются в широком диапазоне диаметров, толщин стенок и марок стали. Они обладают высокой прочностью, относительно небольшой массой, пластичностью, индустриальностью монтажа. Недостатки трубопроводов из стальных труб – подверженность коррозии и зарастанию, меньший срок службы по сравнению с чугунными и неметаллическими трубами, увеличение гидравлического сопротивления в процессе эксплуатации при отсутствии необходимых мер по защите от коррозии.
Возможность применения стальных труб должна быть строго обоснована. Для наружных трубопроводов используют сварные трубы, выпускаемые промышленностью диаметрами до 1400 мм по ГОСТ
10704-76*, 8696-76*, ТУ 102-39-84 и ГОСТ 12586.1-84. Применение бесшовных стальных труб целесообразно лишь в том случае, если в соответствии с расчетами на прочность установлена невозможность использования сварных труб.
Стальные трубы соединяют сваркой. При монтаже узлов трубопроводов употребляют гнутые, штампосварные и сварные стальные фасонные части, привариваемые к трубам.
Чугунные трубывыпускают двух типов:диаметром65 – 1000 мм на рабочее давление 1 МПа с раструбным стыковым соединением, которое уплотняют канатной прядью и заделывают асбестоцементным раствором (рис. 5.2а), и диаметром 65 – 300 мм на рабочее давление до 2 МПа со стыковым соединением под резиновые уплотнительные манжеты (рис. 5.2б).
Рис. 5.2 Раструбные соединения чугунных труб: а – под зачеканку; б –с резиновой манжетой; в –с резиновым кольцом; 1 –просмоленная прядь; 2 – асбестоцемент; 3 – гладкий конец, 4 – раструб; – резиновая уплотнительная манжета; 5– резиновое кольцо
Узлы водопроводной сети и водоводов, в зависимости от рабочего давления, устраивают с помощью чугунных или стальных сварных фасонных частей.
Чугунные трубы с противокоррозионным покрытием, выполняемым на заводах, долговечны и находят широкое применение при устройстве водопроводов в пределах населенных пунктов, территории промышленных предприятий и сельскохозяйственных объектов. Недостаток этих труб – плохое сопротивление динамическим нагрузкам (хрупкость) и большая масса.
Конкурентом стальных труб в последние годы являются чугунные трубы с шаровидным графитом (ВЧШГ),широко используемые за рубежом и в последние годы в Москве.
Высокопрочный чугун с шаровидным графитом – особенный и уникальный по своим свойствам материал, сочетающий в себе коррозионную стойкость чугуна и высокие механические свойства, близкие к свойствам стали. По сравнению со стальными, трубы из ВЧШГ менее подвержены коррозии, а по пластическим характеристикам приближаются к стальным. Благодаря этому они при повреждениях не разрушаются полностью, как это происходит при повреждениях чугунных труб из серого чугуна. Толщина стенок труб из ВЧШГ меньше, чем труб из серого чугуна, на 20 – 50 % в зависимости от диаметра трубы, с увеличением диаметра различие возрастает.
В настоящее время в России выпускаются трубы из ВЧШГ диаметром 100 – 1000 мм (по ISO 2531 и ТУ 1461-037-50254094-2000) и длиной до 6 м, с рабочим давлением до 1,6 МПа.
Трубы из ВЧШГ соединяются с помощью раструбных соединений с уплотнительным кольцами, фланцевых соединений или сваркой.
Железобетонные трубыпо сравнению с металлическимиимеют ряд преимуществ. Они обладают коррозионной устойчивостью, являются диэлектриками, способны сохранять в условиях эксплуатации гладкую поверхность, что обеспечивает постоянство их пропускной способности, имеют меньшую металлоемкость и большую долговечность. Недостатком их является большая масса.
Напорные железобетонные трубы, изготовляемые методами виброгидропрессования (ГОСТ 12586-74) и центрифугирования (ГОСТ 16953-78), имеют гибкое раструбное стыковое соединение с резиновым уплотнительным кольцом круглого сечения.
Сортаментом предусмотрено изготовление труб диаметрами 500
– 1600 мм. В зависимости от класса труб рабочее давление составляет 0,5 – 1,5 МПа. Для соединения железобетонных труб с трубами из других материалов применяют стальные сварные вставки.
Асбестоцементные трубыобладают малой массой,что облегчает их транспортирование и укладку, малой теплопроводностью, стойкостью в отношении коррозии, малым коэффициентом гидравлического сопротивления, являются диэлектриками, сохраняют в условиях эксплуатации гладкую и некорродирующую внутреннюю поверхность.
Однако возможна внешняя коррозия этих труб под воздействием веществ, разрушающих соединения, входящие в состав асбестоцемента.
При прокладке асбестоцементных труб в агрессивных грунтах необходимо предусматривать противокоррозионную защиту в виде битум ных покрытий. Недостатком этих труб является также хрупкость.
Асбестоцементные трубы выпускаются в соответствии с ГОСТ 539-80 диаметром до 500 мм на рабочее давление 0,6 – 1,5 МПа.
Трубы стыкуются с помощью асбестоцементных и чугунных муфт на резиновых уплотнителях. Пластмассовые трубыне подвержены электрохимической коррозии. Они имеют малое гидравлическое сопротивление, малую массу, низкую теплопроводность.
Вероятность разрушения пластмассовых трубопроводов при замерзании в них воды мала. Недостатками таких труб являются невысокое сопротивление раздавливанию, большой коэффициент линейного расширения и подверженность старению. Для наружных сетей водоснабжения применяют пластмассовые напорные трубы из полиэтилена низкой и высокой плотности (ГОСТ 18599-83*), поливинилхлорида ТУ 6-19-231-83) и полипропилена (ТУ 38-102-100-89) диаметром до 230 мм на рабочее давление до 1,0 МПа. Соединяют трубы путем сварки и склеивания. Соединение пластмассовых труб с трубами из других материалов выполняют на фланцах.
Водопроводная арматура.
Для обеспечения нормальной эксплуатации водопроводная сеть должна быть оборудована арматурой.
Для возможности выключения ремонтных участков водоводов применяют задвижки и поворотные затворы. Задвижки по конструкции запорного органа подразделяются на параллельные и клиновые (рис.5.3). Задвижки бывают с ручным, гидравлическим и электрическим приводами и диаметром до 1200 мм. Поворотные дисковые затворы (рис. 5.4) получают все большее распространение.
Рис. 5.3. Рис. 5.4. Рис. 5.5.
По сравнению с задвижками они имеют меньшие габариты, массу и стоимость, удобны в обслуживании, но обладают большим гидравлическим сопротивлением. Затворы выпускаются с ручным (D = 100 – 600 мм) и электрическим (D = 300 – 2400 мм) приводами на давление 1 – 2,5 МПа.
Обратные клапаны(рис.5.5)применяются для того,чтобы воспрепятствовать обратному току воды, протекающей по трубопроводу. Их можно использовать в устройствах по борьбе с гидравлическими ударами. Клапан открывается в результате поворота диска при подаче воды под давлением, после чего диск удерживается в открытом положении подъемной силой, возникающей от скоростного напора потока.
Предохранительные клапаны и устройства,предназначенные для борьбы с гидравлическим ударом в трубопроводах, разделяются на две основные группы: пружинные предохранительные клапаны, применяемые при ударах, начинающихся с волны повышения давления, и гасители удара, применяемые при ударах, начинающихся с волны понижения давления. Пружинные предохранительные клапаны и гасители имеют достаточно сложную конструкцию. Их устанавливают в местах, где существует опасность повышения давления.
Резервуары чистой воды
Резервуары в системах водоснабжения используются как регулирующие емкости. Одновременно в них могут храниться противопожарные и аварийные запасы воды. Объем резервуаров зависит как от их назначения, так и от производительности системы водоснабжения. Объем резервуаров, устанавливаемых вместо башен, определяется по тем же принципам, что и регулирующие объемы водонапорных башен.
Регулирующий объем Wр резервуаров чистой воды, находящихся на территории очистных сооружений, определяют по совмещенным графикам работы насосов насосных станций I и II подъемов. Этот объем необходим для согласования работы в равномерном режиме насосной станции I подъема и очистных сооружений с работой в неравномерном режиме насосной станции II подъема.
В резервуаре чистой воды хранится также запас воды, необходимый для технологических нужд очистной станции Wф, и запас воды для целей пожаротушения Wп. Тогда суммарный объем резервуара чистой воды составит:
W = Wр + Wф + Wп.
Величина Wф, определяемая технологическими расчетами, обычно составляет 2 – 8 % суточной производительности. Противопожарный объем Wп назначают из условия длительности пожара в течение 3 ч. В этот период насосы будут забирать из резервуара пожарный расход и максимальный хозяйственно-питьевой расход.
В настоящее время наибольшее распространение получили железобетонные резервуары различных форм, конструкций и методов изготовления. На рис. 6.10 показан резервуар цилиндрической формы с плоским перекрытием объемом до 2000 м3. При больших объемах применяют резервуары прямоугольной формы с плоскими балочными или безбалочными перекрытиями. В настоящее время при строительстве резервуаров широко используется предварительно напряженный железобетон, что обеспечивает их повышенную прочность и герметичность.
Водонапорные башни
Водонапорные башни необходимы для сглаживания режима работы насосной станции II подъема, определяемого режимом водопотребления. При значительной неравномерности водопотребления практически трудно либо невыгодно достичь совпадения потребления и подачи воды.
Регулирующий объем водонапорной башни определяют по совмещенным ступенчатым или интегральным графикам работы насосов и водопотребления. Дополнительно объем бака башни должен содержать противопожарный запас, рассчитанный для населенных пунктов на тушение одного внутреннего и одного наружного пожара в течение 10 мин, а для промышленных предприятий – на тушение только одного внутреннего пожара. Иногда в водонапорной башне содержится и аварийный запас воды.
Объем бака определяют по максимальному остатку воды в нем.
Водонапорная башня состоит из резервуара или бака и поддерживающей конструкции (ствола). В районах с суровым климатом вокруг бака устраивают шатер для предохранения воды от замерзания. Существуют несколько схем подающих и отводящих труб водонапорной башни.
Вода в бак подается в трубе 1 на отметку, соответствующую наибольшему наполнению (рис. 6.11). На конце трубы установлен поплавковый клапан 5 для автоматического закрытия подающей трубы при наполнении бака. Из бака вода отводится по трубам 1 и 2. Труба 2 оборудована обратным клапаном 3, препятствующим поступлению по ней воды в бак. Конец трубы 2 с сеткой 4 расположен на некоторой высоте над дном с тем, чтобы не происходило засасывания осадка, который может скапливаться на дне бака. К переливной трубе 9 с воронкой 6 присоединена грязевая труба7с задвижкой 8, предназначенная для удаления скапливающегося на дне бака осадка и отвода воды при его промывке. При такой схеме оборудования водонапорной башни обеспечивается постоянное перемешивание воды в баке, что способствует ее незамерзанию.
Водонапорные башни могут быть выполнены из железобетона, кирпича, металла и дерева. Наиболее широко в нашей стране применяют железобетонные и стальные водонапорные башни, в основном, цилиндрической формы с плоским или сферическим днищем. Все более широкое распространение получает напряженный железобетон, повышающий водонепроницаемость баков.
Рис. 6.10. Конструкция резервуара цилиндрической формы:
1 – грязевая труба; 2 – приямок; 3 – лаз; 4 – вентиляционные трубопроводы
Рис. 6.11. Схема оборудования водонапорной башни трубопроводами:
1 –водоподъемная труба; 2 – отводящий трубопровод; 3 – обратный клапан; 4 – сетка; 5 –поплавковый клапан; 6 – воронка; 7 –грязевая труба; 8- задвижка; 9 – переливная труба .
Тема: Внутренний водопровод. Схемы, материалы, арматура, трассировка. Элементы внутренней сети водопровода – вводы, водомеры, повысительные установки, баки, разводка, стояки, подводка, водоразборные краны, противопожарный водопровод. Расчет внутреннего водопровода: определение расчетных расходов, гидравлический расчет внутренней сети
Основными элементами внутреннего водопровода являются вводы (один или несколько), водомерный узел, местные водонапорные установки, регулирующие и запасные баки, водопроводная сеть, оборудованная трубопроводами и необходимой арматурой (см. рис. 7.1). В производственных системах технического водоснабжения, а также в ряде случаев и в хозяйственно-питьевых системах, иногда применяют местные установки кондиционирования воды.
Вводыпредназначены для соединения внутренней системы водоснабжения здания или объекта с наружной водопроводной сетью, из которой предусматривается подача воды потребителям.
Водомерныйузел предназначен для учета количества израсходованной воды. Водомерный узел оборудован измерительным прибором – водосчетчиком, контрольно-спускным краном для контроля располагаемого напора и спуска воды из сети, запорной арматурой.
Местные водонапорные установкипредназначены для повышения напора в сети внутреннего водопровода, когда гарантированный (минимальный) напор на вводе меньше требуемого и не обеспечивает подачу необходимого нормированного расхода воды, особенно у водоразборных приборов, расположенных на верхних этажах зданий. К водонапорным относятся повысительные насосные и пневматические установки.
Гарантированный напор –минимальный напор в даннойточке наружной водопроводной сети, который обеспечивается (гарантируется) при всех расчетных случаях.
Регулирующие и запасные баки(водоаккумулирующие и напорные устройства) – открытые и закрытые (пневматические) баки предназначены для аккумулирования некоторого объема воды при несоответствии режимов подачи и потребления воды в сети внутреннего водопровода. Эти баки могут быть использованы и для хранения водных запасов на технологические или противопожарные нужды.
Водопроводные сетипредназначены для транспортированияводы ко всем водоразборным устройствам, размещенным в здании. Внутренняя водопроводная сеть состоит из трубопроводов, оборудованных необходимой арматурой: водоразборной, запорной, регулировочной и предохранительной.
При проектировании систем водоснабжения зданий следует различать водопроводные сети, расположенные внутри зданий, и сети микрорайонные (внутриплощадочные), соединяющие группу зданий между собой.
Рис. 7.1. Система водоснабжения здания с повысительной насосной установкой (сеть кольцевая с нижней разводкой):
1 –ввод №1; 2 –обратный клапан; 3 –перемычка; 4 –запорная арматура; 5 –пожарный стояк; 6 – пожарные краны; 7 – водомерный узел; 8 – запорные вентили; 9 – поливочный кран; 10 – спуск (пробка); 11 – кольцевая магистраль; 12 –насосная установка; 13 –ввод №2
Схемы водопроводных сетей
Водопроводные сети в зданиях могут иметь различную конфигурацию в зависимости от мест расположения водоразборных приборов, а также от назначения здания, технологических и противопожарных требований. Сети состоят из магистральных и распределительных трубопроводов, распределительных стояков, а также подводок к водоразборной арматуре.
| Водопроводные | сети | |||||||||||
| тупиковые | кольцевые | комбинированные | ||||||||||
| с вертикальным | с горизонтальным | |||||||||||
| кольцеванием | кольцеванием | |||||||||||
По расположению магистральных трубопроводов водопроводные сети бывают с нижней, верхней, горизонтальной и вертикальной разводкой.
Рис. 7.2. Схема водопроводной сети с вертикальной разводкой магистрали и с горизонтальными распределительными трубопроводами:
1 –ввод; 2 –магистральныйтрубопровод; 3 – распределительный трубопровод; 4 – подводки
По виду подачи воды:
– циркуляционные напорные и самотечные;
– двойные.
В высотных зданиях используют зонирование водопроводной сети.
Тупиковые водопроводные сетицелесообразно предусматривать в зданиях, где допускается перерыв в подаче воды при необходимости отключения отдельных участков для производства ремонтных работ (см. рис. 7.3).
Рис. 7.3.- Система водоснабжения здания с водонапорным баком и повысительным насосом:
1 –ввод; 2 –водосчетчик; 3 –повысительный насос; 4–магистраль;
5 –водонапорный бак; 6 –обратный клапан; 7 – стояки; 8 – арматура
Арматура
Во внутренних водопроводах, в зависимости от назначения, различают арматуру:
– водоразборную (краны, смесители);
– запорную (вентили, шаровые краны, задвижки, затворы);
– регулировочную (регуляторы давления и расхода),
– предохранительную (обратный и предохранительный клапан).
К трубопроводам арматуру присоединяют на резьбе или с помощью фланцев. Арматуру изготовляют из чугуна, стали, латуни, пластмассы. Для уплотнительных элементов клапанов используют прокладки и золотники из латуни, бронзы, резины, кожи, паронита и др.
По принципу перемещения затвора водопроводная арматура подразделяется на пять типов: вентильная, пробковая (крановая), дроссельная, шторная (задвижки) и клапанная (см. рис. ,7.4).
Рис 7.4. Принципиальные схемы действия водопроводной арматуры: вентиля (а), пробкового крана (б), регулятора (в), задвижки (г), обратного клапана (д)
Запорная арматура–пробковые проходные краны,запорныевентили или (рис. 7.5а), задвижки (рис. 7.5б) – предназначена для отключения отдельных участков водопроводной сети. Поплавковые клапаны, как и смывные краны, являясь водоразборными устройствами, могут быть отнесены к самозапирающейся запорной арматуре.
а) б) в)
Рис. 7.5. Запорная арматура:
а,б —вентили прямой и косой; в) –задвижка проходная; 1 –корпус; 2 –накид-ная гайка; 3 – маховик; 4 – шпиндель; 5 – сальник; 6 – головка; 7 – резиновая прокладка; 8 – винт и шайба; 9 – клапан в c6opе
Водоразборная арматура–краны водоразборные,туалетные,смесительные, лабораторные, банные, поливочные, писсуарные, смывные, пожарные и т.д. В зависимости от вида перемещения затвора водоразборную арматуру подразделяют на два типа: вентильную и пробковую. К водоразборной арматуре относятся также смесители, предназначенные для смешения холодной и горячей воды.
Водоразборные пожарные краны диаметром 50 и 65 мм представляют собой вентили с наружной и внутренней резьбой на концах для ввертывания в тройники пожарного стояка и для присоединения быстросмыкающихся полугаек.
Регулировочная арматура(регуляторы расхода,напора,регулировочные вентили и т.п.) предназначена для регулирования расхода воды, а также для поддержания определенного напора и сети или перед водоразборными приборами. Регулировочная арматура обеспечивает нормальные условия эксплуатации водоразборной арматуры и повышает гидравлическую устойчивость всей системы. Регуляторы давления, например, понижают избыточный напор и поддерживают его постоянным «после себя», поэтому их устанавливают на вводах в здания и квартиры, на этажах многоэтажных зданий и т.п.
Предохранительная арматура(предохранительные клапаны) предназначена для защиты от повреждения сети и оборудования при внезапном повышении напора. Пружинные или рычажные клапаны диаме