Режим работы насосной станции 2-го подъема

Режим работы насосной станции 2-го подъема обычно принимается ступенчатым за счет изменения количества работающих насосов. График работы насосной станции должен по возможности приближаться к графику водопотребления: в этом случае объем бака водонапорной башни будет наименьшим. Однако по условиям эксплуатации насосных станций число ступеней должно быть не больше трех. Обычно число ступеней насосных агрегатов принимается равным 2 для города с расходом воды 50…60 тыс. м³ в сутки. При этом регулирующая емкость бака водонапорной башни должна быть от 2,5 до 6 % от суточного расхода города. В нашем примере принято две ступени работы насосной станции 2-го подъема: в периоды с 0 до 6 часов и с 22 до 24 часов часовая производительность насосов будет составлять 2,50 %, а в период с 6 до 22 часов – 5,00 % от общего расхода воды.

Общая подача воды насосами в сеть: 2,50 % ´ 8 + 5,00 % ´ 16 = 100 %.

Определение емкости бака водонапорной башни

Объем бака водонапорной башни:

V_б=V_р+V_пож, м³, где

V_р – регулирующая емкость, м³

V_пож – противопожарный запас воды, м³

Таблица 5.

Определение регулирующей емкости бака водонапорной башни (в % от суточного расхода)

Часы суток	Расход воды городом	Подача воды насосами	Поступление воды в бак	Расход воды из бака	Остаток воды в баке
0…1	2,14	2,50	0,36	-0,36	0,36
1…2	2,23	2,50	0,27	-0,27	0,63
2…3	1,90	2,50	0,60	-0,60	1,23
3…4	2,00	2,50	0,50	-0,50	1,73
4…5	2,81	2,50	-0,31	0,31	1,42
5…6	3,35	5,00	1,65	-1,65	3,07
6…7	5,03	5,00	-0,03	0,03	3,04
7…8	5,65	5,00	-0,65	0,65	2,39
8…9	5,33	5,00	-0,33	0,33	2,05
9…10	5,92	5,00	-0,92	0,92	1,13
10…11	5,31	5,00	-0,31	0,31	0,82
11…12	5,17	5,00	-0,17	0,17	0,65
12…13	4,99	5,00	0,01	-0,01	0,66
13…14	4,79	5,00	0,21	-0,21	0,87
14…15	4,34	5,00	0,66	-0,66	1,53
15…16	4,51	5,00	0,49	-0,49	2,01
16…17	4,49	5,00	0,51	-0,51	2,53
17…18	4,22	5,00	0,78	-0,78	3,30
18…19	4,72	5,00	0,28	-0,28	3,58
19…20	4,85	5,00	0,15	-0,15	3,73
20…21	4,93	5,00	0,07	-0,07	3,80
21…22	4,77	2,50	-2,27	2,27	1,53
22…23	3,66	2,50	-1,16	1,16	0,37
23…24	2,87	2,50	-0,37	0,37	0,00
Итого:			0,00	0,00

Регулирующую емкость бака водонапорной башни (в % от суточного расхода) определяют путем совмещения графиков водопотребления и работы насосной станции (табл. 5). Из табл. 5 видно, что максимальный остаток воды в баке (или регулирующая емкость) составляет 6,08 % от суточного расхода воды, или

V_р= (3,80 *115 163) / 100 = 4 376,19 м³

В баке водонапорной башни предусматривается также хранение противопожарного запаса воды на тушение одного наружного и одного внутреннего пожара в течение 10 мин (п. 9.5. СНиП 2.07.02-84), т.е.

V_пож = (Q _{пож.нар.} + Q _пож.вн.) * t / 1000 = (100 + 5) * 10 * 60 / 1000 = 63 м³

60 – перевод мин в сек;

10 – время тушения пожара (мин);

1000 – перевод литров в м³.

Общий объем бака водонапорной башни:

V_б = 4 376,19 + 63 = 4 439,19 м³

Принимаем водонапорную башню с баком ёмкостью 4 500 м3. Поскольку в российской практике таких типовых башен нет, придется строить её по индивидуальному проекту.

Определение емкости резервуаров насосной станции 2-го подъема

Общий объем резервуаров у насосной станции 2-го подъема определяется по формуле:

W_рез=W_рег+W_н.з.+W_ст, где

W_рег – регулирующая емкость, м³;

W_н.з – неприкосновенный противопожарный запас воды, м³;

W_ст – запас воды на промывку фильтров и другие собственные нужды очистной станции, м³.

Регулирующая емкость резервуаров W_рег определяется (в % от суточного расхода воды) путем совмещения графиков работы насосной станции 1-го подъема и насосной станции 2-го подъема. В данном примере W_рег – это площадь графика (см. рис. 1) между линиями поступления воды со стороны очистных сооружений в количестве около 4,17 % от суточного расхода и откачки ее из резервуара насосной станцией 2-го подъема (5,00 % от суточного) в течение 16 часов (от 5 до 21 часов).

Переводя эту площадь из процентов в м³, получаем

W_рег = (( 5,00 – 4,17) * 16 * 115 163) / 100 = 15 293,65 м³

Неприкосновенный противопожарный запас воды определяется по формуле:

W_н.з = 3 * (Q _пож. – Q _ср.ч) + Sq_ч.max, м³

Q_пож – часовой расход на тушение пожаров,

Q_пож = 3,6 * 105 = 378 м³/ч;

Q_ср.ч. – часовой расход воды, поступающей в резервуары со стороны очистных сооружений,

Q _ср.ч = Q _сут.max / 24 = 115 163/ 24 = 4 798,46 м³/ч

q_ч.max – суммарный расход воды за 3 часа наибольшего водопотребления. В данном примере это суммарный расход воды городом с 7 до 10 часов,

Sq_ч.max= 6 821,05 + 6 512,13 + 6 141,91 = 19 475,18 м³

W_н.з. = 3 * (378 – 4 798,46) + 19 475,18 = 6 2213,80 м³

Объем воды на собственные нужды очистной станции W_ст рассчитывается на две промывки при промывке одного фильтра или на три промывки при одновременной промывке двух фильтров. Величину W_ст определяют после расчета водоочистной станции с учетом типа и площади фильтров, а также интенсивности их промывки. Ориентировочно ее можно принимать равной W_ст=(0,01…0,015) Q_сут.max. Для данных условий принимаем объем воды на нужды станции равным 1,5 % от Q_сут.max, т.е.

W_ст=0,015 Q_сут.max=0,015 * 115 163= 1 727,45 м³

Общий объем резервуаров составит

W_рез = 15 293,65 + 6 213,80 + 1 727,45 = 23 234,90 м³

Согласно имеющимся типовым проектам принимаем два резервуара марки РЕ-100М-120 ёмкостью 12 000 м3 каждый по типовому проекту 901-4-63,83.

РАСЧЕТ СЕТЕЙ ВОДООТВЕДЕНИЯ ГОРОДА

Выбор системы и схемы водоотведения

В соответствии с заданием проведен расчет хозяйственно-бытовой сети водоотведения, объединенной с производственной (без учета дождевой сети).

В соответствии с рельефом местности на генплане намечена трассировка сети водоотведения, позволяющая охватить наибольшую часть города самотечной канализацией с расположением главной канализационной насосной станции в пониженной части города. Кварталы, которые не удается канализовать по пониженной стороне квартала, биссектрисами углов разбиты на части, тяготеющие к определенным участкам сети, и пронумерованы буквами русского алфавита. С учетом масштаба генплана вычислены площади всех частей кварталов и занесены в таблицу 6 для определения средних расходов.