Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Января 2013 в 10:00, курсовая работа
В настоящее время одним из главных направлений развития сельского хозяйства является обеспечение его водными ресурсами, а именно: проектирование, строительство водопроводных сетей для снабжения населенных пунктов, ферм и других объектов.
Вода в сельском хозяйстве является одним из важнейших средств производства. Вода служит основой для развития растений, для производства сельскохозяйственных продуктов.
Введение……………………………………………………………2
1 Расчет водопотребления
Суточный расход воды для населенного пункта…..3
Суточный расход воды для предприятия…………...4
2 Гидравлический расчет наружной водопроводной сети………5
3 Определение емкости напорно-регулирующего резервуара и резервуара для хранения запаса чистой воды
3.1 Объем напорно-регулирующего резервуара………….
3.2 Объем резервуара для хранения запаса чистой воды…
4 Выбор насосов насосной станции………………………………
5 Компоновка оборудования насосной станции и определение площади ее застройки……………………………………………..
6 Вывод……………………………………………………………..
Пьезометрические напоры во всех конечных точках магистрали водопровода определим из уравнения:
где Hn – пьезометрический напор в конечной точке, м;
Hсв – свободный напор. Принимаем Hсв = 10 м;
В точке Д производственное предприятие
åh – сумма потерь в сети на линии до конечной или
диктующей точки, м;
Z1, Z2 – геодезические отметки в конечной точке
и в месте расположения
На участке БВ: åh = 2.95 м, Z1 = 67 м, Z2 = 68 м;
HnБВ = Hсв + åh + ( Z1 - Z2 ) = 11.95 м.
На участке БГ: åh = 7.27м, Z1 = 67 м, Z2 = 68 м;
HnБГ = Hсв + åh + ( Z1 - Z2 ) = 16.27 м.
На участке БД: åh = 7,383 м, Z1 = 68 м, Z2 = 68 м;
HnБД = Hсв + åh + ( Z1 - Z2 ) = 17.383 м.
Принимаем высоту водонапорной башни HБ = 18 м.
Свободный напор в наружных водопроводных сетях будет равен:
HСВ = HБ - åh - ( Z1 - Z2 ) ,
На участке БВ: HСВ = HБ - åh - ( Z1 - Z2 ) = 16.05 м;
На участке БГ: HСВ = HБ - åh - ( Z1 - Z2 ) = 12.73 м;
На участке БД: HСВ = HБ - åh - ( Z1 - Z2 ) = 10.617 м;
Таблица 3 – Построение пьезометрической линии
Точка магистрали |
Участок |
Высотная отметка, м. |
Отметка пьезометрич напора в точке, м. |
Потери напора, м. |
Свободный напор, м. |
В |
БВ |
67 |
11.95 |
2.95 |
16.05 |
Г |
БГ |
67 |
16.27 |
7.27 |
12.73 |
Д |
БД |
68 |
17.383 |
7.383 |
10.617 |
QБВ =0.0049
QВГ =0.002965
L БВ =375м L ВГ =1470м L ГД =285м
d БВ =100мм d ВГ =100мм d ГД =75мм
Таблица 4 – Построение интегральной кривой водопотребления
Часы суток |
Населенный пункт |
Предприятие |
Суммарн. потреб. воды за данный час суток м3/ ч |
Последов. суммиро- вание час обьемов потребле- ния, м3 | ||
|
% от суточно- ного потребления |
Часовой обьем потреб. м3/ ч |
% от сут. потреб- ления |
Часовой обьем потреб. м3/ ч | |||
0-1 |
0.75 |
1.0125 |
1.0125 |
1.0125 | ||
1-2 |
0.75 |
1.0125 |
1.0125 |
2.025 | ||
2-3 |
1.0 |
1.35 |
1.35 |
3.375 | ||
3-4 |
1.0 |
1.35 |
1.35 |
4.725 | ||
4-5 |
3.0 |
4.05 |
4.05 |
8.775 | ||
5-6 |
6.5 |
8.775 |
8.775 |
17.55 | ||
6-7 |
5.5 |
7.425 |
7.425 |
24.975 | ||
7-8 |
5.5 |
7.425 |
10 |
3.25 |
10.675 |
35.65 |
8-9 |
3.5 |
4.725 |
10 |
3.25 |
7.975 |
43.675 |
9-10 |
3.5 |
4.725 |
10 |
3.25 |
7.975 |
51.6 |
10-11 |
6.0 |
8.1 |
10 |
3.25 |
11.35 |
62.95 |
11-12 |
8.5 |
11.475 |
10 |
3.25 |
14.725 |
77.675 |
12-13 |
8.5 |
11.475 |
10 |
3.25 |
14.725 |
92.4 |
13-14 |
6.0 |
8.1 |
10 |
3.25 |
11.35 |
103.75 |
14-15 |
5.0 |
6.75 |
10 |
3.25 |
10 |
113.75 |
15-16 |
5.0 |
6.75 |
10 |
3.25 |
10 |
123.75 |
16-17 |
3.5 |
4.725 |
10 |
3.25 |
7.975 |
131.725 |
17-18 |
3.5 |
4.725 |
4.725 |
136.45 | ||
18-19 |
5.0 |
6.75 |
6.75 |
143.2 | ||
19-20 |
6.0 |
8.1 |
8.1 |
151.3 | ||
20-21 |
6.0 |
8.1 |
8.1 |
159.4 | ||
21-22 |
3.0 |
4.05 |
4.05 |
163.45 | ||
22-23 |
2.0 |
2.7 |
2.7 |
166.15 | ||
23-24 |
1.0 |
1.35 |
1.35 |
167.5 | ||
Всего |
100 |
135 |
100 |
32.5 |
167.5 |
|
3 Определение емкости напорно-
и резервуара для хранения запаса чистой воды
3.1 Обьем напорно-регулирующего резервуара
Обьем напорно-регулирующего резервуара определяем по формуле:
где VР – обьем напорно-регулирующего резервуара, м3 ;
VРЕГ – регулирующий обьем резервуара, м3 ;
VАВ – аварийный запас воды, м3 ;
VПОЖ – запас воды на пожаротушение, м3 ;
VМ – обьем мертвой зоны, м3.
Регулирующий обьем резервуара следует определить из выражения:
VРЕГ = QСУТ.МАХ/ m * ( dН + dВ ) , (17)
где QСУТ.МАХ / m – масштаб , м3/ мм.
QСУТ.МАХ / m = 1.3 м3/ мм;
dН, dВ – наибольшая положительная и отрицательная
разность ординат между линией водопотребления и
и линией подачи, dН = 20 мм, dВ = 20;
VРЕГ = 2.372 * ( 20 + 20 ) = 94.884 м3 .
Аварийный запас воды , определяемый временем ликвидации возможной аварии и зависящей от эксплутационной надежности
элементов системы водоснабжения , выбирается:
VАВ = (0,10…0,15) 94.884 = 9,48 м3 .
Запас воды на пожаротушение определим по следующей формуле:
где tПОЖ – время пожаротушения. Принимаем tПОЖ = 0,2 ч;
qПОЖ – норма водопотребления на тушение пожара.
Определим по формуле :
где qI – норма расхода воды на один пожар , qI = 10 л/с;
mC – количество одновременных пожаров, mC = 1.
qПОЖ = qI * mC = 10 л/с;
VПОЖ =3.6 *10 *0.18 = 6.48 м3/с;
VР* = 98.884 + 9.48+ 7,2 = 111.56м3 .
Диаметр резервуара цилиндрической формы равен :
DР = (4 * VР / p * HР)1/2
где HР – высота резервуара. Принимаем HР = 5 м.
DР = (4 * VР / p * HР)1/2 = 4.86 м.
Принимаем DР = 5 м.
Обьем мертвой зоны выбирается из расчета 15…20 см на дне резервуара, предотвращающий засорение водопроводной сети,
и 20…25 см вверху резервуара (страховой запас), предотвраща-
ющий перелив воды через край резервуара:
VМ = ( 0,35…0,45 ) 3,14 * 52 / 4 = 7.85 м.
Полный обьем резервуара будет равен:
VР = 111.56+ 7.85= 119.41м.
3.2 Обьем резервуара для хранения запаса чистой воды
Обьем резервуара
чистой воды определим по
VР.ЧИСТ = VР + VСР + VП , (23)
где Vр – регулирующий обьем, необходимый для постоянного возмещения разницы между равномерной подачей
воды от фильтра и откачкой ее насосами станции
2-ого подьема, м3;
Vср – обьем, необходимый для технологических нужд
(промывки фильтров), м3;
Vп – запас воды для целей пожаротушения, м3.
Регулирующий обьем определяем исходя из трех часов работы
насосной станции при наибольшем водопотреблении:
где Q ч.мах – суммарный максимальный часовой расход
воды в час наибольшего потребления,
VР = 3 * 14.73 = 44.19 м3.
Обьем воды, необходимый для технологических нужд определяем из условия:
где a - коэффициент, учитывающий расход воды на промывку фильтров и другие технологические нужды,
a=0.05…0.08.
Vср = 0.06 * 167.5= 10.05 м3.
Запас воды для целей пожаротушения определяем по формулам
(19) и (20) принимая qI = 10 л/с, mC = 1, tпож =3 часа:
Qпож = qI * mC = 10 л/с;
Vпож = 3.6 * 10 * 3 = 108 м3/с;
Vр.чист = 44.19 + 10.05+ 108 = 162.24м3.
Диаметр резервуара цилиндрической формы считаем по формуле
(21) принимая
HР = 3.8 м:
DР = (4 * 162.24/ 3.14 * 3.8)1/2 = 8.1 м.
Принимаем DР = 8м.
водопотребления TН = 14 часов. Необходимая подача воды определяется по наибольшему суточному потреблению и принятой
продолжительности работы насосов:
QH = QСУТ.МАХ / TН
,
QH = 408 / 14 = 29.143м3/ ч = 0,00809 м3/с.
Расчет второй ступени
При таком расходе воды vЭК = 0,8 м/с. По формуле (6) определяем диаметр нагнетательного трубопровода:
dyАБ = 2 (QС.МАХ.Р / p * vЭК)1/2 = 0,114 м.
По ГОСТу принимаем dyАБ = 0,125 м.
Истинную скорость течения воды в трубах определяем по формуле(9):
VПОЖ = 4 * QР.ПОЖ/ p * dГОСТ2 = 1.54 м/с.
Полный напор насосной станции определяем по следующей формуле:
HН = HГН + hН + hВ
,
где HН – полный напор насосной станции, м;
HГН – высота нагнетания, м;
hН – потери в нагнетательном трубопроводе, м;
hВ – потери во всасывающем трубопроводе, м.
где DНАС – высотная отметка расположения насоса,
DНАС = 93 м;
Высоту нагнетания определяем по формуле:
где DМАХ – наивысшая отметка, расположения у верхнего края
напорно-регулирующего резервуара, DМАХ= 96+18+6 =120 м.
HГН = 120-93 = 27 м.
Потери напора в нагнетательной трубе с задвижкой, обратным клапаном и шестью коленами составят :
hН =( l* LН / dН + S EК + EЗ + EОК)*vН2 / 2 * g , (30)
где l - коэффициент сопротивления трению, l = 0,025;
LН – длина напорного трубопровода, м;
EК,EЗ,EОК – коэффициенты местных сопротивлений
(соответственно колена, задвижки, обратного клапана),
принимаем EК = 0,4; EЗ = 0,12; EОК = 8.