- Система водоснабжения и методы ее управления и контроля
- Читайте также
- Искусство управления автомобилем
- Механический стенд «Блэкхок» Р-188 для контроля и правки
- Установка для правки и контроля кузовов, модель БС-123.000
- Стенд для контроля и правки шведской фирмы «Каролинер»
- Стенд контроля и правки «Даталинер» фирмы «Никатор»
- Использование электронасосов для водоснабжения
- Система холодного водоснабжения дома и участка
- Система горячего водоснабжения
- Эксплуатация и ремонт систем водоснабжения и канализации
- Устройство контроля смещения несущих конструкций деревенского дома
- Устройства для контроля за скотиной (привязь)
- П2.2. Реле контроля фаз
- Стандарты системы водоснабжения
- Глава 8. Загородные системы водоснабжения и отвода сточных вод
- Основные элементы систем водоснабжения
Система водоснабжения и методы ее управления и контроля
Система водоснабжения и методы ее управления и контроля
Когда колодец пробурен, насосная система и резервуар функционируют, то вода должна поступать от колодца в дом. Но относительно несложным это кажется только на первый взгляд, т. к. существуют некоторые проблемы. Первой проблемой является необходимость предохранять трубы от замерзания зимой. Для этого их располагают под землей ниже уровня промерзания почвы. Уровень промерзания, который еще называют глубиной промерзания почвы, это глубина, на которой влага в почве замерзает при холодной погоде, как это показано на рис. 8.14. На юге почва не промерзает очень глубоко, по сравнению со штатом Монтана или Мэн. Лучший способ узнать глубину промерзания почвы в вашей местности – проконсультироваться в местной проектной службе, поскольку для этого существуют свои местные стандарты.
Рис. 8.14. Труба от колодца к дому должна быть проложена ниже уровня промерзания почвы. Насос и резервуар могут располагаться в подвале, в колодце или быть теплоизолированными
Типы труб. Очень важен тип трубы для использования в данном случае. Конечно, труба из оцинкованной стали прочнее, но она подвергается коррозии. Пластмассовые и медные трубы менее чувствительны к этому. Однако есть несколько других важных моментов при выборе типа труб. Они касаются обитающих поблизости животных и техники, работающей в данной местности. Например, суслики являются самыми распространенными животными в сельскохозяйственных угодьях. Они роются в земле и могут перегрызть почти все, что им попадется. Таким образом, к сожалению, этой угрозе часто подвергаются нежесткие водопроводные трубы и, даже, электрический кабель. Суслики – это не единственная проблема, но этот пример очень показателен.
В местности, где распространены суслики, следует прокладывать оцинкованные стальные трубы или заключать другие более мягкие типы труб в жесткие стальные оцинкованные трубы или лотки. Электрические кабели для водопроводного насоса, проложенные в земле, должны быть также защищены оцинкованной изоляционной оболочкой.
Кроме того, надо учитывать то, что в сельской местности может быть интенсивное движение сельхозтехники. Трактора, механические плуги, тяжелые грузовики могут работать вблизи от дома. По возможности, трубы и кабели следует располагать в земле в стороне от возможной зоны перемещения транспорта и сельхозтехники. Если труба проходит неподалеку от пахотной зоны, то она должна располагаться несколькими дюймами глубже, чем возможная глубина вспашки.
Система управления и контроля. Система контроля состоит из нескольких водопроводных вентилей, по крайне мере одного крана и нескольких электрических систем контроля. Как показано на рис. 8.15, вам следует иметь, по меньшей мере, два вентиля вблизи резервуара. Вентиль между насосом и резервуаром позволяет отключать воду от резервуара при работе с насосом. Пока ведутся работы, резервуар может подавать воду в дом.
Рис. 8.15. Желательные характерные особенности водопроводной системы насоса. Вентили позволяют отсоединить каждую секцию при проведении ремонта или осушения и заполнения резервуара. Наружный кран работает как осушитель резервуара или дополнительный кран
Вентиль, установленный после резервуара, служит для отсоединения насоса и резервуара от домашнего и садового водопровода. Это позволяет проводить ремонт садовых кранов или ремонтные работы в точках подачи воды к хозяйственным постройкам и надворным строениям. Кроме того, этот вентиль помогает отключить трубы на зиму.
Кран у резервуара позволяет спускать воду из насоса, резервуара и труб в данной схеме. Это может быть необходимым при проведении ремонтных работ или для предупреждения повреждений при возможном промерзании.
Запорный вентиль, расположенный у входа водопроводных труб в дом, как это показано на рис. 8.16, может отключать подачу воды в дом во время выполнения ремонтных работ. Лучше всего, если этот вентиль является вентилем, показанным на рис. 8.16. Это вентиль с краном для слива воды, который иногда называется спускным вентилем. Этот вентиль позволяет спускать воду, осушая тем самым трубы в доме. Это очень важно, если дом должен быть закрыт без прогревания в морозную погоду.
Рис. 8.16. Типовая схема водопроводной системы от колодца к дому. Вентиль с краном для слива воды позволит осушить трубы в доме на зимний период
Насос водоснабжения должен иметь несколько электрических элементов управления и контроля. Во-первых, как показано на рис. 8.17, специальный выключатель включает и выключает насос в требуемом диапазоне давления. Однако, как показано, также неплохо иметь ручной выключатель и электрическую розетку на линии. Это позволило бы вам отключать электроэнергию от насоса, но иметь электрическое освещение в данном месте. Освещение иметь очень полезно, если ремонт или регулировки необходимо провести в ночное время. Освещение также является источником тепла, чтобы предотвратить проблемы замерзания. Розетка и выключатель должны быть помещены в кожух, пригодный для использования на открытом воздухе.
Рис. 8.17. Желательные электрические элементы управления и контроля для колодезного насоса: водонепроницаемая распределительная коробка с ручным выключателем насоса и розетками на напряжение 110 В переменного тока, работающих всегда в положении «вкл», и отдельный автомат защиты цепи в главном энергоузле
Электрическая цепь насоса должна управляться и контролироваться отдельным автоматом защиты цепи или предохранителем. Неразумно объединять насос с другим электрическим устройством.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Читайте также
Искусство управления автомобилем
Искусство управления автомобилем Чтобы стать настоящим водителем, кроме удостоверения об окончании автошколы, необходимо еще обладать многими качествами, без которых управление автомобилем станет сплошным мучением. Одним из них является чувство высокой
Механический стенд «Блэкхок» Р-188 для контроля и правки
Механический стенд «Блэкхок» Р-188 для контроля и правки Стенд имеет станину жесткой конструкции, являющуюся установочной базой для автомобиля, поднятого над полом на колесах или подпорках. Автомобиль закрепляется на стенде четырьмя тисковыми зажимами за края порогов.
Установка для правки и контроля кузовов, модель БС-123.000
Установка для правки и контроля кузовов, модель БС-123.000 Агрегат используется для производства особо сложного ремонта кузовов автомобилей «Жигули» и относится к ряду сложных рамных систем, оснащенных устройствами для фиксации автомобиля и позволяющих создавать
Стенд для контроля и правки шведской фирмы «Каролинер»
Стенд для контроля и правки шведской фирмы «Каролинер» Стенд снабжен системой контроля с помощью измерительных стержней различной длины, установленных на салазки. Салазки (четыре штуки) скользят по направляющим измерительной платформы, изготовленной из легкого сплава.
Стенд контроля и правки «Даталинер» фирмы «Никатор»
Стенд контроля и правки «Даталинер» фирмы «Никатор» Этот стенд снабжен оптическим лазерным устройством. Основание для правки прямоугольной формы состоит из сваренных профилей. На двух траверсах, установленных на стенде и закрепленных болтами, смонтированы зажимы для
Использование электронасосов для водоснабжения
Использование электронасосов для водоснабжения В личном подсобном хозяйстве на садовом участке важное место принадлежит правильному решению вопросов водоснабжения. Этот вопрос наиболее актуален в тех местах, где садово-огородные товарищества не имеют
Система холодного водоснабжения дома и участка
Система холодного водоснабжения дома и участка Давно канули в Лету времена, когда человек довольствовался водой, набранной из любого источника. Сейчас это неприемлемо, более того, небезопасно, поскольку экологическая среда, окружающая нас, уже давно не такая
Система горячего водоснабжения
Система горячего водоснабжения Проблема обеспечения дома горячей водой решается путем установки специального водогрейного оборудования, вмонтированного в систему водоснабжения и представленного двухконтурными котлами отопительных систем, газовыми колонками и
Эксплуатация и ремонт систем водоснабжения и канализации
Эксплуатация и ремонт систем водоснабжения и канализации Проблема водоснабжения и канализации, особенно в тех случаях, когда отсутствует возможность подключения к централизованным системам, хорошо знакома тем, кто постоянно живет в индивидуальном доме и имеет участок,
Устройство контроля смещения несущих конструкций деревенского дома
Устройство контроля смещения несущих конструкций деревенского дома Для контроля мельчайших смещений одного предмета относительно другого я применяю обычную компьютерную мышку, выслужившую все сроки, но вполне работоспособную. Применение ей нашлось в деревенском доме
Устройства для контроля за скотиной (привязь)
Устройства для контроля за скотиной (привязь) Если стадо у вас небольшое, и скотина не отходит далеко от дома а также и в других случаях, когда, наоборот, требуется отвести ее от дома подальше, чтобы не щипала траву вокруг усадьбы без разбора и не оставляла то здесь, то там
П2.2. Реле контроля фаз
П2.2. Реле контроля фаз Таблица П2.2. Аналоги реле контроля
Стандарты системы водоснабжения
Стандарты системы водоснабжения Большое значение имеет размер труб, по которым вода поступает в дом и далее к местам ее использования. Если труба окажется слишком маленькой, то это приведет к слабому напору воды и перепадам давления. Как только вы подсчитали расход воды
Глава 8. Загородные системы водоснабжения и отвода сточных вод
Глава 8. Загородные системы водоснабжения и отвода сточных вод Загородные дома используются для проведения в них выходных дней и отпусков. Однако такие дома становятся все чаще местом постоянного проживания. Бегство из густонаселенных городов и ностальгическая тоска по
Основные элементы систем водоснабжения
1. СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
1.1 Основные понятия и определения
.2 Классификация систем водоснабжения
.3 Основные элементы систем водоснабжения
. СХЕМЫ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
.1 Основные понятия и определения
.2 Классификация схем систем водоснабжения
. РЕЖИМ РАБОТЫ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
.1 Режим подачи воды и работы водопроводных сооружений
.2 Требования в отношении напоров
3.3 Проектирование схем и систем водоснабжения
1. СИСТЕМЫ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
.1 Основные понятия и определения
Для обеспечения надежного и качественного снабжения населенных мест водой создаются специальные системы водоснабжения.
Система водоснабжения представляет собой комплекс сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающих забор воды из природного источника, очистку и ее обработку, транспортирование и подачу воды потребителям требуемых расходов и качества.
Система водоснабжения должна удовлетворять техническим, экономическим и санитарным требованиям, предъявленным к ней. Системы водоснабжения проектируют одновременно с системами канализации. При проектировании схем водоснабжения промышленного предприятия, должен составляться баланс использования воды, применяться схема оборотного водоснабжения с воздушным или водяным охлаждением.
При проектировании водоснабжения должны предусматриваться прогрессивные технические решения, механизация трудоемких работ, автоматизация технологических процессов и максимальная индустриализация строительно — монтажных работ за счет применения сбойных конструкций, стандартных и типовых изделий и деталей.
Требования к качеству воды хозяйственно-питьевого назначения и воды, идущей на технические цели (технической воды) различны. Поэтому на большинстве объектов сооружают отдельную объединенную систему хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения и отдельную систему технического водоснабжения.
В системах технического водоснабжения предусматриваются также сооружения и оборудование, необходимое для приема отработавшей воды и подготовки ее для повторного использования, а также станции очистки сточных вод.
В некоторых случаях, например, на предприятиях пищевой промышленности, где значительная доля воды должна соответствовать требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая» создают единую систему водоснабжения.
А на предприятиях с высокой пожароопасностью вынуждены создавать отдельные системы противопожарного водоснабжения.
.2 Классификация систем водоснабжения
Системы водоснабжения классифицируются по следующим признакам:
по виду водоисточника — с использованием поверхностных вод; с использованием подземных вод; смешанные;
по способу подъема воды — нагнетательный, в которых вода к потребителям подается насосами; самотечные (гравитационные); комбинированные;
по назначению — хозяйственно-питьевые, технологические, противопожарные, объединенные;
по видам обслуживаемых объектов — городские, промышленные, сельские;
по территориальному охвату водопотребителей — местные (локальные), предусматривающие водоснабжение отдельных объектов (предприятия, фермы, группы зданий), централизованные, обепечивающие водой всех потребителей, расположенных в данном городе, поселке;
по характеру использования воды — прямоточные, в которых воду после однократного использования выпускают в канализацию, прямоточные с повторным использованием воды, оборотные, в которых воду после использования для технических целей очищают и охлаждают, затем многократно используют на том же объекте;
по сроку службы — постоянные; временные.
По надежности подачи воды системы водоснабжения подразделяются на три категории:
I — допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды не более 30% расчетного расхода и на производственные нужды до предела, установленного аварийным графиком работы предприятий; длительность снижения подачи воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на время выключения поврежденных и включения резервных элементов системы, но не более чем на 10 мин;
II — допускаемое снижение подачи воды то же, что и при I категории, длительность снижения подачи не должна превышать 10 суток. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на время выключения поврежденных и включения резервных элементов или проведения ремонта, но не более чем на 6 часов;
III — допускаемое снижение подачи воды то же, что и при I категории, длительность снижения подачи не должна превышать 15 суток. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на время проведения ремонта, но не более чем на 24 часа.
Категорию отдельных элементов систем водоснабжения необходимо устанавливать в зависимости от их функционального значения в общей системе водоснабжения. Элементы систем водоснабжения II категории, повреждения которых могут нарушить подачу воды на пожаротушение, должны относиться к I категории.
по размещению водопроводных сооружений, устройств и трубопроводов относительно потребностей:
наружные — все сооружения для забора, очистки воды, транспортирования и распределения ее водопроводной сетью;
внутренние — забирают воды из наружной сети, и подает ее на потребителям в здания.
Системы водопроводов, объединенные с противопожарным водопроводом, могут быть:
§низкого давления — напор, необходимый для тушения пожаров, создается при помощи передвижных насосов, присоединяемых к пожарным каналам (гидрантам) наружной водопроводной сети.
§высокого давления — напор, необходимый для тушения пожаров, создается стационарными насосами.
§системы постоянного высокого давления — напор в сети, необходимый для тушения пожара, поддерживается постоянно.
.3 Основные элементы систем водоснабжения
Системы водоснабжения, как отмечено выше, представляют собой комплекс сооружений, оборудования и трубопроводов, обеспечивающих забор воды из природного источника, очистку и обработку ее, транспортирование и подачу потребителям требуемых расходов, качества под необходимыми напорами.
В состав системы водоснабжения входят следующие основные сооружения:
водозаборные сооружения, при помощи которых осуществляется прием воды из источников;
насосные станции, подающие воду по трубам на очистные сооружения и к месту водопотребления. Из источника водоснабжения вода, как правило, перекачивается на очистные сооружения насосной станцией I подъема, а после очистки подается водопотребителям насосной станцией II подъема;
очистные сооружения, предназначенные для очистки воды;
резервуары чистой воды, в которых осуществляется регулирование неравномерности режима работы насосных станций I и II подъемов, а также хранение аварийных и противопожарных объемов воды;
напорные водоводы и водопроводная сеть, служащие для транспортирования воды к местам ее потребления;
водонапорные башни или другие сооружения для хранения и аккумулирования воды, предназначенные для сглаживания неравномерности водопотребления и подачи воды насосами, а также для создания необходимых напоров в водопроводной сети.
В системах оборотного водоснабжения есть также сооружения для очистки и охлаждения отработанной воды. Кроме того, во всех системах промышленного водоснабжения существуют сооружения для очистки сточных вод.
Основные нормативные требования, предъявляемые к системам водоснабжения, в том числе для железнодорожных станции и поселков при них, изложены в СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».
Состав системы водоснабжения из поверхностного источника (реки) показана на рис. 1.1, а из подземного источника на рис. 1.2.
2. СХЕМЫ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
.1 Основные понятия и определения
Системы водоснабжения устраивают по определенным схемам, которые представляют собой совокупность сооружений водопровода и последовательность расположения их на местности.
Выбор схемы водоснабжения зависит от многих факторов. Основными предпосылками к выбору схемы системы водоснабжения являются вид имеющегося источника, объемы водопотребления, размещение водопотребителей, санитарные требования и др.
Проектирование любого водопровода начинается с вычерчивания его схемы в плане и определения состава сооружения.
Обычно в начальной стадии проектирования составляют две (или более) возможные схемы водоснабжения, которые являются вариантами проекта будущего водопровода. Затем проводится технико-экономический расчет — сравнение вариантов, выбирают наивыгоднейший.
По выбранной схеме окончательно проектируют и рассчитывают все устройства системы водоснабжения.
.2 Классификация схем систем водоснабжения
В системах водоснабжения могут применять различные схемы водоснабжения.
По количеству водопользователей схемы водоснабжения могут быть: объединенными (централизованными) (Рис. 1.3, Рис. 1.4); схемы местного водоснабжения (Рис. 1.5).
В системах местного водоснабжения обслуживается обычно один объект, например населенный пункт, железнодорожная станция. В объединенных (централизованных) системах водоснабжения вода подается к нескольким потребителям. При этом вода может подаваться как по раздельным системам водоснабжения, так и по единой (объединенной) системе.
В населенных пунктах, а также в городах, как правило, устраивают единую систему водоснабжения для хозяйственно-питьевых и противопожарных целей.
Вода на технологические и противопожарные нужды предприятий в зависимости от требуемого качества и экономической целесообразности может быть получена как от объединенной системы водоснабжения, так и от раздельной. Отдельный противопожарный водопровод устраивают очень редко и, как правило, для наиболее пожароопасных объектов — предприятий нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, складов нефти и нефтепродуктов, хранилищ сжиженных газов, лесоперерабатывающих предприятий и др.
По условиям водоснабжения: стационарные схемы водоснабжения; схемы временного водоснабжения; схемы привозного водоснабжения.
По типу водопроводов: схема водоснабжения с продольными водопроводами (Рис. 1.3); схемы водоснабжения с групповыми водопроводами (Рис. 1.4).
Схемы производственного водоснабжения, кроме того, могут быть прямоточными, прямоточными с повторным использованием воды и оборотными (Рис. 1.6 — Рис. 1.8). Существуют также комбинированные схемы водоснабжения. Название систем водоснабжения в инженерной практике повторяет название соответствующей схемы.
В прямоточных системах вода после использования в технологическом цикле сбрасывается в водоем.
В системах повторного использования воды свежая вода, пройдя технологический цикл на одном производстве, участвует в технологическом процессе следующего производства. При использовании такой системы необходимо, чтобы качество воды после использования на первом предприятии удовлетворяло требованиям технологического процесса второго производства; при необходимости требуется ее очистка или охлаждение.
Оборотные системы, как правило, применяют на промышленных предприятиях и представляют собой систему, в которой вода, участвующая в технологическом процессе, не сбрасывается водоем, а после обработки возвращается в производственный цикл. Потери воды, имеющие место в производстве, восполняются из источника.
3. РЕЖИМ РАБОТЫ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
.1 Режим подачи воды и работы водопроводных сооружений
Взаимосвязь в работе отдельных сооружений системы водоснабжения можно проследить по совмещенным графикам водопотребления и подачи воды насосными станциями I и II подъемов (рис. 1.9).
Водозаборные сооружения, насосная станция I подъема и очистные сооружения обеспечивают подачу воды в объеме суточного водопотребления. Поэтому режим работы этих сооружений, в основном, принимают равномерным в течение суток. При этом режиме (пунктирная линия 2 на рис. 1.9) обеспечиваются наиболее эффективные и экономичные показатели работы указанных сооружений.
В водопроводную сеть вода подается из резервуаров чистой воды насосной станцией II подъема, режим работы которой, как правило, принимается ступенчатым (линия 3 на рис. 1.9) в течение суток. При этом режиме в часы максимального водопотребления насосная станция II подъема подает меньший объем воды по сравнению с требуемым. В часы минимального водопотребления подача насосной
станции II подъема превышает потребление воды. Совмещением графика водопотребления (линия I на рис. 1.9) с графиком подачи насосной станции II подъема определяют регулирующую вместимость водонапорной башни. Объем регулирующей емкости будет тем меньше, чем ближе график работы насосной станции II подъема к графику водопотребления.
В резервуары чистой воды вода поступает через очистные сооружения от насосной станции I подъема, работающей равномерно. Из резервуаров вода забирается насосами станции II подъема. Режимы работы насосных станций I и II подъемов определяют регулирующую вместимость резервуаров чистой воды.
Режим работы трубопроводов от водозаборных сооружений на очистные сооружения и резервуары чистой воды определяется равномерным режимом работы насосной станции I подъема, а режим работы трубопроводов, подающих воду от резервуаров чистой воды до водонапорной башни, — насосной станции II подъема.
Режим работы водопроводной сети определяется графиком водопотребления, а водопроводную сеть рассчитывают на максимальный секундный расход максимального часового водопотребления.
.2 Требования в отношении напоров
К системам водоснабжения предъявляются также определенные требования в отношении напоров, которые должны быть обеспечены в точках отборов. Потребители забирают воду из сети через водоразборные приборы, расположенные на некоторой высоте над поверхностью земли. Поэтому в водопроводной сети необходимо обеспечить такой напор, который будет достаточным для подъема воды до наивысшей водоразборной точки, излива воды из прибора и преодоления всех сопротивлений на пути движения воды от магистрали до точки излива. Этот напор называется свободным напором и измеряется в метрах от поверхности земли (над землей). Для объектов водоснабжения при одноэтажной застройке минимальный напор в сети при хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание должен ‘приниматься в соответствии со СНиП 2.04.02-84 не менее 10 м, при большей этажности на каждый последующий этаж следует добавлять 4 м. В часы минимального водопотребления напор допускается принимать равным 3 м на каждый этаж, кроме первого.
Для производственных зданий величина свободного напора принимается в зависимости от технологии производства.
Свободный напор в сети противопожарного водопровода низкого давления в период пожаротушения должен быть не менее 10 м.
Для предупреждения аварий на водопроводной сети и уменьшения утечек воды из нее нельзя допускать, чтобы свободный напор был более 60 м; в противном случае необходимо предусматривать установку регуляторов давления или устраивать зонное водоснабжение.
На рис. 1.10 показана связь между напорами в различных точках схемы водоснабжения с башней в начале сети на момент максимального водопотребления. Она определяется положением пьезометрических линий, которые отражают падение напора в сети при движении воды от насосной станции II подъема до «диктующей» точки. Обычно «диктующей» точкой является наиболее удаленная от башни точка отбора воды, имеющая наибольшую геодезическую отметку земли. В такой точке будут самые низкие пьезометрические напоры и самые малые свободные напоры.
Связь между напорами в точке расположения водонапорной башни и в диктующей точке определяется уравнением
ZBб + НВб = Zа + Нсв + ?hс,
где ZBб — отметка поверхности земли в месте расположения водонапорной башни;
НВб — высота водонапорной башни;
Zа — отметка поверхности земли в «диктующей» точке а;
Нсв — величина требуемого свободного напора в «диктующей» точке а;
?hс — потери напора на участках сети от водонапорной башни до «диктующей» точки а.
Из приведенного уравнения можно определить высоту водонапорной башни НВб
НВб = Нсв + ?hс — (ZBб — Zа)
Высота НВб будет тем меньше, чем больше значение ZBB. Поэтому располагать водонапорные башни следует на наиболее возвышенных отметках.
Требуемый манометрический напор насосов НН.Ман станции II подъема определяется по максимальному уровню воды в баке водонапорной башни
НН.Ман = (Zoн — ZBб) + (НВб + Нб ) + hв,
где Zoн — отметка оси насоса;
Нб — расчетная высота бака водонапорной башни;
hв — потеря напора в напорных водоводах.
В реальных условиях очень часто бывает так, что возвышенные отметки снабжаемой водой территории находятся в противоположной от насосной станции стороне. В этом случае система водоснабжения с водонапорной башней, установленной на этих отметках, называется системой с контррезервуаром. Режим работы такой системы имеет существенное отличие от выше рассмотренной.
.3 Проектирование схем и систем водоснабжения
Выбор схемы и системы водоснабжения следует производить на основании сопоставления возможных вариантов ее осуществления с учетом особенностей объекта или группы объектов, требуемых расходов воды на различных этапах их развития, источников водоснабжения, требований к напорам, качеству воды и обеспеченности ее подачи.
Сопоставлением вариантов должны быть обоснованы:
источники водоснабжения и использование их для тех или иных потребителей;
степень централизации системы и целесообразность выделения локальных систем водоснабжения;
объединение или разделение сооружений, водоводов и сетей различного назначения;
зонирование системы водоснабжения, использование регулирующих емкостей, применение станций регулирования и насосных станций подкачки;
применение объединенных или локальных систем оборотного водоснабжения;
использование отработанных вод одних предприятий (цехов, установок, технологических линий) для производственных нужд других предприятий (цехов, установок, технологических линий), а также для поливки территории и зеленых насаждении;
использование очищенных производственных и бытовых сточных вод, а также аккумулированного поверхностного стока для производственного водоснабжения, орошения и обводнения водоемов;
целесообразность организации замкнутых циклов или создания замкнутых систем водопользования;
очередность строительства и ввода в действие элементов системы по пусковым комплексам.
Централизованная система водоснабжения населенных пунктов в зависимости от местных условий и принятой схемы водоснабжения должна обеспечивать:
хозяйственно-питьевое водопотребление в жилых и общественных зданиях, нужды коммунально-бытовых предприятий;
хозяйственно-питьевое водопотребление на предприятиях;
производственные нужды промышленных и сельскохозяйственных предприятий, где требуется вода питьевого качества или для которых экономически нецелесообразно сооружение отдельного водопровода;
собственные нужды станций водоподготовки, промывку сетей водопроводов и канализации и т.п.
При обосновании допускается устройство самостоятельного водопровода для:
поливки и мойки территорий (улиц, площадей, зеленых насаждений), работы фонтанов и т.п.;
поливки посадок в теплицах, парниках и на открытых участках, а также приусадебных участков.
Централизованные системы водоснабжения по степени обеспеченности подачи воды подразделяются на три категории:
I — допускается снижение подачи воды на хозяйственно-питьевые нужды не более 30 % расчетного расхода и на производственные нужды до предела, устанавливаемого аварийным графиком работы предприятий; длительность снижения подачи не должна превышать 3 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускаются на время выключения поврежденных и включения резервных элементов системы (оборудования, арматуры, сооружений, трубопроводов и др.), но не более чем на 10 мин;
II — величина допускаемого снижения подачи воды та же, что при I категории; длительность снижения подачи не должна превышать 10 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускаются на время выключения поврежденных и включения резервных элементов или проведения ремонта, но не более чем на 6 ч;
III — величина допускаемого снижения подачи воды та же, что при I категории; длительность снижения подачи не должна превышать 15 сут. Перерыв в подаче воды или снижение подачи ниже указанного предела допускается на время проведения ремонта, но не более чем на 24 ч.
Объединенные хозяйственно-питьевые и производственные водопроводы населенных пунктов при числе жителей в них более 50 тыс. чел. следует относить к I категории; от 5 до 50 тыс. чел. — ко II категории; менее 5 тыс. чел. — к III категории.
Категорию сельскохозяйственных групповых водопроводов следует принимать по населенному пункту с наибольшим числом жителей.
При необходимости повышения обеспеченности подачи воды на производственные нужды промышленных и сельскохозяйственных предприятий (производств, цехов, установок) следует предусматривать локальные системы водоснабжения.
Проекты локальных систем, обеспечивающих технологические требования объектов, должны рассматриваться и утверждаться совместно с проектами этих объектов.
Категорию отдельных элементов систем водоснабжения необходимо устанавливать в зависимости от их функционального значения в общей системе водоснабжения.
Элементы систем водоснабжения II категории, повреждения которых могут нарушить подачу воды на пожаротушение, должны относиться к I категории.
При разработке схемы и системы водоснабжения следует давать техническую, экономическую и санитарную оценки существующих сооружений, водоводов и сетей и обосновывать степень их дальнейшего использования с учетом затрат по реконструкции и интенсификации их работы.
Системы водоснабжения, обеспечивающие противопожарные нужды, следует проектировать в соответствии с указаниями разд. 2 СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».
Системы оборотного водоснабжения надлежит проектировать в соответствии с указаниями разд. 11 СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».
При выборе оптимального варианта систем производственного водоснабжения при необходимости следует рассматривать возможность и целесообразность изменений технологических процессов, при которых возрастание издержек основного производства оказывается меньше снижения приведенной стоимости систем водоснабжения и канализации.
Водозаборные сооружения, водоводы, станций водоподготовки должны, как правило, рассчитываться на средний часовой расход в сутки максимального водопотребления.
Расчеты совместной работы водоводов, водопроводных сетей, насосных станций и регулирующих емкостей надлежит производить в объеме, необходимом для обоснования системы подачи и распределения воды на расчетный срок, установления очередности ее осуществления, подбора насосного оборудования и определения требуемых объемов регулирующих емкостей и их расположения для каждой очереди строительства.
Для систем водоснабжения населенных пунктов расчеты совместной работы водоводов, водопроводных сетей, насосных станций и регулирующих емкостей следует, как правило, выполнять для следующих характерных режимов подачи воды:
в сутки максимального водопотребления — максимального, среднего и минимального часовых расходов, а также максимального часового расхода и расчетного расхода воды на пожаротушение;
в сутки среднего водопотребления — среднего часового расхода;
в сутки минимального водопотребления — минимального часового расхода;
Проведение расчетов для других режимов водопотребления, а также отказ от проведения расчетов для одного или нескольких из указанных режимов допускается при обосновании достаточности проведенных расчетов для выявления условий совместной работы водоводов, насосных станций, регулирующих емкостей и распределительных сетей при всех характерных режимах водопотребления.
Для систем производственного водоснабжения характерные условия их работы устанавливаются в соответствии с особенностями технологии производства и обеспечения противопожарной безопасности.
Примечание. При расчете сооружений, водоводов и сетей на период пожаротушения аварийное выключение проводов и линий кольцевых сетей, а также секций и блоков сооружений не учитывается.
При разработке схемы водоснабжения должен быть установлен перечень параметров, контроль которых необходим для последующей систематической проверки силами эксплуатационного персонала соответствия проекту фактических расходов воды и коэффициентов неравномерности водопотребления, а также фактических характеристик оборудования, сооружений и устройств. Для осуществления контроля в соответствующих разделах проекта должна быть предусмотрена установка необходимых для этого приборов и аппаратуры.
При разработке схем и систем сельскохозяйственного водоснабжения надлежит:
централизованные системы водоснабжения проектировать лишь для перспективных населенных пунктов и объектов сельскохозяйственного производства;
для сохраняемых на расчетный период сельских населенных пунктов предусматривать реконструкцию существующих водозаборных сооружений (водозаборных скважин, шахтных колодцев, каптажа родников и т.п.) с оборудованием их механизированными водоподъемниками и устройство внутренних водопроводов в отдельных культурно-бытовых и производственных зданиях;
при устройстве групповых водопроводов предусматривать меры по сохранению качества воды при ее транспортировании на большие расстояния, особенно в начальный период работы этих систем, когда скорости движения воды в водоводах значительно ниже расчетных;
рассматривать целесообразность устройства для поливки приусадебных участков отдельных сезонных водопроводов с использованием местных источников и оросительных систем, непригодных в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения;
при проектировании систем водоснабжения для районов распространения засоленных вод при отсутствии местных источников пресной воды рассматривать целесообразность использования для питьевых нужд опресненной воды и для непитьевых нужд минерализованной воды. При этом для поселков с одноэтажной застройкой внутренние водопроводы рекомендуется проектировать только для подачи минерализованной воды, предусматривая подачу опресненной воды на питьевые нужды через водоразборные колонки.
4. РОЛЬ И НАЗНАЧЕНИЕ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ В СХЕМЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ
.1 Классификация водозаборов
Водозаборные сооружения (водозаборы, ВЗС) классифицируются по следующим признакам:
по виду источника водоснабжения и месту расположения — поверхностные (речные, озерные, водохранилищные, из каналов), подземные (трубчатые и шахтные колодцы, горизонтальные водосборы, каптажи, инфильтрационные водозаборы);
по назначению — хозяйственно-питьевые, производственные (технологические), сельскохозяйственные;
по производительности — малой (меньше 1 м3/с), средней (от 1 до 6 м3/с), большой (больше 6 м3/с);
по компоновке основных элементов — совмещенные, раздельные, комбинированные;
по расположению водоприеминика — береговые, русловые, ковшевые, приплотинные и другие;
по способу приема воды — глубинные, донные, поверхностные, инфильтрационные, комбинированные;
по степени стационарности — стационарные, нестационарные (передвижные, плавучие);
по сроку эксплуатации — постоянные и временные.
Водозаборные сооружения, кроме того, классифицируют по требуемой категории надежности подачи воды.
В соответствии со СНиП все водозаборные сооружения подразделяются на 3 категории: I, II, III. При этом категория водозаборного сооружения должна совпадать с категорией системы водоснабжения, в которой функционирует водозаборное сооружение.категория — ВЗС, обеспечивающие бесперебойный отбор расчетного расхода воды. К ним относятся все типы береговых незатопляемых сооружений, водоприемные окна которых всегда доступны для обслуживания, а очистка их сороудерживающих решеток механизирована.категория — ВЗС, обеспечивающие отбор расчетного расхода воды с возможностью перерывов подачи воды до 5 часов или снижения ее подачи до 1 месяца. К ним относятся все типы русловых затопленных водоприемников, расположенных в водоеме в удалении от берега и практически недоступных в период половодья, ледохода и т.п.категория — ВЗС, отбор воды через которые может прекращаться до 3 суток. К ним следует относить плавучие и подвижные водоприемники.
.2 Определение места расположения водозаборных сооружений
Бесперебойная работа водозабора в значительной степени зависит от места его расположения и конструктивных элементов, входящих в состав водозаборного узла.
Водозаборные сооружения, предназначенные для хозяйственнно-питьевого водоснабжения, должны располагаться выше населенных пунктов по течению реки, мест сброса сточных вод, стоянок судов и барж, складов. При этом водозабор должен быть максимально приближен к потребителю. Для технологических нужд промышленных предприятий, не предъявляющих высоких требований к качеству воды по бактериальным показателям, допускается устройство водозаборных сооружений на территории промышленного объекта.
На выбор водозабора большое влияние оказывают условия забора воды. Основные типы водозаборов и область их применения приведены в СНиП 2.04.02-84. Для речных водозаборов прием воды целесообразно осуществлять у вогнутого берега. В этих местах быстрее образуется ледостав, а шуга в меньшей степени забивает решетки водоприемных окон оголовка водозабора. Водозаборные сооружения нецелесообразно размещать в местах возможного образования ледяных заторов, вблизи порогов, ниже притоков, несущих большое количество взвеси и других загрязнений, в местах нереста рыб и в местах с неблагоприятными инженерно-геологическими условиями.На озерах и водохранилищах водоприемники водозаборов размещают за пределами прибойных зон, в местах, укрытых от волнения.
Разнообразие местных природных условий в сочетании с различным количеством забираемой воды вызывает необходимость создания большого количества типов и конструкций водоприемных сооружений. При всем многообразии видов водозаборов должны быть соблюдены условия бесперебойной подачи на очистку необходимого количества воды и удачного расположения в части того, чтобы водозабор обеспечивал плавное обтекание его потоком и не стеснял русло водоисточника.
5. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ
.1 Перспективные задачи в области водоснабжения и водоотведения
В настоящее время многочисленные потребители предъявляют к воде требования, различные как в количественном, так и в качественном отношении. Рост водопотребления привел во всем мире к количественному и качественному дефициту воды. Поэтому в современных условиях требуется комплексный подход к решению задач водоснабжения, учитывающий интересы различных групп потребителей воды, рациональное ее использование, предусматривающий разработку мероприятий по охране источников от загрязнения и истощения, совершенствование систем водоснабжения, использование научно обоснованных норм водопотребления, разработку маловодных и безводных технологических процессов, совершенствование водного законодательства и др.
Перспективными задачами в области водоснабжения и водоотведения на железнодорожном транспорте являются:
полная ликвидация так называемого привозного водоснабжения, при котором в безводных районах на отдельные станции и в поселки вода доставляется в цистернах;
уменьшение расходов чистой воды на производственные нужды за счет более широкого применения оборотного водоснабжения;
совершенствование методов очистки природных вод и загрязненных стоков до такой степени, при которой питьевая вода удовлетворяла бы требованиям новых гигиенических нормативов (СанПиН 2.14.-559-96), а сточная вода — требованиям ГОСТ;
совершенствование управления системами водоснабжения и водоот-ведения путем применения компьютеризации.
Важнейшей задачей повышения эффективности работы систем подачи и распределения воды является защита трубопроводов от внутренней коррозии. Одним из путей решения этой проблемы является применение труб с внутренними покрытиями.
Наиболее радикальным решением проблемы экономии воды, а также уменьшения ее загрязнения является использование воды в процессе промышленного производства в системах оборотного водоснабжения.
Охлаждающие системы оборотного водоснабжения являются самыми водоемкими в области промышленного водоснабжения. Применение современных и вновь разрабатываемых охладителей позволит повысить эффективность охлаждения и, следовательно, снизить расход воды.
Одним из путей сокращения оборотной и свежей воды из природных источников на производственные нужды служит воздушное охлаждение вместо водяного. Оно позволяет уменьшить количество загрязненных сточных вод, сбрасываемых в водоемы.
В системах оборотного водоснабжения достаточно простыми в эксплуатационном отношении методами кондиционирования технической воды для защиты металлов от коррозии, предотвращения накипеобразования и борьбы с развитием биологических обрастаний являются peaгентные методы. Использование наряду с традиционными реагентами новых позволит значительно повысить эффективность работы этих систем.
При рациональном размещении сооружений оборотного водоснабжения на промышленной площадке, их блокировании и совершенствовании значительно снижаются капитальные и эксплуатационные затраты и повышается их надежность.
Дальнейшее развитие систем водоснабжения промышленных предприятий в районах с высокой плотностью застройки и развитой промышленностью ведется в настоящее время в основном за счет создания более, рациональных систем водопользования, включая замкнутые системы, а также за счет использования альтернативных источников водоснабжения, основная роль среди которых отводится использованию доочищенных сточных вод. За последние годы накоплен определенный опыт применения очищенных сточных вод в техническом и сельскохозяйственном водоснабжении.
В РФ и за рубежом проводятся комплексные исследования по проблемам, связанным с созданием замкнутых систем водного хозяйства. Их применение перспективно при водоснабжении и канализации промышленных предприятий, узлов и промышленных районов. Если раньше эти вопросы рассматривались только для промышленных зон с острым дефицитом воды, то в настоящее время создание систем с минимальным сбросом воды и отходов является непременным условием при проектировании любых предприятий независимо от места их расположения.