Кольцевой водопровод

Горячая вода: правила безопасности.
Система горячего водоснабжения легко может превратиться в резервуар для опасных бактерий — легионелл. Это случается при совпадении нескольких обстоятельств. Как избежать такого развития событий?

Чего следует опасаться

Места обитания бактерий легионелл — естественные источники воды. В природных экосистемах они малочисленны и не создают опасности для человека. Но даже самая совершенная система водоочистки не может исключить их попадания в водопровод. В застойных зонах, при температуре +25. +45 °С они начинают размножаться. Заражение человека может произойти, например, при принятии душа при попадании в легкие мелких капелек воды, содержащих бактерии.

Вероятность размножения легионеллы возрастает при сниженном водопотреблении, когда поверхность труб промывается не полностью. Например, рассадником инфекции может стать водопровод индивидуального дома в летние месяцы, когда потребление горячей воды снижается до минимума.

Принципы безопасного водопровода

Применение полимерных труб. Их гладкая поверхность наименее пригодна для колонизации бактериями.

Точный подбор диаметра труб. Не используйте трубы большего диаметра, чем необходимо, и минимизируйте длину водопровода, избегайте сложных обводов, провисов.

Разумное количество подключений. Удаленные, редко используемые потребители горячей воды — одна из причин возникновения застойных зон. Избежать возникновения тупиковых ответвлений и застойных зон можно также за счет использования кольцевой разводки.

Разделение холодных и горячих участков водопровода.

Теплоизоляция как горячих, так и холодных участков. В системе холодного водоснабжения температура воды должна быть не выше +20 °С. В системе горячего водоснабжения необходимо обеспечить температуру не ниже +60 С.

Чем полезна кольцевая разводка труб?

Приборы водоснабжения можно подключать, используя кольцевую разводку пластиковых труб. Эта технология позволит полностью избежать застойных зон, уменьшить количество фитингов и соединений в системе, а значит, сократить число потенциально опасных для протечек мест. Все точки водопотребления в такой системе связаны в одно кольцо. Включите любой прибор (смеситель, сливной бачок, стиральную машинку) — и вода начнет двигаться к нему с двух сторон.

Кольцевая разводка позволяет избежать скачков напора. Поскольку снабжение водой всех приборов происходит с двух сторон кольца, при открытии новых потребителей давление равномерно распределяется по другим уже открытым приборам в кольце. Из-за того, что вода постоянно циркулирует в системе, обеспечивается полная промывка водопровода даже при минимальном водопотреблении, что гарантирует экологическую безопасность.

Принцип кольцевой разводки

Кольцевую разводку можно применять в любых зданиях, в том числе и в индивидуальных жилых домах. В загородном доме она может быть организована следующим образом: кольцо устраивается либо по периметру помещения, либо по аналогии с тупиковой схемой прокладывается от стояка по одной стене до всех приборов, но в виде двух параллельно идущих труб, которые замыкаются возле стояка и на последнем приборе.

При подключении элементов и приборов старайтесь на самом удаленном от стояка конце кольца ставить прибор с наиболее частым водопотреблением — например, сливной бачок или мойку. В кольцевой разводке из узлов используются только U- и Г-образные водорозетки. Они крепятся к стене обычными строительными дюбелями с шурупами.

В местах установки смесителя необходимо ставить две водорозетки: для холодной и горячей воды. Для сливного бачка или стиральной машинки нужна только одна водорозетка под холодную воду. Затем к водорозеткам подключаются отрезки труб — сегменты кольца, которые вместе и составляют систему.

Для кольцевой разводки подходят разные виды труб. Один из оптимальных вариантов по соотношению цена -качество являются трубы из сшитого полиэтилена и металлопластика. Их легко гнуть, они не зарастают и имеют высокую устойчивость к воздействию высокого давления и перепаду температур.

При кольцевой разводке важно обеспечить требования санитарных и строительных норм:
— возможность отключения кольца (шаровым краном);
— наличие фильтра грубой очистки на отводе от стояка;
— минимизация длины и диаметра труб;
— разделение холодных и горячих трасс, чтобы не было теплообмена между ними. Например, при монтаже горизонтальных участков трубы с горячей водой можно разместить выше труб с холодной водой.

Кольцевая водопроводная сеть

Кольцевые водопроводные сети представляют собой систему смежных замкнутых колец (контуров). По надежности и бесперебойности эксплуатации кольцевые сети имеют весьма существенное преимущество перед разветвленными. В случае аварии (разрыв трубопровода) на одном из участков разветвленной сети подача воды в узловые точки, находящиеся за участком, не будет обеспечена. Для кольцевой сети подача воды не прекращается, так как поврежденный участок сети отключается, а в узловые точки вода подается по другим прилегающим к ним участкам. В случае изменения водопотребления в узловых точках в течение суток возможно осуществить переток воды из другого кольца. В кольцевой сети при возникновении гидравлического удара повышение давления в трубопроводе будет значительно меньше, чем в разветвленной сети. Однако протяженность кольцевой сети существенно больше разветвленной и, следовательно, больше и ее стоимость. Кольцевая сеть обеспечивает гарантированное водопотребление в узлах сети, что очень важно для осуществления пожаротушения.

Схема кольцевой водопроводной сети представлена на рис. 5.12.

Рис. 5.12. Схема кольцевой сети

В кольцевых сетях в отличие от разветвленных неизвестными величинами являются диаметры участков, расходы на участках и их направления.

На каждом участке неизвестны диаметр и расход. Количество неизвестных соответствует числу участков кольцевой сети. Для определения диаметров и расходов в каждом участке сети необходимо составить соответствующее количество уравнений и решить эту систему уравнений. Гидравлический расчет в этом случае достаточно сложен.

Последовательность гидравлического расчета кольцевой водопроводной сети следующая.

1. Определяются путевые расходы на участках кольцевой сети. Путевые расходы приводятся к узловым расходам. Путевые расходы на участках сети:

; ; и т.д.

2. Предварительно намечается оптимальное направление потоков воды при неизвестных диаметрах труб по отдельным участкам сети исходя из условия, что подача воды производится в наиболее удаленные точки по наикратчайшему пути передвижения потока.

3. Суммарный расход воды, приходящий в узловую точку, должен быть равен сумме расходов участков, присоединенных к точке, плюс узловой расход, .

Например, для точки 3 будем иметь

.

4. Диаметры трубопроводов на участках определяются по расчетным путевым расходам исходя из условия наивыгоднейших экономических диаметров с использованием соответствующих таблиц.

5. Сумма гидравлических потерь в каждом замкнутом кольце при достаточно правильном выборе диаметров труб участков должна быть равна нулю. Принимая условие, что потери напора на участках, в которых вода движется по часовой стрелке, равны потерям напора при движении ее против часовой стрелки, .

Например, для кольца В (см. рис. 5.12)

.

Следует отметить, что при соблюдении этого условия сумма потерь в любом кольце будет равна нулю, а гидравлические потери на участках — минимальны.

Если предварительное определение путевых расходов и диаметров трубопровода участков сети не позволяет получить условие , то производится увязка сети. Увязка заключается в возможном перераспределении направления движения расчетных потоков воды, направляя несколько большие расходы на участки, где гидравлические потери меньше, или наоборот. В результате перераспределения расходов сумма гидравлических потерь должна быть близкой к нулю.

Гидравлический расчет кольцевой сети при наличии большого количества колец представляет собой весьма сложную задачу. Сложность заключается в решении систем квадратных уравнений. В связи с этим используются способы, основанные на методе последовательных приближений. Приближенный метод расчета позволяет упростить увязку кольцевых сетей. Применяются два метода увязки сетей — метод В. Лобачева и метод М. Андрияшева.

Кольцевая водопроводная сеть, ее преимущества и недостатки. Схема кольцевой сети. Указать на схеме ее элементы

Водопроводная сеть представляет собой совокупность трубопроводов, по которым вода транспортируется потребителям. Основное назначение водо­проводной сети — подавать потребителям воду в требуемом количестве, хоро­шего качества и с необходимым напором. Обычно водопроводная система на­ряду с подачей воды для хозяйственных нужд обеспечивает ещё и нужды по­жаротушения. Проектируют водопроводную сеть с учётом совместной работы насосных станций, водонапорной башни и других элементов системы водо­снабжения.

Трассировка водопроводной сети заключается в придании ей опреде­лённого геометрического начертания. Она зависит от: конфигурации населён­ного пункта, расположения улиц, кварталов, общественных и производствен­ных зданий, расположения источника водоснабжения и многих других факто­ров.

Н.С. — насосная станция

Б — водонапорная башня

Рисунок — Схема начертания кольцевой водопроводной сети

Кольцевую сеть применяют в населённых пунктах близ­ких по очертанию к квадрату или прямоугольнику. В этих сетях трубопрово­ды образуют один или несколько замкнутых контуров — колец. Благодаря кольцеванию каждый участок получает питание от двух или нескольких ли­ний, что значительно повышает надёжность работы сети и создаёт ряд других преимуществ. Кольцевые сети обеспечивают бесперебойную подачу воды да­же при авариях на отдельных участках: при выключении аварийного участка подача воды к другим линиям сети не прекращается. Они меньше подвержены авариям, т.к. в них не возникает сильных гидравлических ударов. При быст­ром закрытии какого-либо трубопровода поступавшая к нему вода устремля­ется в другие линии сети и действие гидравлического удара уменьшается. Во­да в сети не замерзает, т.к. даже при небольшом водоразборе она циркулирует по всем линиям, неся с собой тепло. Кольцевые сети обычно несколько длин­нее тупиковых, но устроены из труб меньшего диаметра. Стоимость кольце­вых сетей немного выше тупиковых. Благодаря высокой надёжности они на­ходят широкое применение в водоснабжении. Они полностью отвечают требованиям противопожарного водоснабжения. После того, как выполнен расчёт водопотребления населённого пункта, производится трассировка кольцевой разводящей сети. С этой целью на территории объекта водоснабжения (плане посёлка) вычерчивают трубопроводы, соединяют их концы и начала, образовывая замкнутые контуры-кольца, и подводят воду к крупным объектам. Далее на кольцевой сети намечаются узлы и участки. Каждый участок сети анализируется и замеряется. Все результаты сводятся в таблицу. Следует заметить, что особенностью кольцевых сетей является то, что раздача воды водопотребителям происходит практически на всех её участках, а это значит, что все они являются участками с путевыми расходами. Исклю­чение составляют лишь те участки, где явно нецелесообразно разбирать воду. Это могут быть участки, подводящие воду к крупным водопотребителям (на­пример, бане, больнице, МТФ и пр.).

В практике водоснабжения используют два основных вида сетей: разветвленные или тупиковые, и кольцевые. Последние представляют собой систему смежных замкнутых контуров или колец

Подача воды в заданных количествах в любую точку территории объекта водоснабжения может вестись как по разветвленной, так и по кольцевой сети. Однако, в отношении надежности и обеспечения бесперебойной ее подачи потребителям эти типы сетей далеко не равноценны.

Авария и выключение на ремонт любого участка разветвленной сети влечет за собой прекращение подачи воды всем потребителям, расположенным ниже места аварии по направлению движения воды.

В кольцевой сети при аварии (выключении) любого её участка вода может быть подана в обход по параллельно расположенным линиям. При этом нарушается снабжение водой только тех потребителей, которые присоединены к выключенному участку.

Кольцевая форма в известной мере парализует действие гидравлических ударов, которые иногда возникают в водопроводных сетях.

В то же время, общая протяженность кольцевой сети всегда больше, чем разветвленной.

Для большинства объектов водоснабжения как городов, так и промышленных предприятий, в соответствии с их требованиями к надежности систем подачи воды, устраивают кольцевые сети.

Разветвленные сети могут быть в небольших поселковых водопроводах и водопроводах сельских местностей (использующих пожарные водоемы на территории поселка), а также и для снабжения водой тех производственных потребителей, которые допускают перерыв в снабжении водой.

Рисунок 12 — Типы водопроводных сетей: а — тупиковая, б — кольцевая

А — водоводы, Б — магистральные линии, В — распределительные линии, Г- узловые расходы, 1-2, 2-3, 1-5, 5-7, 7-8 и т. д. .- участки для схемы (а), 1-2, 2-3, 1-10, 1-7 и т. д. участки для схемы (б).

Кроме того, разветвленные сети часто используют в крупных районных водопроводах, снабжающих ряд объектов, отстоящих друг от друга на значительных расстояниях. В таких системах надежность водоснабжения обеспечивается наличием местных резервуаров достаточной ёмкости.

В городских водопроводах для подачи воды к домовым ответвлениям водопроводные линии приходится прокладывать почти по каждому проезду, по каждой улице, поэтому в целом сеть принимает форму смежных замкнутых контуров, определяемую в основном планировкой города.

При этом, в отношении транспортирования воды, не все линии сети равноценны.

В любой кольцевой сети можно наметить основные направления движения воды, определяемые формой территории объекта, а также местами расположения точек питания (точек присоединения к сети водопроводов и водонапорных башен) и крупнейших потребителей воды.

Из общей массы линий, составляющих водопроводную сеть, обычно выделяется система, так называемых, магистральных линий, основной задачей которых является транспортирование воды транзитом в более удаленные районы снабжаемой территории. Они выбираются из числа линий, идущих в направлении движения основных масс воды. Магистрали прокладываются таким образом, чтобы подача воды в отдельные районы города и к отдельным крупным потребителям происходила кратчайшим путем.

Остальные линии, подсоединенные к магистральной сети и получающие из неё воду, составляют, так называемую, распределительную сеть. Основная задача этой сети — непосредственная подача воды к отдельным домовым ответвлениям, а также подвод воды к пожарным гидрантам во время пожара.

Конструкция ввода в здание или сооружение представляет собой короткий прямой участок трубопровода, соединяющий наружную водопроводную сеть с внутренней водопроводной сетью здания или сооружения и предназначенный для подачи воды из наружной сети во внутреннюю. Для того, чтобы вводы имели наименьшую длину от уличной сети, их проводят перпендикулярно к зданию.

Ввод обычно состоит из узла присоединения к наружной сети, располагаемого в колодце трубопровода, соединяющего этот узел с водомерным узлом в здании и водомерного узла с арматурой.

Как правило, в жилых домах делают один ввод или даже один ввод на группу зданий, в промышленных крупных цехах, высотных и производственно коммунальных зданиях — два и более. Конструкция пересечения вводом фундамента или стены сооружения может быть различна.

Вопросы для самопроверки:

1. Дать классификацию системы водоснабжения по основным признакам.

2. От чего зависят схемы расположения всех сооружений и устройств системы водоснабжения?

3. Перечислить основные элементы системы водоснабжения.

4. Классификация водоприемников.

5. Перечислить и раскрыть основные методы очистки воды.

8. От каких факторов зависит выбор метода очистки воды.

6. Основные конструктивные элементы резервуаров чистой воды.

7. Классификация водопроводных сетей, их достоинства и недостатки.

8. Начертить схему водоснабжения из поверхностного источника воды и дать расшифровку.