Оборудование водопроводных сетей здания, сооружения

Для устройства водопроводной сети применяют стальные, пластмассовые, чугунные, асбестоцементные и стеклянные трубы и соответствующие соединительные части к ним.

Стальные трубы водогазопроводные, оцинкованные и неоцинкованные (черные) изготовляют условным диаметром 10 — 150 мм; электросварные холоднодеформированные на давление 1 — 2,5МПа (10 — 25 кгс/см 2 ) изготовляют длиной 2 — 12 м. Стальные трубы как более надежные, прочные, удобные в монтаже применяют в основном для внутренних водопроводов. Для водопроводной сети, транспортирующей питьевую воду, используют стальные оцинкованные трубы, которые менее подвержены коррозии.

Выпускают трубы как с гладкими концами, так и с цилиндрической и конической резьбой. Коническая резьба обеспечивает более прочное и герметичное соединение по сравнению с цилиндрической и не требует применения уплотняющих материалов (льна, пропитанного суриком или масляной краской, синтетической ленты ФУМ).

Для соединения стальных труб используют прямые или переходные соединительные части (фитинги) из стали и чугуна (ГОСТ 8943-75). Кроме соединительных муфт, угольников, тройников и крестовин, применяют сборно-разборное соединение, называемое сгоном, которое состоит из муфты и контргайки, навернутой со стороны длинной резьбы (рисунок 29).

Рисунок 29 — Резьбовые соединения стальных труб

а – сгон; б – муфтовое; 1 – контргайка; 2 – длинная резьба; 3 – короткая резьба; 4 – муфта; 5 – труба; 6 – уплотнение.

Чугунные трубы (ГОСТ 6942-98) изготовляют трех классов (ЛА, А, и Б) условным диаметром 65 — 1000 мм на давление до 1,0 МПа (10 кгс/см 2 ), длиной 2 — 6 м. Чугунные трубы имеют гладкий и раструбный концы. При соединении их кольцевые щели в раструбах заделывают пеньковой прядью или резиновыми кольцами, зачеканивая асбестоцементом или свинцом (на особо ответственных участках). Трубы обладают большой коррозионной стойкостью и долговечностью, поэтому их применяют для устройства вводов, внутриквартальных и микрорайонных сетей.

Асбестоцементные трубы выпускают двух марок: ВТ-6 и ВТ-12, диаметром 100 — 500 мм. Соединяют их с помощью асбестоцементных муфт, заделывая зазор между трубой и муфтой резиновыми уплотнительными кольцами или пеньковой прядью и асбестоцементом. Применяют также раструбное соединение асбестоцементных труб с чугунными раструбными фасонными соединительными частями. Для прокладки самотечных канализационных сетей широко применяются безнапорные асбестоцементные (ГОСТ 1839-80*).

Пластмассовые трубы (ГОСТ 22689.089) по сравнению со стальными обладают большей химической стойкостью, меньшей шероховатостью и, следовательно, большей пропускной способностью. Применение этих труб ограничено из-за их низкого предела прочности и значительного коэффициента линейного расширения при повышенных (более 40° С) температурах. Для систем водоснабжения органами здравоохранения разрешено использовать пластмассовые трубы со штампом “пищевые”, например, из полиэтилена высокой плотности (ПВП), полиэтилена низкой плотности (ПНП), а также из полипропилена (ПП).

Полиэтиленовые трубы выпускают диаметром условного прохода 10 — 160 мм на давление до 1,0 МПа. Соединение труб между собой и с фасонными соединительными частями выполняют методом контактной сварки или с применением эпоксидного клея, а также с помощью обычных фланцев и накидных гаек. Фланцевые соединения с накидными гайками предусматривают в открытых, легкодоступных местах установки арматуры.

Арматура. Во внутренних водопроводах в зависимости от назначения различают арматуру: запорную, водоразборную, регулировочную и предохранительную. 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. Выбор материала зависит от условий эксплуатации и назначения арматуры.

Арматура, выпускаемая отечественной промышленностью, имеет различные конструктивные решения, гидравлические и акустические характеристики, которые учитываются при создании новых типов арматуры.

По принципу перемещения затвора водопроводная арматура подразделяется на пять типов: вентильная, пробковая (крановая), дроссельная, шторная (задвижки) и клапанная (рисунок 30)

Рисунок 30 — Принципиальные схемы действия водопроводной арматуры:

вентиля (а); пробкового крана(б); регулятора (в); задвижки (г); обратного клапана (д).

Запорная арматура — пробковые проходные краны, запорные вентили (рисунок 31), задвижки (рисунок 32), — предназначена для отключения отдельных участков водопроводной сети. Запорную арматуру устанавливают: у основания стояков водопроводной сети в зданиях, имеющих более трех этажей; на всех ответвлениях от магистральных трубопроводов; на кольцевой магистральной сети, у основания пожарных стояков, на которых имеется пять и более пожарных кранов; на ответвлениях в каждую квартиру; на подводках к промывным канализационным устройствам (бачкам, смывным кранам), на подводках к водоподогревателям; перед наружными поливочными кранами; перед приборами и аппаратами специального назначения; на ответвлениях, питающих более трех водоразборных точек.

Рисунок 31 — Запорная арматура а и б вентили прямой и косой; 1 – корпус; 2 – накидная гайка; 3 – маховик; 4 – шпиндель; 5 – сальник; 6 – головка; 7 – резиновая прокладка; 8 – винт и шайба; 9 – клапан в сборе.	Рисунок 32 — Задвижка проходная (а) и с электропроводом (б)

Поплавковые клапаны, как и смывные краны, являясь водоразборными устройствами, могут быть отнесены к самозапирающейся запорной арматуре (рисунок 33).

Рисунок 33 — Схема поплавкового клапана

На трубопроводах диаметром более 50 мм в качестве запорной арматуры устанавливают задвижки, а на трубопроводах меньших диаметров — вентили.

Водоразборная арматура – краны водоразборные, туалетные, смесительные, лабораторные, банные, поливочные, писсуары, смывные, пожарные и т. д. В зависимости от перемещения затвора водоразборную арматуру подразделяют на два типа: вентильную и пробковую. Для вентильной арматуры основным элементом является затвор (клапан), который, перемещаясь возвратно-поступательно, частично или полностью постепенно открывает или закрывает отверстие для прохода воды.

Основным элементом пробковой арматуры является коническая пробка с отверстием, при повороте которой на 90° происходит быстрое открытие или закрытие крана, что может вызвать гидравлический удар.

Выпускают водоразборные краны неповоротные и поворотные, банные (пробковые).

К водоразборной арматуре относятся также смесители, предназначенные для смешения холодной и горячей воды, для умывальников (настенные и настольные), моек, ванн со стационарной душевой сеткой и с душевой сеткой на гибком шланге, душевых установок.

Водоразборные пожарные краны диаметром 50 и 65 мм представляют собой вентили с наружной и внутренней резьбой на концах для ввертывания в тройники монтажного стояка и для присоединения быстросмыкающихся полугаек.

Выпускается также специальная водоразборная арматура для учебных зданий и лабораторий.

Регулировочная арматура (регуляторы расхода, напора, регулировочные вентили и т.п.) (рисунок 34) предназначена для регулирования расхода воды, а также для поддержания определенного напора в сети или перед водоразборными приборами. Регулировочная арматура обеспечивает нормальные условия эксплуатации водоразборной арматуры и повышает гидравлическую устойчивость всей системы. Регуляторы давления (напора), например, понижают избыточный напор и поддерживают его постоянным, поэтому их устанавливают на вводах в здания, в 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 диаметром 20 — 100 мм применяют при давлениях до 1,6 МПа.

Рисунок 34 — Регулятор-стабилизатор давления: а – общий вид регулятора; б – схема включения стабилизатора; 1 – корпус; 2 – клапан; 3 – шток; 4 – мембрана; 5 – камера давления; 6 трубка передачи давления; 7 – рычаг; 8 – микрогруз; 9 – груз регулятора

К предохранительной арматуре относятся также обратные клапаны различной конструкции (рисунок 35) обеспечивающие движение воды в трубопроводе только в одном направлении. При движении воды в обратном направлении клапан прижимается водой к седлу и закрывает проход.

Обратные клапаны устанавливают на вводах и на обвязках оборудования в системах с водонапорными баками и повысительными насосами.

Рисунок 35 — Предохранительная арматура

а, б – рычажный предохранительный и подъемный клапан; в – обратный клапан «заслонка»; 1 – рычаг с грузом; 2 – крышка; 3 клапан; 4 – корпус; 5 – подъемный клапан; 5 – заслонка.

Вопросы для самопроверки:

1. Начертить схему системы внутреннего водопровода с водонапорным баком и дать расшифровку к ней.

2. Начертить схему и дать расшифровку к ней системы внутреннего водопровода с повысительной насосной установкой.

3. Начертить схему и дать расшифровку к ней системы внутреннего водопровода с повысительной насосной установкой и водонапорным баком.

4. Начертить схему и дать расшифровку к ней системы с повысительной пневматической установкой или с повысительными насосами и гидропневмобаком.

5. Перечислить элементы внутреннего водопровода.

6. Начертить схему водопроводной сети высотных зданий и дать расшифровку к ней.

Механическое оборудование систем водоснабжения

Строительный портал о технологиях строительства, ремонте и эксплуатации

Устройство системы водоснабжения предприятия

Вода эксплуатируется практически во всех производственных процессах на каждом промышленном объекте в нашей стране. Применение воды в процессе производства может сводиться к нескольким основным направлениям:

• Охлаждение;
• Очистка;
• Парообразование;
• Гидравлические системы;
• Вода может входить в состав производимой продукции.

Для всех потребностей на предприятии необходимо устанавливать качественную систему водоснабжения. В данной статье приводится информация относительно устройства и основных технических характеристик подобных систем.

Содержание

Охлаждение и парообразование на предприятии

Если производственный процесс требует постоянного использования воды с целью охлаждения механических приспособлений, объемы эксплуатируемой жидкости будет весьма существенными. К данной группе имеет отношение расходование жидкости с целью снижения температуры конденсаторов, установленных паровых турбин на ТЭС, доменных печей, а также сталеплавильных агрегатов, устройств, используемых в нефтехимической промышленности и т.п.

Вода с целью очистки в больших объемах используется в процессе производства бумаги, целлюлозы, изделий текстиля и т.п. Также вода применяется для заливки в паросиловые агрегаты. В некоторых технологических процессах возникают большие расходы на гидравлический транспорт, используемый при очистке всевозможных материалов.

Некоторые предприятия добавляют воду в производимую пищевую продукцию.

В соответствии с потребностями производства и целевым назначением, качество используемой воды может существенно отличаться. Если жидкость используется с целью охлаждения, покажатель жесткости и мутности должен быть минимальным. Также от жидкости требуется отсутствие коррозийных свойств. Для этого зачастую используется дистиллированная вода. Чтобы заливать воду в паровые котлы, в ней не должно содержаться никаких солей. При использовании в пищевой промышленности вода тоже не должна содержать солей, способных изменить вкусовые свойства продукции. Режим работы любого промышленного объекта изначально определяет производственные потребности в использовании воды.

Промышленные системы водоснабжения имеют определенные отличительные особенности. Главная особенность заключается в том, что используемая жидкость может без особого труда быть очищена от различных примесей без сброса в водоем с возможностью повторного использования. В соответствии с такими требованиями на промышленных объектах могут устанавливаться такие виды систем водоснабжения:

• Прямоточные, подразумевающие подачу жидкости потребителю и перекачка в водоем после применения;
• Оборотные, в которых нагретая вода охлаждается для повторного использования в аналогичных целях;
• Последовательные системы перекачивают используемую воду в другой цех после использования в предыдущем.

Требования к качеству используемой жидкости могут повлиять на усложнение установленной системы водоснабжения.

Разновидности систем водоснабжения

Устанавливаемые системы водоснабжения, либо водопроводы могут классифицироваться еще по таким основным признакам:

• По категории обслуживаемых объектов;
• По назначению водопроводы могут делиться на хозяйственно-питьевые, производственные, задействованные в тушении пожаров или комбинированные;
• По методу подачи бывают самотечные системы и водопроводы с механической подачей жидкости;
• По виду используемых источников водопроводы могут классифицироваться на природные, системы, берущие воду из централизованных магистралей после очистки, а также на комбинированные системы;
• По территориальному охвату системы водоснабжения могут делиться на местные и централизованные;
• Характер применения жидкости в промышленности;
• Системы делятся по надежности на 3 основных категории в зависимости от разновидности промышленного объекта.

Базируясь на технико-экономических показаниях, нередко оборудуются комбинированные системы, снабжающие механизмы, задействованные на производстве, и противопожарные системы.

Современные системы водоснабжения могут обслуживать как одно, так и несколько предприятий. Такие водопроводы классифицируются, как групповые.

Основные принципы оборудования производственных систем водоснабжения

Для уменьшения объемов промышленных стоков, строительство системы водоснабжения на предприятии необходимо рассматривать в объединении с канализационной магистралью.

Водоснабжение промышленных объектов и отведение отработанной жидкости должно выполняться одной системой в которой эти процессы выполняются поэтапно. Это считается основным и наиболее значимым условием для оборудования достаточно эффективного устройства водопотребления на промышленных объектах. Схематично это можно рассмотреть на картинке.

Следующая характеристика – это применение в производственных циклах жидкости, забираемой из централизованных городских канализационных систем после предварительной очистки. Естественно, такие механизмы не должны устанавливаться на пищевом или фармацевтическом производстве.

Водоснабжение объектов нефтехимической промышленности или систем водоснабжения предприятий по обработке черных металлов. В механизмах, используемых на таких объектах жидкость из первоисточников можно подавать только для дополнения общего используемого объема с целью восполнения минимального достаточного уровня жидкости. Технологические растворы должны очищаться до того состояния, в котором они пригодны к повторному использованию.

С такой целью могут быть оборудованы локальные систем, на которых базируется водоснабжение в отечественной промышленности.

Эффективность работы устанавливаемых систем может быть повышена, благодаря устройствам минимизации энергетических и денежных затрат на переработку сточных вод до состояния, позволяющего запускать их снова в производство.

Особенности проектирования

Бытовые и промышленные водопроводы могут отличаться тем, что в заводских устройствах нельзя что-либо переоборудовать собственноручно при желании. Каждая система водоснабжения, устанавливаемая на заводе, обязательно должна быть спроектирована одновременно с главной технологией.

В таких проектах предоставляется научное обоснование выбора подходящего качества воды для производства. Очищенные стоки в подобных документах указываются в качестве технологических растворов, используемых с целью завершения нормальной производственной операции.

Поскольку замкнутые системы, устанавливаемые на предприятиях, считаются сравнительно сложными структурными компонентами, на их оборудование всегда будет требоваться много времени и платежных средств. Решение подобных задач на сегодняшний день на первом месте при разработке новых механизмов водоснабжения, так и для переоборудуемых объектов.

Соотношение количества эксплуатируемой повторно водной массы в металлургии, химической или бумажной промышленности может соответствовать даже показателю в 95%. Несмотря на это, используется сравнительно много свежей жидкости для работы таких предприятий. Больше всего жидкости используют целлюлозно-бумажные производители – около 500 кубометров. Для сравнения можно рассмотреть нефтеперерабатывающую промышленность, где на предприятиях применяется приблизительно в 2 раза меньше воды.

Работа промышленных систем водоснабжения

Каждая промышленная система водоснабжения должна время от времени восполняться или полностью обновляться. Жидкость в большинстве случаев применяется в качестве теплоносителя, либо охладителя. После использования воду зачастую снова охлаждают или повышают температуру до необходимого уровня. Перед повторным использованием вода может очищаться.

Количество систем оборотного водоснабжения увеличивается во всех областях промышленности. Воду нередко используют для теплообмена. Вода систематически нагревается и охлаждается в градирнях, либо специальных брызкальных бассейнах. При испарении большая часть воды теряется в процессе производства, поэтому ее уровень должен быть восполнен.

Оборотные системы используются в 98% предприятий химической промышленности в утвержденных технологических операцийх, где нужна очистка жидкости от отходов. Отделение шлама от жидкости позволяет выполнять его переработку и получать сравнительно ценные компоненты.

Вода используется повсеместно для охлаждения эксплуатируемых механизмов в различных производственных процессах. На переработку 1 кубометра нефти может понадобиться около 2,5 кубов воды. Для нефтегазоперерабатывающих предприятий суточный объем расхода воды достаточно большой, к тому же недопустимо сбрасывать эту воду в канализацию. Поэтому жидкость пропускают всегда через очистные сооружения для возможности повторного применения.

Оборотное водоснабжение для систем ТЭЦ функционирует по принципу парогенерации, его направления на турбины с последующей конденсацией в специальных охлаждающих отсеках, после которых жидкость может повторно использоваться.

В быту для многих людей подобные технологии не представляют никакого интереса. Однако владельцы маленьких предприятий систематически сталкиваются с необходимостью эксплуатации оборотной воды на мойках, в бассейнах или даже прачечных, чтобы не получать ее систематически из централизованного водопровода, поскольку это может повлечь серьезные финансовые затраты.

Разделяют две основных схемы эксплуатации воды:

1. Без обработки после эксплуатации.
2. Схема применения с промежуточной обработкой.

В первом варианте вода может использоваться после прохождения технологического процесса, если ее эксплуатационные показатели остаются приемлемыми. Например, питьевая вода используется для мытья тары, затем ее можно применять для отдельных бытовых потребностей в системе подсобного хозяйства.

Водоснабжение на предприятии

Вода, используемая в оборотных системах, должна соответствовать определенным требованиям:

1. Отсутствие негативного воздействия на качество используемой продукции.
2. Незначительное коррозийное воздействие на металлические элементы.
3. Отсутствие солевых отложений в механизмах.
4. Отсутствие любого биологического обострения внутри системы.

Устанавливаемые промышленные системы аккумулируют большие объемы примесей в отстойниках с отработанной жидкостью и градирнях. Очистка емкостей выполняется буквально в ручном режиме и с применением механизированных систем вывода осадка без остановки работы системы водоснабжения. Когда оборотная вода испаряется, в ней накапливаются соли, которые оседают на трубах.