Расчет потребления воды на предприятии. А. угольные и сланцевые предприятия. Определение высоты водонапорной башни

Основными видами потребления воды являются: хозяйствен­но-питьевое водопотребление жителей населенных пунктов; водо-потребление промышленных предприятий; водопотребление, свя­занное с благоустройством территорий (поливка улиц, зеленых насаждений и пр.); использование воды для пожаротушения; собственные нужды системы водоснабжения.

Хозяйственно-питьевое водопотребление. Нормы хозяйст­венно-питьевого водопотребления в населенных пунктах принимают по СНиП 2.04.02 - 84 (табл. 1.1).

Для районов застройки зданиями с водопользованием из во­доразборных колонок удельное среднесуточное (за год) водо­потребление на одного жителя следует принимать 30...50 л/сут.

Удельное водопотребление включает расходы воды на хозяйственно-питьевые и бытовые нужды в общественных зданиях, за исключенем расходов воды для домов отдыха, санаторно-туристических комплексов и оздоровительных лагерей.

Выбор удельного водопотребления в пределах, указанных в табл. 1.1, должен производиться в зависимости от климати­ческих условий, мощности источника водоснабжения и качества воды, степени благоустройства, этажности застройки и местных условий.

Количество воды на нужды промышленности, обеспечива­ющей население продуктами, и неучтенные расходы при соот­ветствующем обосновании допускается принимать дополнительно в размере 10...20 % суммарного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды населенного пункта.

Удельное водопотребление в населенных пунктах с числом жителей свыше 1 млн. человек допускается увеличивать при обосновании в каждом отдельном случае и согласовании с орга­нами Государственного надзора.

Среднесуточный (за год) объем водопотребления, м 3 /сут, на хозяйственно-питьевые нужды определяют по формуле

где q Ж1 - норма удельного водопотребления, л/(сут·чел), соответствующая i -й степени санитарно-технического благоуст­ройства жилых зданий и принимаемая по табл. 1.1; N i - рас­четное число жителей, проживающих в районах жилой застройки с i-й степенью благоустройства, на конец рассматриваемой очере­ди строительства.

Расчетное число жителей может быть определено по формуле

где р j - j-я плотность населения, чел/га; F ij , - площадь рай­она жилой застройки с i-й степенью санитарно-технического благоустройства зданий и j-й плотностью населения, га.

Для правильного расчета систем водоснабжения необходимо знать очередность их развития и соответствующее этим очередностям водопотребление. Рост водопотребления в период развития системы происходит вследствие увеличения численности населе­ния и повышения степени санитарно-технического благоустрой­ства зданий. Учет роста водопотребления осуществляется путем определения расчетного водопотребления на конец соответст­вующей очереди развития.

Потребление воды на хозяйственно-питьевые нужды населен­ного пункта неравномерно в течение года. Наблюдаются коле­бания суточного расхода: сезонные, связанные с изменением температуры и влажности в отдельные времена года, а также недельные и суточные, обусловленные особенностями водопотреб­ления в различные дни недели (будни, выходные, предпразднич­ные и праздничные дни). Системы водоснабжения должны быть запроектированы на пропуск максимального суточного расхода воды, м 3 /сут, равного

где Ксут max = 1,1...1,3 - максимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления, учитывающий уклад жизни населения, режим работы предприятий, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели, Qсутm- расчетный (средний за год) суточный расход воды, м 3 /сут, определяемый по формуле (1.1).

В отдельных случаях требуется проверка работы системы водоснабжения при минимальном суточном расходе воды, м 3 /сут, определяемом по формуле

где К сут min = 0,7...0,9 минимальный коэффициент суточной неравномерности водопотребления.

Водопотребление промышленных предприятий. На про­мышленных предприятиях (включая предприятия сельскохозяй­ственного производства) вода расходуется на технологические нужды производства, хозяйственно-питьевые нужды работающих, а также на пользование ими душем.

Нормы водопотребления на технологические нужды зависят от принятого технологического процесса, вида системы водоснаб­жения, качества воды и др.

Средние объемы водопотребления определяют по видам ис­пользуемой воды (оборотная, подпиточная) путем умножения соответствующих удельных ее расходов на производительность технологического процесса в принятых единицах величин (1 т, 1000 кВт и т. д.).

В соответствии со СНиП 2.04.01-85 нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды работников промышленных предприятий принимают равными для работающих в цехах с тепловыделением более 84 кДж на 1 м 3 /ч (горячие цехи) q r = 45 л в смену на одного человека; для остальных цехов q х = = 25 л.

Объем водопотребления в смену, м 3 /см, определяют по фор­муле

Qx/n = q r n r + q x n x , (1.5)

где п r , п х - число работающих соответственно в цехах с тепловыделением более 84 кДж на 1 м 3 /ч и в остальных цехах для рассматриваемой смены.

Расход воды на пользование душем определяют, исходя из часового расхода воды

на одну душевую сетку 500 л при продол­жительности пользования душем 45 мин. При этом расход воды на принятие душа после окончания смены, м 3 /ч, определяют по формуле

где N душ - число пользующихся душем в данную смену; а - количество человек, приходящихся на одну душевую сетку.

Водопотребление, связанное с благоустройством территорий городов и промышленных площадок. Нормы водопотребления на поливку зеленых насаждений, а также мытье улиц населен­ных пунктов и территорий промышленных предприятий прини­мают по СНиП 2.04.02--84 в зависимости от Типа покрытия территории, способа ее поливки, вида насаждений, климатиче­ских и других местных условий (табл. 1.2).

Суточный объем водопотребления, м 3 /сут, на поливку улиц и зеленых насаждений определяют по формуле

где Qпол - расход воды на поливку, л/м 2 , принимаемый по табл. 1.2; F - площадь территории населенного пункта «брутто» (с учетом улиц, площадей и т. д.), га; а - доля поливаемой территории населенного пункта, %.

При отсутствии данных о площадях по видам благоуст­ройства (зеленые насаждения, проезды и т. п.) среднесуточное за поливочный сезон потребление воды на поливку, м 3 /сут, мо­жет быть определено по формуле

где q ж п - удельная норма водопотребления на поливку в расчете на одного жителя населенного пункта, принимаемая равной 50.. 90л/сут на человека в зависимости от климатических условий, мощности, источника водоснабжения, степени благо­устройства населенного пункта и других местных условий; N - расчетное число жителей в населенном пункте.

Суммарный суточный расход воды определяют по отдель­ным группам потребителей, снабжаемых водой рассчитываемой системой водоснабжения.

Для единой системы водоснабжения, обслуживающей все перечисленные группы потребителей, определяют: среднесуточный расход воды, м 3 /сут,

максимальный суточный расход воды, м 3 сут,

В формулах (1.9) и (1.10) Qтех- суточный расход воды на технологические нужды промышленных предприятий.

Системы водоснабжения рассчитывают на максимальный су­точный расход воды и проверяют на пропуск расчетного проти­вопожарного расхода.

Использование воды для пожаротушения. В соответствии со СНиП 2.04.02-84 расход воды на наружное пожаротушение (на один пожар) и количество одновременных пожаров в насе­ленном пункте для расчета магистральных (расчетных кольце­вых) линий водопроводной сети должны приниматься по табл. 1.3.

При зонном водоснабжении расход воды на наружное пожа­ротушение и количество одновременных пожаров в каждой зоне следует принимать в зависимости от числа жителей, прожи­вающих в зоне.

Количество одновременных пожаров и расход воды на один пожар в населенных пунктах с числом жителей более 1млн. че­ловек следует принимать согласно требованиям органов Государ­ственного пожарного надзора.

Для группового водопровода количество одновременных по­жаров принимают в зависимости от общего числа жителей в населенных пунктах, подключенных к водопроводу.

Расход воды на наружное пожаротушение жилья и производственных зданий для расчета соединительных и распределенных линии водопроводной сети, а также водопроводной сети внутри микрорайона или квартала следует принимать для зда­ния, требующего наибольшего расхода воды, по табл. 1.4.

Расход воды на один пожар для наружного пожаротушения на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях должен приниматься для здания, требующего наибольшего расхода воды, согласно табл. 1.5 и 1.6. Расчетное количество пожаров при этом зависит от занимаемой ими площади: один пожар - при площади до 150 га, два пожара - более 150 га.

Расчетную продолжительность тушения пожара принимают 3 ч; для зданий I и II степени огнестойкости с несгораемыми несущими конструкциями и утеплителем с производствами кате­горий Г и Д - 2 ч.

Определение общего противопожарного расхода воды в насе­ленном пункте осуществляется в зависимости от местораспо­ложения промышленных или сельскохозяйственных предприятий.

Таблица 1.6 Нормы водопотребления на наружное пожаротушение производственных зданий шириной 60 м и более

Если предприятие находится в черте города, в расчетное коли­чество одновременных пожаров (табл. 1.3) включены и пожары этого предприятия. При этом в расчетный расход воды следует включать соответствующие расходы воды на пожаротушение на этих предприятиях, если они больше указанных в табл. 1.3.

При расположении предприятия вне населенного пункта рас­четное количество одновременных пожаров должно приниматься:

при площади территории предприятия до 150 га и числе жите­лей в населенном пункте до 10 тыс. человек - один пожар (на предприятии или в населенном пункте по наибольшему расходу воды); то же, при числе жителей в населенном пункте свыше 10 до 25 тыс. человек - два пожара (один на предприятии и один в населенном пункте);

при площади территории свыше 150 га и при числе жителей в населенном пункте до 25 тыс. человек - два пожара (два на предприятии или два в населенном пункте по наибольшему расходу).

при числе жителей в населенном пункте более 25 тыс. человек расход воды следует определять как сумму потребного большего расхода (на предприятии или в населенном пункте) и 50 % по­требного меньшего расхода (на предприятии или в населенном пункте).

Во всех случаях расход воды на наружное пожаротушение в населенном пункте должен быть не менее расхода воды на по­жаротушение жилых и общественных зданий, указанных в табл. 1.4.

Собственные нужды системы водоснабжения. Система водоснабжения должна рассматриваться как промышленное предприятие, потребляющее воду на хозяйственно-бытовые нуж­ды работников, в технологических процессах и для пожароту­шения. Наиболее крупным потребителем воды, используемой на собственные нужды в системе водоснабжения, являются очист­ные сооружения.

В соответствии со СНиП 2.04.02-84 ориентировочно средне­суточные (за год) расходы воды на собственные нужды станций осветления и обеззараживания следует принимать: при повтор­ном использовании промывной воды в размере 3...4% количе­ства воды, подаваемой потребителям; без повторного использо­вания - 10...14%, для станций умягчения - 20...30%;

Объем водопотребления на собственные нужды системы водо­снабжения влияет на расчетную производительность, м 3 /сут, водозаборных и очистных сооружений (рис. 1.1)

где - максимальный суточный расход воды, м/сут; α - коэффициент, учитывающий собственные нужды очистных сооружений; для водозаборных сооружений а принимаем равным 1,03…1,04 при повторном использовании воды и 1,1…1,14 без повторного использования на станции осветления и обезжелезивания, на станциях умягчения 1,2…1,3; для очистных сооружений как при повторном использовании воды, так и без него 1,10…1,14 на станциях умягчения и обезжелезивания и 1,2…1,3 на станциях умягчения.

Задание на курсовую работу

Степень огнестойкости здания производственного корпуса II.

Ширина зданий до 60 м.

Площадь территории предприятия до 150 га.

Объем зданий:

I производственного корпуса 100 тыс. м 3

II производственного корпуса до 200 тыс. м 3

Число рабочих смен 3.

Число рабочих в смену 600 человек.

Расход воды на производственные нужды 700 м 3 /см.

Количество рабочих в смену, принимающих душ 80%.

Исходные данные по населенному пункту

Количество жителей в населенном пункте 21 тыс. чел.

Этажность застройки 5.

Степень благоустройства районов жилой застройки: внутренний водопровод, канализация и централизованное горячие водоснабжение

Тип общественного здания: фабрика-кухня (тип «б») объемом до 2500м 3 Измеритель 5000 блюд.

Материал труб магистральных участков водопроводной сети и водопроводов: чугунные с полимерным покрытием нанесенным методом центрифугирования.

Длина водопроводов от НСII до водонапорной башни 700 м.

1. Определение водопотребителей и расчет необходимого расхода воды на хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды поселка и предприятия

1.1 Определение водопотребителей

Объединенный хозяйственно-питьевой и противопожарный водопровод должен обеспечивать расход воды на хозяйственно-питьевые нужды поселка, хозяйственно-питьевые нужды предприятия, хозяйственно-бытовые нужды общественных зданий, производственные нужды предприятия, тушение возможных пожаров в поселке и на предприятии.

1.2 Расчет потребного расхода воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды

Нормы водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды для населенных пунктов определяются по СНиП 2.04.02-84, п.2.1, табл.1, примечание 4 и зависят от степени благоустройства районов жилой застройки. Норму водопотребления на одного человека принимаем 300 л/сут.

Расчетный (средний за год) суточный расход воды , м 3 /сут на хозяйственно-питьевые нужды

q - удельная водопотребления на одного жителя, принимаемое по табл.1 СНиП 2.04-84; N ж – расчетное число жителей.

, м 3 /сут.

Суточный расход с учетом водопотребления на нужды промышленности обеспечивающей население продуктами, и неучтенные расходами увеличивается на 10-20% (п.2.1, примечание 4) .

Расчетный расход воды в сутки наибольшего водопотребления

К суm.max – коэффициент суточной неравномерности водопотребления;

К суm.max – учитывает уклад жизни населения, режим работы предприятия, степень благоустройства зданий, изменение водопотребления по сезонам года и дням недели.

Для здания, оборудованных внутренним водопроводом, канализацией и централизованным горячим водоснабжением, принимаем К суm.max =1,1.

Расчетный часовой максимальный расход воды

К ч.max – коэффициент часовой неравномерности водопотребления;

где a max – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий, режим работы предприятий и другие местные условия, принимается по п.2.2 .

b max – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте, принимается по табл.2, п.2.2.

, м 3 /сут

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды в общественных зданиях

q общ.зд. – норма расхода воды потребителями в сутки для общественного здания принимается по приложению 3 ;

N общ.зд – количество измерителей.

Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды фабрики-кухни

м 3 /сут

Суммарный расход воды по поселку.

М 3 /сут

Промышленное предприятие.

В соответствии п.2.4. , приложения 3 и согласно задания, норму водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды на одного человека в смену принимаем

Водопотребление в смену

N см – количество работающих в смену.

м 3 /см

Суточное водопотребление

где

n см – количество смен.

м 3 /сут

Количество душевых сеток

где N см – количество рабочих, принимающих душ.

шт.

Водопотребление в смену

0,5 м 3 /ч – норма расхода воды на одну душевую сетку (приложение 3);

Суточное водопотребление на душ

где n см – количество смен; n см =3.

м 3 /сут

Расход воды на производственные нужды предприятия по заданию м 3 /см, который распределяется равномерно по часам смены (восьмичасовая смена с перерывом на обед один час, в течении которого производство не останавливается). Принимается работа восьмичасовых смен

Часовой расход воды

м 3 /ч

Суточное водопотребление на производственные нужды

Таким образом, расчетный суточный расход воды по предприятию составит

Суммарный расход воды за сутки по поселку и предприятию равен

По поселку и предприятию наибольшее водопотребление происходит с8 до 9 ч., в это время на все нужды расходуется 574,3 м 3 /ч или

л/с

По предприятию расчетный расход

л/с

Расчетный расход общественного здания (больница).

л/с

Поселок расходует

Строим график водопотребления объединенного водопровода по часам суток (рис. 1).

Рис.1 - Определение расчетных расходов воды на пожаротушение

Расчетные расходы воды для наружного пожаротушения в населенных пунктах и на промышленном предприятии определяются по СНиП 2.04.02-84, п.п.2.12-2.23, а для внутреннего пожаротушения по СНиП 2.04.01-85, п.п.6.1-6.6.

Так как водопровод в поселке проектируется объединенным, то согласно СНиП 2.04.02-84, п.2.23 при количестве жителей 21000 человек принимаем 1 пожар. При пятиэтажной застройке расход воды 15 л/с на один пожар.

Расход воды на внутреннее пожаротушение в поселке при наличии бфабрики кухни объемом до 2500 м 3 , согласно СНиП 2.04.01-85, п.61, таблица 1 принимаем 1 струю производительностью 2,5 л/с

Согласно СНиП 2.04.02-84, п. 2.22 на предприятии принимаем один пожар, т.к. площадь предприятия до 150 га.

Согласно п.2.14, таблица 8, примечание 1, расчетный расход воды для здания принимаем

Согласно СНиП 2.04.01-85, п.61, таблица 2 расчетный расход на внутреннее пожаротушение в производственном здании принимаем из расчета 2 струи 5 л/с каждая:

л/с

2. Гидравлический расчет водопроводной сети

Общий расход воды в час максимального водопотребления, т.е. с 8-9 ч., составляет 159,53 л/с в том числе сосредоточенный расход предприятия равен 34,83л/с, а сосредоточенный расход общественного здания 0,58л/с.

Рисунок 2 – Расчетная схема водопроводной сети.

1.Определим равномерно распределенный расход:

2.Определяем удельный расход:

л/с

где - длина участка;

m – количество участков;

j – номер участка.

3. Определим путевые отборы:

Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Путевые расходы

4. Определим узловые расходы:

,

где - сумма путевых отборов на участках, примыкающих к данному узлу;

Таблица 2 – Узловые расходы

5. Добавим к узловым расходам сосредоточенные расходы. К узловому расходу в точке 5 добавляется сосредоточенный расход предприятия, а в точке 3 – сосредоточенный расход общественного здания.

Тогда q 3 =15,515+0,58=16,095 л/с, q 5 =18,618+34,83=53,448 л/с

Величины узловых расходов показаны на рис. 3 с учетом сосредоточенных расходов

Рисунок 3 – Расчетная схема водопроводной сети с узловыми расходами.

6. Выполним предварительное распределение расходов воды по участкам сети. Сделаем это сначала для водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без пожара).

Диктующей точкой является точка 5. Предварительно наметили направление движения воды от точки 1 к точке 5 (направление показаны на рис.3). потоки воды могут подойти к точке 5 по трем направлениям: первое 1-2-3-4-5, второе –1-7-4-5, третье –1-7-6-5. Для узла 1 должно выполняться соотношение . Величины л/с и

.

, .

В результате получится:

Проверка л/с.

При пожаре водопроводная сеть должна обеспечивать подачу воды на пожаротушение при максимальном часовом расходе воды на другие нужды за исключением расходов на промышленном предприятии на душ, поливку территории и т.п. (п.2.21 ), если эти расходы вошли в расход в час максимального водопотребления. Для водопроводной сети, показанной на рис. 2, расход воды на пожаротушение следует добавить к узловому расходу в точке 5, где осуществляется отбор воды на промышленное предприятие и которая является наиболее удаленной от точки ввода (от точки 1), т.е.

Схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами в обычное время показана на рис.4.

Рисунок 4 - Расчетная схема водопроводной сети с предварительно распределенными расходами при хозяйственно-производственном водопотреблении

При пожаре водопроводная сеть должна обеспечить подачу воды на пожаротушение при максимальном часовом расходе воды на другие нужды за исключением расходов на промышленном предприятии на душ, поливку территории и т.п. (п.2.21 СНиП 2.04.02-84), если эти расходы вошли в час максимального водопотребления.

Гидравлический расчет сети при пожаре.

Так как , то узловые расходы при пожаре будут другие, чем в час максимального водопотребления без пожара определим узловые расходы так, как считали без пожара

Для узла 1 должно выполняться соотношение . Величины л/с и л/с известны, а и неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин. Возьмем, например, л/с. Тогда,

Для точки 7 должно соблюдаться следующее соотношение

.

Значения л/с и л/с известны, и неизвестны. Задаемся произвольно одной из этих величин и принимаем, например, л/с. Тогда,

Расходы воды по другим участкам можно определить из следующих соотношений:

, .

В результате получится:

Проверка л/с.

Рисунок 5 - Расчетная схема водопроводной сети с узловыми и предварительно распределенными расходами при пожаре.

7. Определяем диаметры труб участков сети.

Для чугунных труб.

По экономическому фактору и предварительно распределенному расходу воды по участкам сети при пожаре по таблице 3 чугунные трубы ГОСТ 9583-75 и ГОСТ 21053-75 определяем диаметры труб участков водопроводной сети:

Увязка водопроводной сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении.

Увязка выполняется до тех пор, пока ∆h ≤ 0,5 м

∆q ’ = ∆h / 2∑(h/q)

Для участка 4–7, который является общим для обоих колец, вводятся две поправки - из первого кольца и из второго. Знак поправочного расхода при переносе из одного кольца в другое следует сохранять.

Определение потерь напора при максимальном хоз.-производственном водопотреблении.

где , ,

Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении составляют: h c = 10,9596 м.

Определение потерь напора при максимальном хоз.-производственном водопотреблении и пожаре.

Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке) как видно по направлениям стрелок, могут пойти по 3-м направлениям: первое - 1-2-3-4-5, второе - 1-7-4-5

Потоки воды от точки 1 к точке 5 (диктующей точке) как видно по направлениям стрелок, могут пойти по 3-м направлениям: первое - 1-2-3-4-5, второе - 1-7-4-5, третье - 1-7-6-5. Средние потери напора в сети можно определить по формуле

где , ,

Потери напора в сети при максимальном хозяйственно-производственном водопотреблении (без расходов на душ на предприятии) и при пожаре составляют

h 1 = 2,715+6,2313+6,6521+11,9979=27,5927 м

h 2 = 2,5818+12,8434+11,9970=27,4722 м

h 3 = 2,5818+3,6455+21,1979= 27,4234 м

3. Определение режима работы НС- II

Выбор режима работы насосной станции второго подъема определяется графиком водопотребления. В те часы, когда подача НС- II больше водопотребления поселка, избыток воды поступает в бак водонапорной башни, а в часы, когда подача меньше водопотребления поселка, недостаток воды поступает из бака водонапорной башни. Для обеспечения минимальной емкости бака график подачи воды насосами стремятся приблизить к графику водопотребления. Однако частое включение и выключение насосов усложняет эксплуатацию насосной станции и отрицательно сказывается на электрической аппаратуре управления насосными агрегатами. Установка большой группы насосов с малой подачей приводит к увеличению площади НС-II и КПД насосов с малой подачей ниже, чем с большей. Поэтому принимают двух или трехступенчатый режим работы НС-II.

При любом режиме работы НС-II подача насосов должна обеспечить полностью (100 %) потребление воды поселком. Принимаем двухступенчатый режим работы НС-II с подачей каждым насосом 2,5 % в час от суточного водопотребления. Тогда один насос за сутки подаст 2,5*24 = 60 % суточного расхода воды. Второй насос должен подать 100-60 = 40 % суточного расхода воды и его надо включить на 40/2,5 = 16ч.

В соответствии с графиком водопотребления предлагается второй насос включить в 5 часов и выключать в 21. Этот режим показан пунктирной линией.

Для определения регулирующей емкости бака водонапорной башни составим таблицу 3.

Таблица 3 - Водопотребление и режим работы насосов

В графе 1 проставлены часовые промежутки, а в графе 2 часовое водопотребление в % от суточного водопотребления в соответствии с графой 11 таблицы 1. В графе 3 подача насосов в соответствии с предложенным режимом работы НС-II.

Если подача насосов выше, чем водопотребление поселка, то разность этих величин записывается в графу 4 (поступление в бак), а если ниже - в графу 5 (расход бака).

Остаток воды в баке (графа 6) к концу некоторого промежутка определяется как алгебраическая сумма двух граф 4 и 5 (положительных при поступлении в бак и отрицательных при расходе из него).

Регулирующая емкость бака будет равна сумме абсолютных значений наибольшей положительной и наименьшей отрицательной величины графы 6. В рассмотренном примере емкость бака башни получилась равной 3,88 % от суточного расхода воды.

Попробуем проанализировать другой режим работы НС-II. Задавая подачу насосов по 3 % от суточного расхода воды каждым насосом. Один насос за 24 часа подаст 24*3 = 72 % суточного расхода. На долю другого придется 28 % и он должен работать 28/3 = 9,33 часов. Второй насос необходимо включить с 8 до 17 часов 20минут. Этот режим работы НС-II показан на графике штрихпунктирной линией. Регулирующая емкость бака равна

7,61 %, т.е. при этом режиме емкость бака будет больше. Выбираем первый вариант с подачей насосов 2,5 % от суточного.

4. Гидравлический расчет водоводов

Цель гидравлического расчета водоводов – определить потери напора при пропуске расчетных расходов воды. Водоводы, как и водопроводная сеть, рассчитывается на два режима работы, на пропуск хозяйственно-питьевых и производственных расходов в соответствии с режимом работы НС-II и на пропуск максимальных хозяйственно-питьевых, производственных и пожарных расходов с учетом требований п.2.21 СНиП 2.04.02-84. Методика определения диаметра труб водоводов такая же, как и диаметров труб водопроводной сети.

В данном курсовом проекте дано, что водоводы изготовлены из асбестоцементных труб, расстояние от НС-II до водонапорной башни м.

Учитывая, что в проекте принят неравномерный режим работы НС-II с максимальной подачей насосов Р = 2,5 + 2,5 =5 % в час от суточного водопотребления, расход воды, который пройдет по водоводам, будет равен:

Так как водоводы следует прокладывать не менее чем в две нитки, то расход воды по одному водоводу равен:

л/с

Из приложения II методических указаний определяем диаметр водоводов: d=0,280м., d р =0,229м.

Скорость воды в водоводе определяется из выражения:

При расходе Q вод =69,63 л/с скорость движения воды в водоводе с расчетным диаметром 0,229м. будет равен:

м/с

Потери напора в водоводе определяются по формуле:

h вод =0,012 700=8,4 м

Общий расход воды в условиях пожаротушения равен

л/с

Расход воды в одной линии водоводов в условиях пожаротушения будет равен:

При этом скорость движения воды в трубопроводе будет равна:

м/с

h вод =0,028 700=19,6 м

Потери напора в водоводах при (h вод. ,h вод.пож.) будут учтены при определении требуемого напора хозяйственных и пожарных насосов.

5. Расчет водонапорной башни

Водонапорная башня предназначается для регулирования неравномерности водопотребления, хранения неприкосновенного противопожарного запаса воды и создания требуемого напора в водопроводной сети.

5.1 Определение высоты водонапорной башни

Высота водонапорной башни определяется по формуле:

где 1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора в местных сопротивлениях (п.4, приложение 10);

h с – потери напора водопроводной сети при работе ее в обычное время;

Z АТ, Z В.Б. – геодезические отметки соответственно в диктующей точке и в месте установки башни. Минимальный напор H св в диктующей точке сети при максимальном хозяйственно-питьевом водопотреблении на вводе в здание согласно п.2.26 СНиП 2.04.02-84 должен быть равен:

где n – число этажей

5.2 Определение емкости бака водонапорной башни

Емкость бака водонапорной башни должна быть равной (п.9.1. СНиП 2.04.02-84).

где W реч – регулирующая емкость бака;

W Н.З. – объем неприкосновенного запаса воды, величина которого определяется в соответствии с п.9.5 СНиП 2.04.02-84 из выражения:

где - запас воды, необходимый на 10-минутную продолжительность тушения одного наружного и одного внутреннего пожара;

Запас воды на 10 мин., определяемый по максимальному расходу воды на хозяйственно-питьевые и производственные нужды.

Регулирующий объем воды в емкостях (резервуарах, баках, водонапорных башен) должен определяться на основании графиков поступления и отбора воды, а при их отсутствии по формуле, приведенной в п.9.2. СНиП 2.04.02-84. В данной курсовой работе определен график водопотребления и предложен режим работы НС-II, для которого регулирующий объем бака водонапорной башни составил К=3,88 от суточного расхода воды в поселке (раздел 4)

где м 3 /сутки.

Так как наибольший расчетный расход воды требуется на тушение одного пожара на предприятии, то

м 3

Таким образом

По приложению III методических указаний принимаем типовую водонапорную башню высотой 32,5м с баком емкостью W Б =800м 3 .

Зная емкость бака, определяем его диаметр и высоту

м

6. Расчет резервуаров чистой воды

Резервуары чистой воды предназначены для регулирования неравномерности работы насосной станции I и II подъемов и хранения неприкосновенного запаса воды на весь период пожаротушения.

Регулирующая емкость резервуаров чистой воды может быть определена на основе анализа работы насосных станций I и II подъемов.

Режим работы НС-I обычно принимают равномерным, так как такой режим наиболее благоприятен для оборудования НС-I и сооружений для обработки воды. При этом НС-I, также как и НС-II, должна подать все 100 % суточного расхода воды в поселке. Следовательно, часовая подача воды НС-I составит 100/24 = 4,167 % от суточного расхода воды в поселке. Режим работы НС-II приведен в разделе 3.

Рис.7. - Режим работы НС-I и НС-II

Для определения W рег. воспользуемся графоаналитическим способом. Для этого совместим графики работы НС-I и НС-II (рис.8). Регулирующий объем в процентах от суточного расхода воды равен площади “a” или равновеликой ей сумме площадей “б”.

W рег = (5-4,167)*16 = 13,33 % или

W рег = (4,167-2,5)*6 + (4,167-2,5)*2 = 13,33 %

Суточный расход воды составляет 10026,85 м 3 и регулирующий объем резервуара чистой воды будет равен:

Неприкосновенный запас воды W н.з. в соответствии с п.9.4. СНиП 2.04.02.-84 определяется из условия обеспечения пожаротушения из наружных гидрантов и внутренних пожарных кранов (п.п.2.12.-2.17.,2.20.,2.22.-2.24. СНиП 2.04.02.-84 и п.п.6.1.-6.4. СНиП 2.04.01.-85), а также специальных средств пожаротушения (спринкиров, дренчеров и других, не имеющих своих собственных резервуаров) согласно п.п.2.18. и 2.19. СНиП 2.04.02.-84 и обеспечения максимальных хозяйственно-питьевых и производственных нужд, на весь период пожаротушения с учетом требований п.2.21.

Таким образом:

При определении объема неприкосновенного запаса воды в резервуарах допускается учитывать пополнение их водой во время тушения пожара, если подача воды в резервуары осуществляется системами водоснабжения I и II категории по степени обеспеченности подачи воды, т.е.:

гдеt т =3ч.- расчетная продолжительность тушения пожара (п.2.24 СНиП 2.04.02.-84).

При определении Q пос.пр не учитываются расходы воды на поливку территории, прием душа, мытье полов и мойку технологического оборудования на промышленном предприятии.

В данном примере Q¢ пос.пр -Q душ = 764,96-0=764,96 м 3 /ч

Q¢ пос.пр = 764,96 м 3 /ч или 212,49 л/с.

W н.з.х-п = Q¢ пос.пр . t т = 764,96 . 3 = 2294,88 м 3 .

Во время тушения пожара насосы НС-I подают в час 4,167 % суточного расхода, а за время t т будет подано

Таким образом, объем неприкосновенного запаса воды будет равен:

Полный объем резервуаров чистой воды

Согласно п.9.21. СНиП 2.04.02-84 общее количество резервуаров должно быть на одинаковых отметках, при выключении одного резервуара в остальных должно храниться не менее 50% НЗ, а оборудование резервуаров должно обеспечивать возможность включения и опорожнения каждого резервуара. Принимаем два типовых резервуара объемом по 1600м 3 (приложение IV методических указаний).

7. Подбор насосов для насосной станции второго подъема

Из расчета следует, что НС-II работает в неравномерном режиме с установкой в ней двух основных хозяйственных насосов, подача которых будет равна:

Необходимый напор хозяйственных насосов определяем по формуле:

где h вод – потери напора в водоводах, м;

H Н.Б. – высота водонапорной башни, м;

Z В.Б. и Z Н.С. – геодезические отметки соответственно места установки башни и НС-II;

1,1 – коэффициент, учитывающий потери напора на местные сопротивления (п.4, приложение 10).

Напор насосов при работе во время пожара определяем по формуле:

где h вод.пож и h с.пож – соответственно потери напора в водоводах и водопроводной сети при пожаротушении, м;

H св – свободный напор у гидранта, расположенного в диктующей точке, м. Для водопроводов низкого давления H св =10м;

Z АТ – геодезическая отметка в диктующей точке, м.

Насосную станцию строим по принципу низкого давления. В обычное время работает один или группа хозяйственных насосов. При пожаре включается в работу дополнительный насос с таким же напором, что и хозяйственные насосы и обеспечивающие подачу расхода воды на пожаротушение. От типа насосной станции зависит устройство камеры переключения (рис.9).

Подбор марок насосов можно выполнять по сводному графику полей Q-H (приложение XI и XII). На графике по оси абсцисс отложена подача насосов, по оси ординат напор и для каждой марки насосов приведены поля, в пределах которых могут изменяться эти величины. Поля образованы следующим образом. Верхняя и нижняя границы – это соответственно характеристики

Q-H для данной марки насоса с наибольшим и с наименьшим диаметрами рабочего колеса выпускаемой серии. Боковые границы полей ограничивают область оптимального режима работы насосов, т.е. область, соответствующую максимальным значениям коэффициента полезного действия. При выборе марки насоса необходимо учитывать, что расчетные значения подачи и напора насоса должны лежать в пределах его поля Q-H.

Предлагаемый насосный агрегат должен обеспечивать минимальную величину избыточных напоров, развиваемых насосами при всех режимах работы, за счет использования регулирующих емкостей, регулирования числа оборотов, изменение числа и типа насосов, замены рабочих колес в соответствии с изменением условий их работы в течении расчетного срока (п.7.2.СНиП 2.04.02-84).

Расчетные значения подачи и напора, принятые марки и количество насосов, категория насосной станции приводится в таблице 4.

Таблица 4 - Расчетные значения подачи и напора, принятые марки и количество насосов, категория насосной станции

Список используемой литературы:

1. СНиП 2.04.02-84 “Водоснабжение. Наружные сети и сооружения”. – М.: Стройиздат, 1985.

2. СНиП 2.04.01-85 “Внутренний водопровод и канализация зданий”. – М.: Стройиздат, 1986.

3. Шевелев Ф.А., Шевелев А.Ф. “Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб”. / Справочное пособие. – М.: Стройиздат, 1984.

4. Лобачев П.В. “Насосы и насосные станции”,-М.: Стройиздат, 1983.

(хозяйственно-питьевые нужды).

Годовой объем потребления воды на хозяйственно-питьевые нужды предприятия Украинский государственный центр по эксплуатации специализированных вагонов (Укрспецвагон) определяется по формуле:

W хп = W п + W д + W ст + W пр + W м + W пт, м³/год

5.3.1. Объем водопотребления на питьевые нужды рабочих и служащих.

На предприятии в настоящее время работает 1848 человек, из них рабочих – 992 чел., служащих – 266 чел., рабочих в цехах с тепловыделением свыше 84 кДж – 590 чел.

Годовой объем водопотребления на питьевые нужды рабочих и служащих определяется по формуле:

W п = ∑q n n n N 0.001

W п = {(25 972 + 45 590 + 15 266) 252 + 20 25 365)} 0,001 =

14002,2 м³/год.

W бп п = W п 0,015 = 14002,2 0,015 = 210,0 м³/год.

Тогда, объем водоотведения составит:

W во п = 14002,2 – 210,0 = 13792,2 м³/год.

5.3.2. Объем водопотребления на душевые установки.

Годовой объем водопотребления на душевые установки определяется по формуле:

W д = q n N k

W д = 0,5 248 2 252 = 62496,0 м³/год.

Объем безвозвратных потерь составляет 2,5%, т.е.

W бп д = W д 0,025 = 62496,0 0,025 = 1562,4 м³/год.

W во д = 62496,0 – 1562,4 = 60933,6 м³/год.

5.3.3. Объем водопотребления на нужды столовых.

В столовых свежая вода расходуется на приготовление пищи, мойку и ополаскивание посуды. Для мойки и ополаскивания посуды применяется моечная машина. Расход воды для работы посудомоечной машины определяется по формуле:

W ст = n t T

W ст = 0,38 5 252 = 478,8 м³/год.

Расход воды на приготовление пищи определяется по формуле:

W п = q m T

W п = 0,012 1460,0 252 = 4415,0 м³/год.

Суммарный годовой объем водопотребления на нужды столовой составит:

W ст = 478,8 + 4415,0 = 4893,8 м³/год.

Объем безвозвратных потерь составляет 2%, т.е.

W бп ст = W ст 0,02 = 4893,8 0,02 = 97,9 м³/год.

Объем водоотведения составит:

W во ст = 4893,8 – 97,9 = 4795,9 м³/год.

5.3.4. Объем водопотребления на прачечную.

В прачечной осуществляется стирка производственной одежды.

Годовой объем водопотребления прачечной определяется по формуле:

W пр = q n N

W пр = 0,075 220 252 = 4158,0 м³/год.

Объем безвозвратных потерь составляет 30%, т.е.

W бп пр = W пр 0,3 = 4158,0 0,3 = 1247,4 м³/год.

Тогда объем водоотведения составит:

W во пр = 4158,0 – 1247,4 = 2910,6 м³/год.

4.3.5. Объем водопотребления на медпункты.

В медпунктах проводится прием больных, выполнение медицинских процедур. Медпункты посещает 37296 человек в год (или 148 чел/сут).

Годовой объем водопотребления медпунктов определяется по формуле:

W м = 0,015 37296,0 = 559,4 м³/год.

Объем безвозвратных потерь составляет 1,5%, т.е.

W бп м = W м 0,015 = 559,4 0,015 = 8,4 м³/год.

Тогда объем водоотведения составит:

W во м = 559,4 – 8,4 = 551,0 м³/год.

5.3.6. Полив территории

Объем водопотребления на полив территории вычисляем по формуле:

W пт = ∑q i S i n 0,001

W пт = (5 72000 + 0,5 27000) 50 0,001 = 18675,0 м³/год

Объем безвозвратного водопотребления равен объему водопотребления т.е.

W бв пт = 18675,0 м³/год

Таким образом, общий объем водопотребления на хозяйственно-питьевые нужды предприятия Украинский государственный центр по эксплуатации специализированных вагонов (Укрспецвагон) составит:

W хп = W п + W д + W ст + W пр + W м + W пт

W хп = 14002,2 + 62496,0 + 4893,8 + 4158,0 + 559,4 + 18675,0 =

104784,4 м³/год.

Объем безвозвратного водопотребления составит:

W бв хп = 18675,0 м³/год.

Объем безвозвратных потерь составит:

W бп хп = W бп п + W бп д + W бп ст + W бп пр + W бп м

W бп хп = 210,0 + 1562,4 + 97,9 + 1247,4 + 8,4 = 3126,1 м³/год.

Отсюда объем водоотведения составит:

W во хп = W во п + W во д + W во ст + W во пр + W во м

W во хп = 13792,2 + 60933,6 + 4795,9 + 2910,6 +551,0 =

82983,3 м³/год.

Данные водохозяйственного баланса предприятия Украинский государственный центр по эксплуатации специализированных вагонов (Укрспецвагон) сведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2.

Водохозяйственный баланс предприятия Украинский государственный центр по эксплуатации специализированных вагонов (Укрспецвагон).

5.4. Расчет удельных балансовых норм водопотребления и водоотведения.

5.4.1. Величина удельной балансовой нормы водопотребления (Н б. s) определяется по формуле:

Н б. s = Н б.тех + Н б.всп + Н б.хп

где: Н б.тех = W тех / Q s ; Н б.всп = W всп / Q s ; Н б.хп = W хп / Q s .

Принято к расчету: W тех = 175921,3 м³/год; W всп = 53848,2 м³/год; W хп = 104784,4 м³/год; Q s = 190000 тыс. грн.

Н б.тех = 175921,3 / 190000 = 0,926 м³/тыс. грн.;

Н б.всп = 53848,2 / 190000 = 0,283 м³/тыс. грн.;

Н б.х = 104784,4 / 190000 = 0,551 м³/тыс. грн.,

Н б. s = 0,926 + 0,283 + 0,551 = 1,76 м³/тыс. грн.

5.4.2. Величина удельной балансовой нормы оборотной воды (Н об s) определяется по формуле:

Н об s = Н об тех + Н об всп

где: Н об всп = W об тех / Q s ; Н об всп = W об всп / Q s .

Принято к расчету: W об тех = 112670,0 м³/год; W об всп = 274176,0 м³/год.

Н об тех = 112670,0 / 190000 = 0,593 м³/тыс. грн.;

Н об всп = 274176,0 / 190000 = 1,443 м³/тыс. грн.;

Н об s = 0,547 + 1,443 = 2,036 м³/тыс. грн.

5.4.3. Величина удельной балансовой нормы безвозвратного водопотребления (Н бв s) определяется по формуле:

Н бв s = Н бв тех + Н бв всп + Н бв х

где: Н бв тех = W бв тех / Q s ; Н бв всп = W бв всп / Q s ; Н бв х = W бв хп / Q s .

Принято к расчету: W бв тех = 62072,7 м³/год; W бв всп = 5548,0 м³/год;

W бв хп = 18675,0 м³/год;

Н бв тех = 62072,7 / 190000 = 0,327 м³/тыс. грн.;

Н бв всп = 5548,0 / 190000 = 0,029 м³/тыс. грн.;

Н бв хп = 18675,0 / 190000 = 0,098 м³/тыс. грн.;

Н бв s = 0,327 + 0,029 + 0,098 = 0,454 м³/тыс. грн.

5.4.4. Величина удельной балансовой нормы безвозвратных потерь (Н бп s) определяется по формуле:

Н бп s = Н бп тех + Н бп всп + Н бп х

где: Н бп тех = W бп тех / Q s ; Н бп всп = W бп всп / Q s ; Н бп х = W бп хп / Q s .

Принято к расчету: W бп тех = 4895,0 м³/год; W бп всп = 6553,3 м³/год; W бп хп = 3126,1 м³/год.

Н бп тех = 4895,0 / 190000 = 0,026 м³/тыс. грн.;

Н бп всп = 6553,3 / 190000 = 0,034 м³/тыс. грн.;

Н бп х = 3126,1 / 190000 = 0,016 м³/тыс. грн,

Н бп s = 0,026 + 0,034 + 0,016 = 0,076 м³/тыс. грн.

5.4.5. Величина удельной балансовой нормы водоотведения (Н бв s) определяется по формуле:

Н во s = Н во тех + Н во всп + Н во х

где: Н во тех = W во тех / Q s ; Н во всп = W во всп / Q s ; Н во х = W во хп / Q s .

Принято к расчету: W во тех = 108953,6 м³/год; W во всп = 41746,9 м³/год; W во хп = 82983,3 м³/год.

Н во тех = 108953,6 / 190000 = 0,573 м³/тыс. грн.;

Н во всп = 41746,9 / 190000 = 0,220 м³/тыс. грн.;

Н во х = 82983,3 / 190000 = 0,437 м³/тыс. грн.,

Н во s = 0,573 + 0,220 + 0,437 = 1,23 м³/тыс. грн.

Результаты расчетов удельных балансовых норм водопотребления, безвозвратного водопотребления, безвозвратных потерь и водоотведения представлены в таблицах 5.3; 5.4; и 5.5.

7. Расчет лимитов водопотребления и водоотведения

Для оперативного контроля за количеством потребляемой и отводимой воды предприятиям устанавливаются лимиты водопотребления и водоотведения.

Лимиты водопотребления – это расчетное количество расчетной воды, определяется с учетом их производственной программы, норм водопотребления, мероприятий по снижению расхода воды и коэффициента неравномерности ее потребления.

Лимит водопотребления рассчитывается по формуле:

L = K н Н и.св.s Q s - Э + W пр,

Исходные данные для расчета лимитов водопотребления и водоотведения следующие:

Q s = 190000 тыс. грн

Н тех = 0,926 м³/тыс. грн

Н всп = 0,283 м³/тыс. грн

Н б.х.п. = 0,551 м³/тыс. грн

лимит потребления свежей питьевой воды составит:

L n = 1 (0,926 + 0,283 + 0,551) 190000 = 334,4 тыс. м 3 /год.

Лимит водоотведения рассчитывается:

L во = К н Н во и.св. s Q s – Э во + W во пр,

Н во тех = 0,573 м³/тыс. грн

Н во всп = 0,220 м³/тыс. грн

Н во б.х.п. = 0,437 м³/тыс. грн

Н во б.пр. = 174,06 м³/тыс. грн

L во = 1 (0,573 + 0,220 + 0,437) 190000 + 174,06 = 407,76 тыс. м 3 /год.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методика розрахунків питомих балансових норм водоспоживання та водовідведення на підприємствах залізничного транспорту України. Київ 1997.

2. Водный кодекс Украины. Киев, 1995 г.

3. Правила пользования системами коммунального водоснабжения и водоотведения в городах и поселках Украины. Киев, 1994 г.

4. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика. М:, Стройиздат, 1987 г.

5. Инструкция по нормированию водопотребления на автотранспортных предприятиях Министерства автомобильного транспорта УССР. РД 200 УССР 91-82

6. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1984 г.

7. СНиП 2.04.01-85. Внутренний водопровод и канализация зданий. Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985 г.

8. СНиП 2.04.03-84. Канализация. Наружные сети и сооружения. Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1984 г.

9. Паровые котлы, сосуды и паротрубопроводы (сборник официальных материалов). «Техника», Киев, 1972 г.

10. В.А.Воробьев, А.Г.Комар. Строительные материалы. Издательство литературы по строительству. М.:, 1971 г.

11. А.И.Жуков и др. Канализация промышленных предприятий. Издательство литературы по строительству. М.:, 1969 г.

13. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер.3 Многолетние данные. Ч. 1-6. Вып. 10. Украинская ССР. Книга 1. Л., 1990 г.

14. Гидросфера. Правила контроля за отведением дождевых и снеговых сточных вод с территорий городов и промышленных предприятий /Госстандарт Украины, ДСТУ 3013-95. - Киев, 1995 г.

15. Марзеев А.Н., Жаботинский В.Н, Коммунальная гигиена. М. Медицина, 1979 г, 576 с.

16. Трахтман Н.Н., Измеров Н.Ф., коммунальная гигиена. М. Медицина, 1974 г, 328 с.

Содержание раздела

Необходимое для каждого производства количество воды, а также образующихся отработавших вод устанавливается технологическим расчетом или принимается на основании передового опыта. Они могут быть приняты по действующим ведомственным технологическим или укрупненным нормам . Нормы расхода воды на санитарно-бытовые нужды (включая ее расход на мытье полов, полив зеленых насаждений, территории предприятий), на противопожарные системы приведены в .

Схема и состав оборудования системы водоснабжения существенным образом зависят от вида и типа котельной (котельная ТЭС, промышленного предприятия или ЖКХ).

В зависимости от назначения водоснабжение может быть:

а) производственным - для снабжения производственной (технической) водой промышленного предприятия и энергетических установок; *

б) хозяйственно-питьевым - для снабжения питьевой (очищенной и обеззараженной) водой работников предприятий и населения близлежащих поселков или городов;

в) противопожарным - для тушения пожара.

На промышленных предприятиях самостоятельный противопожарный водопровод отсутствует, поэтому вода для тушения пожара берется из производственного или хозяйственно-питьевого водопровода, или из местных водоемов, например - брызгальных бассейнов, прудов охлаждения оборотной воды и т.п.

Вода, использованная потребителями и отводимая от них для повторного использования или в водоем, называется сточной водой. Все сточные воды можно разделить:

а) на воды загрязненные, т.е. содержащие механические или химические примеси. Эти воды при повторном использовании, как и при выпуске в водоем, нуждаются в очистке;

б) воды условно чистые, не нуждающиеся в какой-либо очистке перед повторным использованием или перед спуском в водоем.

Бытовые сточные воды и большинство производственных сточных вод являются загрязненными.

К условно чистым относятся, как правило, охлаждающие воды после различного вида теплообменного и электромеханического оборудования.

Часть воды, используемой производственными и бытовыми потребителями, расходуется безвозвратно, т. е. имеют место потери воды, составляющие в зависимости от обслуживаемых процессов от 5 до 70% и более. Остальная вода поступает в сток. Безвозвратно теряется, например, часть воды (до нескольких процентов), охлаждаемой в градирнях или искусственных и естественных водоемах вследствие ее испарения и капельного уноса. Имеют место потери воды с вытяжным вентиляционным воздухом в душевых и. т.п.

На ТЭС суммарный расход воды определяется в основном расходом на конденсацию пара, отработавшего в турбинах.

Максимальный расход охлаждающей воды в поверхностном конденсаторе агрегата составляет

G маx = D (h – ct ) ,

где D – расход пара на входе в конденсатор; h – энтальпия пара, с и t - теплоемкость и температура конденсата

Кроме того, вода расходуется на охлаждение выпара (см. п. 4.7.3) деаэраторов, воздуха, газов, масла в системах смазки подшипников вспомогательных механизмов и масляных систем автоматического регулирования турбогенераторов. Вода требуется также для восполнения потерь пара и конденсата как внутри электростанции и котельных, так и у внешних тепловых потребителей (на восполнение потерь конденсата и приготовление питательной воды котлов, паропреобразователей и испарителей с учетом собственных нужд химического цеха; на подпитку как закрытых, так и открытых систем теплоснабжения (см. ); на восполнение потерь охлаждающей воды в системах оборотного водоснабжения), а также для перемещения по трубам подлежащих удалению золы и шлаков (см. раздел 5). Наконец, вода расходуется на удовлетворение хозяйственных и бытовых нужд (питьевая вода, санузлы, душевые и пр.).

Величина перечисленных выше расходов воды зависит от назначения и типа электростанции или котельной, присоединенных к ним объектов, вида и количества сжигаемого топлива, типа и мощности установленного основного и вспомогательного котельного и турбинного оборудования, температуры воды, используемой для охлаждения, а также от условий эксплуатации оборудования.

Примерные данные для подсчета общей потребности конденсационной электростанции (КЭС) в воде при прямоточной системе водоснабжения приведены в табл. 3.1.2. За исходную величину принят часовой расход пара на турбину D , т/ч.

Таблица 3.1.2. Ориентировочные расходы воды на КЭС

На теплоэлектроцентралях (ТЭЦ) вода требуется, кроме того, на подпитку тепловых сетей 0,05 - 0,4 D , и на питание котлов. Поэтому расход воды увеличивается до 0,3 D и больше. Следовательно, суммарный расход воды на конденсационную электростанцию (при работе по прямоточной системе водоснабжения) составляет 55-65 D . Для конденсационной электростанции мощностью около 1 млн. кВт этот расход составит 40 - 50 м 3 /с, что соответствует расходу воды, например, р. Москвы.

При оборотной системе водоснабжения на восполнение потери воды, охлаждающей конденсаторы турбин, требуется в зависимости от принятого способа охлаждения всего 2 - 3,5 D . Остальные расходы воды будут теми же (табл. 3.1.2). Таким образом, суммарный расход воды при оборотном водоснабжении составит 3 - 5,5 D , т. е. примерно в 12 - 15 раз меньше, чем при прямоточном водоснабжении.