Резервуари чистої води виконують роль регулюючих та запасних ємностей, тому при проектуванні можливо розташування резервуарів між насосними станціями.
Загальний об’єм резервуарів чистої води складається з двох величин (CНиП 2.04.02-84*, п.9.1)
де WРЧВ – об’єм РЧВ, м3;
Wрег – регулюючий об’єм резервуару, м3;
WНЗ - об’єм недоторканного запасу води, м3.
Регулюючий об’єм води може бути визначений графоаналітичним та табличним шляхами на основі аналізу роботи НС-І та НС-ІІ, за умовою подачі води до резервуарів насосною станцією першого підйому та забору води з резервуарів насосною станцією другого підйому.
Наприклад, НС-І працює у рівномірному режимі. Тоді її годинна подача буде дорівнювати 100/24=4,17% від добового водоспоживання. Частіше, НС-ІІ працює у нерівномірному (ступеневому) режимі. Припустимо, що НС-ІІ працює за ступеневим графіком і має продуктивність: від 20 до 6 годин – 2,84 %, а з 6 до 20 години – 5,12 % добового водоспоживання. Тоді сумісна робота насосних станцій може бути зображена у вигляді графіка (рис.8.1)
Рис.8.1 - Графіки роботи насосних станцій НС-І та НС-ІІ:
а, б – регулюючі об’єми резервуарів чистої води; І – графік НС-І, 2 – графік НС-ІІ.
Відповідно до графіка подачі води насосними станціями регулюючий об’єм зазначається площею “а” або сумарною площею “б” .
Для даного приклада регулюючий об’єм РЧВ дорівнює
,
або
.
Регулюючий об’єм РЧВ може бути також визначений за таблицею 8.1.
Таблиця 8.1 - Визначення регулюючого об’єму РЧВ
|
Період доби, г. |
Подача НС-І до РЧВ, % |
Відбір НС-ІІ із РЧВ, % |
Подача до РЧВ, % |
Відбір із РЧВ, % |
Залишок у РЧВ, % |
|
0-6 |
25 |
17 |
8 |
- |
+8,0 |
|
6-20 |
58,3 |
71,6 |
- |
13,3 |
-5,3 |
|
20-24 |
16,7 |
11,4 |
5,3 |
- |
0 |
Таким чином, необхідний об’єм Wрег складає Wрег = 8,0+5,3=13,3% від добового водоспоживання.
При проектуванні РЧВ дозволяється приймати Wрег ≈ 20% від добового водоспоживання.
Регулюючий об’єм води у резервуарах при відсутності графіків подачі та відбору води, можна визначати за формулою:
де Qдоб.max - витрати води в добу максимального водоспоживання, м3/доб;
Кн — відношення максимальної годинної подачі води в регулюючу ємність при станціях водопідготовки, насосних станціях або в мережу водопроводу з регулюючою ємністю до середньої годинної витрати в добу максимального водоспоживання;
Кч — коефіцієнт годинної нерівномірності відбору води з регулюючої ємності або мережі водопроводу з регулюючою ємністю, обумовлений як відношення максимального годинного відбору до середньої годинної витрати в добу максимального водоспоживання.
Максимальний годинний відбір води безпосередньо на потреби споживачів, що не мають регулюючих ємностей, варто приймати рівним максимальному годинному водоспоживанню. Максимальний годинний відбір води з регулюючої ємності насосами для подачі у водопровідну мережу при наявності на мережі регулюючої ємності визначається за максимальною годинною подачею насосної станції.
У ємностях на станціях водопідготовки варто передбачати додатково об’єм води на промивання фільтрів.
При обґрунтуванні в ємностях допускається передбачати об’єм води для регулювання добової нерівномірності водоспоживання.
Пожежний об’єм води слід передбачати у випадках коли одержання необхідної кількості води для гасіння пожежі безпосередньо із джерела водопостачання технічно неможливо або економічно недоцільно.
При визначенні пожежного об’єму води в резервуарах допускається враховувати поповнення його під час гасіння пожежі, якщо подача води в них здійснюється системами водопостачання І та II категорій.
Недоторканий запас води в резервуарах чистої води відповідно до п.9.4. CНиП 2.04.02-84* визначається як сума недоторканого запасу для пожежогасіння з гідрантів та внутрішніх пожежних кранів (пп.2.12-2.17, 2.20, 2.22-2.24); спеціальних засобів пожежогасіння (спринклерів, дренчерів та інших, що не мають власних резервуарів), обумовлених відповідно до пп.2.18-2.19 та недоторканого запасу води максимальних господарчо - питних потреб на весь період пожежогасіння з урахуванням вказівок п.2.21.
, м3,
де 
- запас води, необхідний на τ = 3 години гасіння пожежі (п. 9.4 CНиП 2.04.02-84*), м3; 
- витрати води на пожежогасіння, л/с;
- запас води, що необхідний на потреби населеного пункту та промислового підприємства в годину максимального водоспоживання (без урахування витрат води на прийняття душу робочими на підприємстві) протягом 3 годин гасіння пожежі (CНиП 2.04.02-84* п.9.4, 2.21, 2.24), м3.
Системи автоматичного регулювання рівня води НПЗ, роботи насосних агрегатів, автоматичного контролю якості води у резервуарі, її температури можуть бути введені до загальної структури АСУ системи зовнішнього водопостачання населених пунктів та промислових підприємств з використанням мікропроцесорної техніки.
Для збереження недоторканого запасу (НПЗ) води РЧВ обладнуються автоматичними пристроями безперервного автоматичного контролю рівня НПЗ, які при досягненні верхнього рівня НПЗ вимикають господарчі насоси та подають сигнал до НС-І на вмикання резервних насосів. Такий спосіб збереження НПЗ є звичайним для НС низького тиску, які не мають спеціальних пожежних насосів (рис.8.2).
Рис. 8.2 - Способи зберігання недоторканого протипожежного запасу води:
а) розташування всмоктуючих ліній на різній висоті з влаштуванням кожуха; б) влаштування повітряно-водяного затвору; 1 – всмоктуючий трубопровід господарчо-питних насосів; 2 – всмоктуючий трубопровід пожежних насосів.
При розташуванні у насосних станціях пожежних насосів, НПЗ зберігається за рахунок розміщення всмоктуючих ліній господарчих та пожежних насосів на різних відмітках із влаштуванням кожухів та інших конструктивних елементів. У деяких конструкціях РЧВ рівень НПЗ зберігається за допомогою повітряно-водяного затвору.
Відповідно до п. 9.21 CНиП 2.04.02-84*, загальна кількість резервуарів в одному вузлі повинна бути не менше двох.
Вибрати типовий резервуар можна за допомогою таблиці 8.2.
Таблиця 8.2 - Основні дані типових резервуарів чистої води
|
Типовий проект |
Місткість, м3 |
Розміри, м |
Матеріал конструкцій |
|
901-4-10 |
100 |
3,7х6,5 |
Залізобетонний монолітний циліндричний |
|
901-4-11 |
250 |
3,7х10 |
Те ж |
|
901-4-15 |
400-500 |
5,1х12 |
Те ж |
|
901-4-16 |
1000 |
5,1х18 |
Те ж |
|
901-4-17 |
2000 |
5,1х24 |
Те ж |
|
901-4-18 |
150 |
3,82х8 |
Те ж |
|
901-4-21 |
100 |
3,6х6 |
Циліндричний зі збірних залізобетонних конструкцій |
|
901-4-22 |
250 |
3,6х10 |
Те ж |
|
901-4-23 |
500 |
4,8х12 |
Те ж |
|
4-18-840 |
100 |
3,5х6х6 |
Залізобетонний прямокутний зі збірних уніфікованих конструкцій заводського виготовлення |
|
4-18-841 |
250 |
3,5х12х6 |
Те ж |
|
4-18-842 |
500 |
3,6х12х12 |
Те ж |
|
4-18-850 |
1000 |
4,8х18х12 |
Те ж |
|
4-18-851 |
2000 |
4,8х24х12 |
Те ж |
|
4-18-852 |
3000 |
4,8х24х30 |
Те ж |
|
4-18-858 |
6000 |
4,8х36х36 |
Те ж |
|
4-18-854 |
10000 |
4,8х48х48 |
Те ж |
|
4-18-855 |
20000 |
4,8х64х64 |
Те ж |
|
901-4-8с |
100 150 |
2,5х7,6 2,5х9,3 |
Відкритий пожежний резервуар із бутобетону Те ж із цегли |
|
901-4-13 |
100 |
3,8х5,8 |
Цегляний циліндричний |
|
901-4-13 |
150 |
2,8х8,2 |
Те ж |
|
Примітка. Для циліндричних резервуарів вказані висота та діаметр, для прямокутних – висота та сторони резервуара | |||
Окрім РЧВ, у системах протипожежного водопостачання використовуються різноманітні запасні споруди. Регулюючі ємності дозволяють забезпечити рівномірну роботу насосних станцій для забезпечення розрахункових витрат води у час найбільшого водоспоживання. Це дає можливість використання водопроводів меншого діаметра, що значно зменшує витрати на придбання та експлуатацію труб.
Запасні ємності підвищують надійність водопостачання. Запасні пожежні резервуари за місцем розташування можуть бути наземними, підземними або напівпідземними. Вибір типу та розміру резервуарів проводиться у залежності від режиму їх роботи та техніко-економічних вимог.
| « ГЛАВА 8. ПРОЕКТУВАННЯ РЕГУЛЮЮЧИХ, ЗАПАСНИХ ТА НАПІРНИХ СПОРУД | 8.2 Проектування водонапірних башт, гідроколон та гідропневмоустановок » |