Определение емкости и геометрических размеров бака водонапорной башни

Условно принять, что напорный водовод от насосной станции второго подъема водонапорной башни прокладываются в две нитки. На основании [1], общую емкость бака водонапорной башни W в м³, следует определять по формуле:

W=W_p+W_нпз (4.2)

где W_p -регулирующая емкость в м³; W_нпз - неприкосновенный противопожарный запас воды в м³.

Регулирующий запас воды W_p в м³ определяется на основании интегральных графиков, додачи воды насосами в башню и потребления ее населением по формуле:

W_p = =280,31 м³, (4.3)

где Q_{сут.макс} - расчетный суточный расход населенного пункта в сутки наибольшего водопотребления м³/сут; И, Н - максимальные разности ординат интегральных графиков подачи и потребления соответственно по избытку и недостатку в % от расчетного суточного расхода воды (Q_{сут.макс} ), принимаются по рис.1.1.

Для расчетов необходимо построить интегральные графики потребления воды населением и подачи ее в башню насосной станцией второго подъема, рис.1.1.

Ординаты интегрального графика потребления в % на конец каждого часа суток берутся из таб. 1.3. колонка 14.

График работы насосной станции второго подъема надо выбирать такой, чтобы сумма максимальных разностей по избытку и недостатку (И + Н) была бы наименьшей, те чтобы регулирующая емкость была бы минимальной.

Так, если в рассчитываемом примерепринять работу, НС-II в, течении 24 часов (интегральная подачи - линия 4 рис.2.2), то сумма И' + Н' = 16 +5,0 = 21.0%.

При работе насосной станции второго подъема в течении 19 часов в сутки (с 4 до 23 часов интегральная подачи - линия 3, рис.1.1), сумма максимальных разностей по избытку и недостатку оставит:

И + Н =5,2 + 5,7= 10.9%

Что, конечно, меньше 21,0%. Поступая подобным образом несколько раз или приняв ступенчатый график работы НС-2, можно еще уменьшить эту сумму и довести ее до минимума. Студент эту процедуру выполняет самостоятельно. Условно примем, что полученное значение И+Н = 10,9% - минимальное (в данном примере).

Согласно рекомендации СНиП [2] полный неприкосновенный запас воды хранится в подземном резервуаре чистой воды. А в баке водонапорной башни должен хранится неприкосновенный запас воды, рассчитанный на 10-минутную продолжительность тушения одного внутреннего и одного наружного пожаров при одновременном наибольшем расходе воды на другие нужды. Предполагается, что в течение первых 10 минут на насосной станции второго подъема будут включены пожарные насосы, которые обеспечат подачу расчетного пожарного и максимального секундного расхода на другие нужды в течение трех часов наибольшего водопотребления. Башня на период тушения пожара отключается

Неприкосновенный 10-минутный противопожарный запас воды в баке водонапорной башни W_нпз в м³ следует определять по формуле:

, (4.4)

где t=10 мин – продолжительность тушения пожара из башни; 60- перевод секунд в минуты; q_пн, q_вн - принятые при расчете сети расчетные расходы воды на тушение соответственно одного наружного и одного внутреннего пожаров в л/с; q_с.макс - секундный максимальный расход воды в сети в л/с; 1000- перевод литров в м³.

Для рассматриваемого примера 10-минутный неприкосновенный запас воды, хранящийся в баке водонапорной башни, равен:

= 45,08 м³

Общая емкость бака водонапорной башни будет:

W=280,31 + 45,08 = 325,39 м³.

Полученная емкость необходимо округлить до типовых размеров (см. приложение). Там же даны геометрические размеры баков. В примере принят стальной бак емкостью W =300 м³ по типовому проекту 901-5-24/70 с размерами, указанными на рис.4.1.

Высота регулирующего запаса воды в баке, h_р в м равна:

h_р= = 5.58 м, (4.5)

где W_p.-регулирующая емкость бака водонапорной башни в м³; 0,785= D_вн-внутренний диаметр бака, принятый по ТП в м.

Расстояние от дна бака до низшей, отметки регулирующего запаса (высота противопожарного запаса) будет:

h_п=Н_стр- (0,3 + h_p) = 8,50 - (0,3+5.58) = 2,62м (4.6)

где Н_стр -строительная высота бака в м, Н_стр =8.50 м.

Если в баке водонапорной башни хранится не десятиминутный, а полный противопожарный объем воды [2], п. 9.14. примечание 5, то его надлежит определять в соответствии с указаниями [2],п.9.8.

Рис. 4.1. Геометрические размеры бака водонапорной башни в м.

Если вода подается в башню по водоводу в одну нитку, в баке водонапорной, башни, необходимо еще предусмотреть аварийный дополнительный объем согласно /2/, п.9.13.