|
§ 15. Методы определения требуемого объема регулирующих
и запасных емкостей
При помощи совмещенных графиков водопотребления и водоподачи
(т. е. графика работы насосов, подающих воду в сеть) может быть
легко определена расчетная регулирующая емкость бака водонапорной башни
или напорного резервуара.
Покажем это на примере графика, приведенного на П.4, а,
при ступенчатой работе насосов. Результаты вычислений сведены в табл. II.3,
где значения часовых расходов даны в процентах от суточного расхода. В графах
2 и 3 приведены данные, взятые непосредственно с графика (см. II.4, а). В
графах 4 и 5 даны разности значений, приведенных в графах 2 и 3. Эти разности
представлены на графике отрезками ординат между кривыми подачи и
потребления.
Для заполнения графы 6 следует наметить час, когда бак
будет пуст. Этого можно ожидать после периода подачи воды баком в течение
более или менее значительного промежутка времени. В нашем случае при
ступенчатой работе насосов таким периодом может быгь промежуток от 7 до 12 ч.
Предположим, что к 12 ч бак башни будет пуст, т. е. в графе 6 против
промежутка 11 —12 ч будет стоять 0. Далее, прибавляя или вычитая
соответственно значения, приведенные в графе 4 или 5, будем для каждого часа
получать количество воды, остающейся в баке к концу каждого часового
промежутка. Наибольшая из цифр графы 6, получившаяся в результате подсчета,
даст требуемую регулирующую емкость бака башни.
Если допущена ошибка при назначении часа, к концу которого
бак будет пустым, то некоторые из цифр графы 6 получат отрицательные
значения. В этом случае нет необходимости в пересчете, так как емкость бака
может быть получена как сумма абсолютных значений наибольшей положительной и
наибольшей отрицательной цифр в графе 6. В рассмотренном случае регулирующая
емкость бака башни Wp при ступенчатой работе насосов получилась равной 2,5%
суточного расхода. Если принять равномерную круглосуточную работу насосов, то
ступенчатый график подачи получит вид горизонтальной прямой с постоянной
ординатой QH= 100/24 = 4,17%.
Этот график дает большие отклонения от графика
потребления, чем рассмотренный ступенчатый график работы насосов, а
следовательно, объем и стоимость башни при равномерной работе насосов должны
возрасти. Действительно, в этих условиях №р = 6,98%.
Регулирующая емкость водонапорных башен зависит как от
графика водопотребления, так и от принятого графика работы насосной станции.
Регулирующая емкость бака башни может быть определена также графическим путем
при помощи так называемых интегральных графиков. Ординаты интегральных
графиков дают суммарное количество воды, израсходованной с начала суток до
каждого данного часа.
Следует иметь в виду, что при определении регулирующей
емкости бака башни был принят график работы насосов, предполагающий
постоянную величину подачи воды данным насосом (или данной группой
параллельно работающих насосов) в течение всего намеченного периода их
работы. В действительности непрерывное изменение количества воды, забираемой
из сети потребителями, и соответствующее изменение потерь напора и давлений в
сети будут вызывать также непрерывное изменение подачи воды насосами. Это
изменение обусловливается свойством «саморегулирования» центробежных насосов,
у которых, как известно, подача и создаваемый напор связаны определенной
характеристикой Q—Н. Кроме того, изменение уровня воды в баке башни будет
вызывать также изменение требуемой высоты подачи воды, а следовательно, и
количества воды, подаваемой насосом.
В силу сказанного действительный график подачи воды
насосами будет несколько отличен от первоначально принятого при
расчете.
Путем последовательного приближения могут быть найдены
уточненный график подачи воды насосами и уточненная величина емкости бака
башни.
Практика показывает, что регулирующая емкость баков башен
в городских водопроводах составляет обычно от 2,5—3 до 5—6% при неравномерной
(ступенчатой) работе насосов и 8—15% и более при равномерной круглосуточной
работе насосов.
Действующие нормы строительного проектирования требуют,
чтобы баки водонапорных башен в поселках сверх их регулирующей емкости
вмещали запас воды на тушение одного внутреннего и одного наружного (а для
промышленных предприятий одного внутреннего) пожара в течение 10 мин.
Как было сказано, в некоторых случаях рельеф местности
позволяет строить вместо водонапорной башни напорный резервуар, располагаемый
на возвышенных отметках вблизи территории города. Емкость таких водонапорных разервуаров
определяется по тем же принципам, что и емкость баков водонапорных башен.
Однако, учитывая меньшую стоимость резервуара, иногда считают целесообразным
хранить в них полный пожарный запас воды вместо использования для этих целей
резервуара чистой воды (при насосной станции второго подъема).
|
