Версия для печати

Расчет водонапорной башни Рожновского

Необходимый объем бака водонапорной башни Wб рассчитывают по формуле №1
Wб = Wак + Wн
Wак - объем аккумулирующего резервуара;
Wн - объем емкости для хранения неприкосновенного противопожарного запаса воды.
Объем аккумулирующего резервуара башни Wак в системах водопроводов определяют в зависимости от режима наполнения бака водой и расхода воды из него. Вода в водонапорную башню всегда подается насосами.

№ 2 Расчет водонапорной башни в % от суточного расхода воды

1 - указываются часы суток;
2 - почасовой расход воды из резервуара;
3 - количество воды, подаваемой насосами;
4 - поступление воды в резервуар (разность цифр 3 и 2);
5 - расход воды из бака (разность цифр 2 и 3);
6 - количество воды в баке (добавление к имеющемуся количеству воды в баке поступления или расхода воды за данный час).

Принимается, что к моменту начала подачи воды в резервуар водонапорной башни (20 ч) воды в ней не было. Максимальное число в графе 6 дает объем аккумулирующей емкости водонапорной башни.

Интегральный график для расчета накопительной емкости водонапорной башни Wак строят следующим способом: на оси абсцисс откладывают часы суток, начиная от 0 до 24 часов; на оси ординат - расход воды и количество подаваемой воды насосами.

На графике рисунка №3 сплошной чертой обозначен расход воды из водонапорной башни по часам суток, который постепенно наращивается от 0 до 100%. Пунктирной линией обозначена подача воды насосами, также постепенно наращиваемая. Предполагается, что насосы равномерно работают 24 ч в сутки.

В часы, когда пунктирная линия располагается выше сплошной - вода накопляется в водонапорной башне. В часы, когда сплошная линия выше пунктирной - происходит расход воды из бака. Определяем максимальные ординаты разности между обеими графиками, и сумма значений этих двух ординат (в данном примере 13,02 + 6,14 = 19,16% дает нужную величину бака водонапорной башни.

№3 Интегральный график потребления и подачи воды

При расчете объема водонапорной башни нужно к объему накопительного резервуара прибавить неприкосновенный противопожарный запас воды, который для населенных мест рассчитывается на 10-минутное тушение одного наружного и одного внутреннего пожаров при одновременном максимальном расходе воды на другие нужды.
Для промышленных предприятий необходим противопожарный запас воды на 10-минутный период тушения пожара внутренними пожарными кранами, а также спринклерами и дренчерными установками при одновременном максимальном расходе воды на прочие нужды.

№4 Схема расчета высоты водонапорной башни и напора

По данным расчетов водопроводной сети определяют напор, который должны развивать насосы и высоту водонапорной башни. Высоту водопроводной башни определяют так, чтобы при питании из башни был обеспечен необходимый свободный напор в наиболее удаленной (диктующей) точке при минимальном уровне воды в баке водонапорной башни по формуле №5 (схема №4).

№5

Нб - высота водонапорной башни от уровня земли до днища бака, м;
Z* - геодезические отметки поверхности земли. В процессе проектирования эти отметки определяют по горизонталям, нанесенным на генплане объекта;
Z - сумма потерь напора в участках водопроводной сети по направлению от точки "а" до точки "б" в период максимального расчетного водопотребления. Сумму потерь напора находят путем расчета водопроводной сети.
Нсв - требуемый свободный напор - это минимальный допускаемый свободный напор над поверхностью земли в диктующей точке, определяемый по СниПу. Диктующей точкой называют точку, опираясь на которую, рассчитывают наибольшую необходимую высоту водонапорной башни, а в безбашенной системе - высоту подъема воды насосами. Чтобы найти диктующую точку и определить необходимую высоту водонапорной башни по формуле №5, нужно производить расчеты с последовательной ориентировкой на различные точки объекта. В простейшем случае, когда территория объекта горизонтальная и наибольший свободный напор требуется в точке, которая наиболее удалена от водонапорной башни, необходимую высоту башни легко определяют по формуле №5. Нужную высоту водонапорной башни можно рассчитать путем построения профилей и пьезометрических линий по трассам водопроводных линий сети. При этом отпадает необходимость в расчетах по формуле №5. Для определения полной высоты подъема воды насосами Нп пользуются формулой

№6

H_П=Z_б-Z₀+H_Б+H_б+H_c+H_a

Z0 - геодезическая отметка низкого уровня воды в источнике, из которого насосы забирают воду, м;
Z6 - геодезическая отметка поверхности земли у водонапорной башни, м;
НБ - высота башни от уровня земли до днища бака, м;
Н6 - высота слоя воды в баке от верхнего уровня воды до днища, м;
Нс - сумма потерь напора для преодоления сопротивлений во всасывающих трубах (с арматурой), м;
На - сумма потерь напора в водоводах, м.
Как видно из схемы №4
Z_б-Z₀+H_Б+H_б=H_г
Нг - максимальная геодезическая высота подъема воды насосами, которая равна разности геодезических отметок минимального уровня воды в источнике R и максимального уровня воды в баке, м. Вводя обозначение суммы потерь напора в водоводе и во всасывающей трубе Н= Нс + Неи производя замену в формуле №6, получим расчетную формулу для определения Нп в более общем виде:

№7

Получаем - полная высота подъема воды насосами (или полный напор насосов) состоит из геодезической высоты подъема воды и суммы потерь напора во всасывающих и напорных трубах. Формулы для расчета высоты водонапорной башни и необходимой высоты подъема насосов, полученные при рассмотрении схемы на рисунке №4, применимы как к более простым, так и к более сложным системам водоснабжения и являются общими.

Предлагаем Вам для хранения нефти, нефтепродуктов или воды емкости и резервуары различной емкости, которые используются на предприятиях топливно-энергетического комплекса, хранилищах нефтепродуктов, в технологических системах при постройке АЗС. Предлагаемая продукция сертифицирована и отвечает самым высоким требованиям.