Розрахунок водонапірної вежі і живлячого насоса

 Компанія "Схід-будконструкція" виконує послуги по промисловому виготовленню водонапірних веж для села. Об'єм водоспоживання встановлюють по числу споживачів (люди, тварини, машини). При розрахунку водоспоживання враховують також витрати води на полив вулиць і зелених насаджень, на технологічні потреби виробництва. Розрахункове число водоспоживачів в сільських населених пунктах і господарських центрах встановлюють з урахуванням перспективи їх розвитку впродовж 10-15 років. Системи водопостачання будують відразу або по чергах. У останньому випадку необхідно враховувати число водоспоживачів на кінець кожної черги будівництва.

Число водоспоживачів в окремих господарських центрах (на пасовищах, польових станах, фермах) може змінюватися по сезонах, тому необхідно мати відомості про склад водоспоживачів в кожному сезоні. Середнє (за рік) добове водоспоживання кожної групи споживачів визначають по середньодобових нормах згідно СНиП.

Розрахунок розходу води

 Середньодобову норму споживання води на одного жителя, л/сут, в населених пунктах приймають залежно від благоустрою житлових будинків, а для районів забудови будівлями з водокористуванням з водорозбірних колонок приймають 30-50 л/сут.

Витрата води на один полив вулиць і тротуарів з вдосконаленим покриттям складає 0,3-0,5 л/м2, зелених насаджень в селищі 3-4 л/м2, газонів і квітників 4-6 л/м2 (у розрахунках потрібно враховувати сезонність витрат води на полив). У стелажних теплицях і парниках на полив потрібно 6 л/м2 води, а в грунтових зимових теплицях 15 л/м2 в добу.

Норми споживання води тваринами на пасовищах дещо менше, ніж при утриманні в стійлі, оскільки не потрібно витрату води на прибирання приміщення, приготування корму і т. д. На сезонних пасовищах при виборі норм водоспоживання враховують залежність споживання води тваринами від температури повітря, вологості, соковитості травостоя і інших чинників. 

На літніх пасовищах в жарку погоду споживання води збільшується, на зимових пасовищах - знижується, що пояснюється не лише низькими температурами повітря, але і тим, що тварини (вівці і коні) потребу у воді частково задовольняють за рахунок снігу. На літніх пасовищах сухостепных і напівпустинних районів споживання води на одну голову великої рогатої худоби м'ясної породи і коней складає. 50-60 л/сут, овець 6-8 л/сут, а на зимових пасовищах відповідно до 30-35 і 3-4 л/сут. Норми витрати води машинами залежать від їх конструкції і потужності.

При експлуатації автомобілів, комбайнів і інших машин вода витрачається на охолодження двигунів, миття і відхід за машинами. У розрахунках приймають, що на заправку водою одного трактора або комбайна витрачається до 1 л/сут води на кожну кінську силу встановлених на них двигунів, а на заправку автомашини 10 л/сут на 1 т її вантажопідйомності.  На миття автомашин (вантажопідйомністю до 3 т) потрібно 400-500 л води, тракторів 300-600 л, на одну ремонтовану машину або трактор в майстернях 1 м3/сут.

Витрата води промисловими підприємствами визначають по їх заявках, заснованих на технологічних розрахунках. Для орієнтовних підрахунків витрати води на підприємствах використовують норми споживання води на одиницю продукції. Так, на молочних заводах щ переробку 1 л молока необхідно 10-15 м3 води, на консервних заводах 10-15 м3 води на 1 т овочів, що переробляються, на м'ясокомбінатах 6-10 м3 води. на 1 т живої маси худоби.  На сироварних і олійництвах заводах на виробництво 1 т продукції вимагається 35-40 м3 води, в хлібопекарнях на випічку 1 т хліба 1,7 м3 води.

Окрім виробничих потреб, на промислових підприємствах слід враховувати господарсько-питні потреби у воді робітників при нормі 25 л/зміну на людину (у "гарячих" цехах 45 л). Окрім регулярного забезпечення господарсько-питних потреб система водопостачання повинна при необхідності подавати воду на пожежогасінню.  Витрати води на гасіння пожежі вважаються епізодичними - при його виникненні, тому враховуються тільки при перевірочних розрахунках мережі і при визначенні об'єму запасних місткостей.

 Розрахунок водонапірної вежі на прикладі водопосточання ферми

1.1. Середньодобова витрата води на фермі:

Qcc = qi х mi, л

де

qi - середньодобова витрата води одним споживачем, л/сут;

mi - кількість кожного виду споживача. Норма споживання води одним робітником за зміну 25 літрів. Кількість споживачів:

- корови - qi1 = 80 л. ; mi1=400

- доярок 9 чоловік

- скотарі - 5 чоловік

- електрики - 3 людини. Всього - 17 чоловік.

qi2=25 л, mi2=17.

Qcc= 80х400   17х25 = 32425 л.

1.2. Максимальна добова витрата води на фермі:

Qmc=Qcc х K, л

де

K - коефіцієнт добової нерівномірності споживання води. Для тваринницьких ферм приймають рівним 1,3.

Qmc= 32425х1, 3=42152,5 л. = 42,15 м3

По максимальній добовій витраті води вибирають місткості водонапірних баків башт Рожновського і резервуарів

1.3. Об'єм водонапірного бака:

Vб=Vp х Vn х Va, м3

Vб=16,86х21,6х8,08=46,54 м3, приймаємо стандартний об'єм - 50 м3

де

Vp - регульований об'єм водонапірної вежі.

Vp=Qmc х Kp

Kp - коефіцієнт регульованого об'єму (Кр=0,4);

Vp=42,15х0, 4=16,86 м3

Vn -противопожарный запас води (рекомендується приймати з розрахунку гасіння пожежі впродовж 10 хвилин в двох місцях одночасно із загальною витратою води 10 л/с) = 21600 л = 21,6 м3.

Va=2Qmч - об'єм води для безперебійного водопостачання впродовж 2 годин на випадок аварійного відключення електроенергії

Va=2×4039,61=8079,22 л = 8,08 м3

Qmч - максимальна годинна витрата води.

Qmч=2,3Qmc/24=4039,61 л.

Сумарний розрахунковий об'єм башні Рожновського за стандартом об'єму вежі дорівнює 50 м3, тоді беремо вежу ВБР-50 м3.

По максимальному вартовому витраті вибирають водопідіймальне устаткування - насоси і насосні станції.

Умова вибору насосу

Qнас = Qmч

За нашими розрахунками Qmч = 4039,61 л =4,04 м3, тоді беремо насос для води вихровий (марка 1,5В-1,3М, продуктивністю 3 - 6 м3/ч).