Водонапірні башти та баки (стр. 2 из 3)
При очисних станціях будують резервуари чистої води. Принципову схему обладнання такого резервуара зображено на рис. 5. Корпус резервуара напівзаглиблений у землю і обвалований ґрунтом 5. Для того щоб можна було спускатися в резервуар, для обслуговуючого персоналу роблять кілька лазів. Вентиляційні труби забезпечують вентиляцію простору над поверхнею води. Нині такі труби обладнують ще спеціальними всмоктувальними фільтрами для очищення повітря від радіоактивного та інших забруднень. В резервуарі між позначками z3 і z2 зберігається непорушний пожежний запас, а між z) і z2 – регулювальний і об'єм на власні потреби. Максимальний рівень води в резервуарі zh як правило, перевищує позначку землі на 0,5.– 1,0 м, що забезпечує можливу фільтрацію з резервуара в ґрунт (а не навпаки) і сприяє збереженню високої якості води. Щоб вода в резервуарі не застоювалась, слід передбачити перемішування її. Для цього воду подають (трубопровід 2) з одного боку, а відбирають (трубопроводи 8, 9) з іншого.
На трубопроводі відбирання води на господарські потреби обов'язково треба передбачити пристрій для збереження непорушності пожежного запасу. Для цього використовують колодязь 7. Колодязь відкритий зверху, а позначка його верху перебуває на рівні пожежного запасу z2. Тому коли при відбиранні води рівень зменшується до позначки z2 вода не потраплятиме до колодязя 7 і не надходитиме в трубопровід 8. Для забирання пожежного запасу на рівні дна резервуара передбачається трубопровід 9, до якого підключають пожежні насоси. З переповненням резервуара залишки води перетікають трубопроводом 6 у каналізацію. Періодично резервуари миють і дезінфікують. Брудну від миття і дезінфікуючого розчину воду відводять трубопроводом 10. Для того щоб брудна вода повністю видалялася з резервуара, дно його має нахил у бік приямка. На всіх трубопроводах установлюють засувки, виведені або в окремі колодязі, або в загальну камеру керування роботою резервуара.
Рис. 5. Резервуар чистої води:
1 – корпус резервуара; 2 – подавальний трубопровід; 3 – оглядові колодязі (лази); 4 – вентиляційна труба; 5 – обвалування; 6 – переливна труба; 7 – колодязь для забезпечення непорушності пожежного запасу; 8 – трубопровід для відбирання води для господарських потреб; 9 – трубопровід для відбирання води на пожежні потреби; 10 – грязевідвідна труба; 11 – приямок; 12 – камера переключень
Непорушність пожежного запасу забезпечують (крім уже вказаного методу) установленням на трубопроводі 8 замість колодязя сифона, нижній зріз якого розміщують трохи вище дна, а перегин на рівні z2.Y вищій точці сифона роблять отвір діаметром 20…30 мм. Вода сифоном забирається з дна і подається трубопроводом 8. Це забезпечує обмін усього об'єму води, навіть пожежного. Коли рівень води доходить до отвору, повітря всмоктується в сифон, порушує вакуум, і вода не потрапляє в трубопровід 8. Непорушності пожежного запасу можна досягти автоматизацією насосної станції. З цією метою в резервуарі встановлюють датчики, і коли рівень води знижується до позначки z2, господарські насоси відключаються і не всмоктують воду трубопроводом 8.
Щоб запобігти переповненню резервуара, на подавальному трубопроводі на рівні максимальної позначки встановлюють поплавковий клапан. Скидний трубопровід обов'язково підключають до каналізації через гідравлічний затвор, зворотний клапан і решітки. Його можна підключати до відкритої канави з розривом струменя.
У резервуарах із водою для питних потреб горловина люка повинна бути вищою за рівень засипки не менш ніж на 0,7 м. Висота засипки може бути 0,5; 0,7; 1,0 м. Зараз практично всі резервуари забезпечуються покажчиками рівня і пристроями для передавання цих даних на насосні станції і диспетчерські пункти.
Для забезпечення надійності роботи потрібно не менше двох резервуарів, що дає змогу виключати на ремонт, миття та дезінфекцію один із резервуарів. Резервуари можуть бути різних розмірів, проте пожежний запас повинен розподілятися між ними рівномірно. Повна місткість резервуарів чистої води
W=Wpe2+Wen + Wnoж (9.5)
де Wpe2 – регулювальний об'єм, який визначається суміщенням графіка подавання води в резервуар від очисної станції і графіка роботи насосної станції II підняття: Wen – об'єм води на власні потреби очисної станції (він дорівнює 3… 14% кількості води, поданої споживачам); Wnoж – тригодинний пожежний запас, м.
4. Гідропневматичні установки
Гідропневматичні установки в системах водопостачання виконують ту саму роль, що й водонапірні башти. Потрібний напір у водопровідній мережі забезпечується тиском стисненого повітря на водну поверхню в герметично закритих сталевих резервуарах – баках. Гідропневматичні установки поділяють на установки змінного та постійного тиску,
Установка зі змінним тиском може мати два баки (рис, 6): один для повітря (2), другий – для води (4). Баки з'єднані трубопроводом 3. Бак для води підключено до мережі трубопроводом. У момент пуску установки компресор нагнітає повітря в бак 2, трубопроводом 3 воно потрапляє в бак 4 і заповнює обидва баки. В години, коли насосна станція II підняття подає води більше, ніж цього потребує споживач (тобто споживання з мережі менше), залишки води потрапляють трубопроводом 7 у бак 4. Одночасно повітря з цього бака витискується трубопроводом 3 у бак 2, тиск повітря збільшується.
Коли рівень води в баці 4 дійде до позначки zmax, тиск повітря стане максимальним – ртах, клапан 5 закриється, отже, вода не потраплятиме у трубопровід 3 і бак 2. Якщо споживання води з мережі зросте й перевищуватиме подавання води в мережу, то стиснене повітря з бака 2 почне перетікати по трубопроводу 3 у бак 4 і витискати з бака 4 воду В трубопровід 7 і в мережу. Рівень води в баці 4 поступово почне зменшуватись, одночасно зменшуватиметься і тиск повітря; коли рівень води дійде до позначки zmm тиск повітря стане мінімальним клапан 6 закриється і не випускатиме повітря в мережу. Таким чином, вода то надходить в установку, то витікає з неї, а тиск повітря іо збільшується, то зменшується. Тому установки називають установками змінного тиску.
Рис. 6. Гідропневматична установка:
1 – компресор; 2 – бак для повітря; 3. – з'єднувальний трубопровід; 4 – бак для води; 5 – повітряний клапан; 6 – водяний клапан; 7 – трубопровід подавання води; 8 – водопровідна мережа
Часто такі установки працюють з автоматичними включеннями і відключеннями насосів в кількості п = 2…6 протягом години. У цьому разі
W = Q I4n,
де Q – подача насоса, м/год.
При цьому
Q = QamKom/24,
ДС Qam – середньодобове водоспоживання, м/добу; Kom – коефіцієнт добової нерівномірності. Напір насосів, м, як правило, дорівнює
Н = (Ртах-0,1) 100.
Повітря може частково розчинятися у воді або надходити через нещільні з'єднання. Тому компресор періодично поповнює бак 2 повітрям.
В установках постійного тиску на трубопроводі 3 ставлять редукційний клапан, який пропускає повітря тільки з повітряного бака у водяний під постійним тиском Ртах. Крім того, у вищій точці водяного бака встановлюють запобіжний клапан, який під час підняття рівня в баці 4 випускає із нього повітря, тобто в баці 2 є постійний тиск повітря, що діє на поверхню води. Як правило, компресор діє постійно, що призводить до перевитрат електроенергії. Установки постійного тиску застосовують тільки на промислових підприємствах, де є устаткування з постійним тиском води.
У невеличких чи локальних водопроводах гідропневматичні установки компонують із насосними станціями над свердловинами. Останнім часом такі установки виконують з одним баком, в якому об'єднано водяний (нижня частина) і повітряний (верхня частина) баки. Між ними встановлюють еластичну гумову оболонку, яка запобігає безпосередньому контакту води і повітря.
5. Регулюючі та запасні споруди в системі водопостачання
Регулюючі та запасні споруди в системі водопостачання – це напірні або безнапірні резервуари з певним об'ємом води, який потрібний для регулювання роботи системи і для утворення недоторканного запасу на випадок, пожежі або аварій. Регулювання полягає в узгодженні різних режимів подачі та споживання води за допомогою акумулюючи ємностей. При подачі води поверх споживання вона накопичується в ємностях, а при недостачі – забирається з них. Регулювання забезпечує відносно рівномірну роботу водозаборів, очисних споруд і насосних станцій.