Схемы водоснабжения промышленных предприятий

Классификация системы водоснабжения

Системой водоснабжения называется комплекс инженерных сооружений, предназначенных для забора воды из природных водоисточников, подъема ее на высоту, очистки (в случае необходимости), хранения и подачи к местам потребления.

Назначение пожарного водоснабжения заключается в обеспечении подачи необходимых объемов воды под требуемым напором в течение нормативного времени тушения пожара при условии достаточной степени надежности работы всего комплекса водопроводных сооружений.

Основные нормативные требования, предъявляемые к водоснабжению, изложены в строительных нормах и правилах: СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения»; СНиП 2.04.01-85 «внутренний водопровод и канализация зданий» и ряде других нормативных документов.

Системы водоснабжения «водопроводы» классифицируются но ряду признаков:

По виду обслуживаемого объекта:

• городские, поселковые, промышленные, сельскохозяйственные, железнодорожные и др.

По способу подачи воды:

· напорные с механической подачей воды насосами

· самотечные (гравитационные), которые устраивают в горных районах при расположении водоисточника на высоте, обеспечивающей естественную подачу воды потребителям. Такие системы характеризуются меньшими капитальными и эксплуатационными затратами, они надежнее напорных, так 'как не нуждаются в электроснабжении основного оборудования.

По виду используемых природных источников:

забирающие воду из поверхностных источников (рек, водохранилищ, озер, морей) и подземных (артезианских, родниковых). Имеются также водопроводы смешанного питания.

Но назначению:

хозяйственно-питьевые, предназначенные для подачи воды на хозяйственные и питьевые нужды населения и работников предприятия;

производственные, снабжающие водой технологические процессы производства;

противопожарные, обеспечивающие подачу воды для тушения пожаров.

хозяйственно-противопожарные;

производственно-противопожарные;

хозяйственно-производственно-противопожарные;

В городах и посёлках, как правило, устраивают объединённые хозяйственно-противопожарные водопроводы. Из этих водопроводов вода подаётся и на промышленные предприятия, если последние потребляют незначительное кол-во воды или по условиям технологического процесса производства требуется вода питьевого качества.

При больших расходах воды промышленные предприятия могут иметь самостоятельный водопровод, обеспечивающий их хозяйственно-питьевые. производственные и противопожарные нужды. В этом случае обычно сооружают хозяйственно-противопожарный и производственный водопроводы.

Совмещение противопожарного водопровода с хозяйственным объясняется следующими причинами:

Производственная водопроводная сеть обычно бывает малоразветвлённой, т.к. вода подастся лишь наиболее крупным потребителям, хозяйственная же и противопожарная сети должны охватывать все объекты предприятия:

Для многих технологических процессов производства вода подаётся под строго под строго определённом напором и расходом. При тушении пожара изменение напора в водопроводной сети может привести либо к ухудшению качества выпускаемой продукции, либо к аварии производственных аппаратов;

Устройство самостоятельного противопожарного водопровода допускается только в том случае, если объединение с хозяйственно-питьевыми или производственным водопроводам по техническим или экономическим соображениям не целесообразно.

Например, на промышленном объекте расход воды на хозяйственно-питьевые нужды не значительный, а на противопожарные нужды расход большой.

Самостоятельный противопожарный водопровод устраивают обычно на наиболее пожароопасных объектах - предприятиях нефтехимической промышленности, складах нефти и нефтепродуктов, лесобиржах, хранилищах сжиженных газов и др.

Противоположные водопроводы бывают низкого и высокого давления.

В водопроводах низкого давления необходимый напор у стволов создается передвижными пожарными насосами, установленными на гидранты. Свободный напор в сети противопожарного водопровода низкого давления при пожаротушении на уровне поверхности земли должен быть не менее 10 м. При необходимости для тушения пожара напор создаётся передвижными пожарными насосами, подающими воду по рукавам от гидранта к месту пожара.

В системе противопожарного водопровода высокого давления вода к месту пожара подаётся по рукавам непосредственно из гидрантов, а необходимый для пожаротушения напор в сети и у стволов создаётся стационарными пожарными насосами, установленными в насосной станции.

Системы водоснабжения могут быть:

• групповыми, если обслуживается несколько объектов;

• районными, если обслуживается несколько крупных объектов, расположенных на значительном расстоянии одного от другого;

• местными, если обслуживается одно здание или небольшая группа компактно расположенных зданий;

• зонными, для питания водой под требуемым напором различных частей территории, имеющих значительную разницу в отметках.

2. СХЕМА ВОДОСНАБЖЕНИЯ НАСЕЛЁННЫХ ПУНКТОВ.

На территории большинства населенных пунктов (городов, поселков) существуют различные категории водопотребителей, предъявляющих, разнообразные требования к качеству и количеству потребляемой воды. В современных городских водопроводах расход воды на технологические нужды промышленности составляет в среднем около 40% всего объема, подаваемого в водопроводную сеть. Причем около 84% воды берется из поверхностных источников и 16%—из подземных.

Выбор источника водоснабжения в каждом отдельном случае обосновывается соответствующими техническим и экономическим показателями и во внимание принимается, наряду с мощностью источника, качество воды в нем, расстояние от снабжаемого водой объекта и т, п.

Схема водоснабжения для городов с использованием поверхностных водоисточников представлена на рис. 1. Вода поступает в водоприемник (оголовок) и по самотечным трубам 2 перетекает в береговой колодец 3, а из него насосной станцией первого подъема (HC-I) 4 подается в отстойники 5 и далее на фильтры 6 для очистки от загрязнений и обеззараживания. После очистной станции вода поступает в запасные резервуары

Речная вода поступает в водоприемник (оголовок) 1 и по самотечным трубам 2 в береговой колодец 8, а из него насосами первого подъема 4 подается в отстойники 5 и далее на фильтры 6 для очистки от загрязнений и обеззараживания. Пройдя очистную станцию, вода поступает в запасные резервуары чистой воды 7, из которых она насосами второго подъема 8 подается по водоводам 9 в напорно-регулирующее сооружение 10 (надземный или подземный резервуар, размещенный на естественном возвышении, водонапорную башню или пневматическую установку), а также в магистральные трубы 11 водопроводной сети, по которым вода транспортируется в различные районы города и по распределительным трубам 12 и домовым вводам 18 поступает к потребителям 14

Рис. 1. Схема водоснабжения населенного пункта

1 — водоприемник; 2 — самотечные трубы; 3 — береговой колодец; 4 — насосная станция I подъема; 5 — отстойники; 6 — фильтры; 7 — запасные резервуары чистой воды; 8 — насосная станция II подъема; 9 — водоводы; 10 — водонапорная башня; 11 — магистральные трубопроводы; 12 — распределительные трубопроводы; 13 — ввод в здания; 14 — водопотребители чистой воды 7, из которых она насосной станцией второго подъема (НС-П) 8 подается по водоводам 9 в напорно-регулирующее сооружение 10 (наземный или подземный резервуар, размещенный на естественном возвышении, водонапорная башня или гидропневматическая установка). Отсюда вода поступает по магистральным линиям 11 и распределительным трубам 12 водопроводной сети к вводам в здания 13 и потребителям 14.

Систему водоснабжения или проектирования обычно разделяют на две части: наружную и внутреннюю. К наружному водопроводу относят все сооружения для забора, очистки и распределения воды водопроводной сетью до вводов в здания. Внутренние водопроводы представляют собой совокупность устройств, обеспечивающих получение воды из наружной сети и подачу ее к водоразборным приборам, расположенным в здании.

Использование подземных водоисточников обычно позволяет обходиться без очистных сооружений. Вода подается непосредственно в запасные резервуары 2 (рис. 2). При использовании подземных вод, а также при водоснабжении крупных городов может быть не один, а несколько источников

Рис. 2. Схема водопровода при подземном водоисточнике

1 - артезианская скважина с насосом; 2 - запасной резервуар; 3 – НС-II; 4 - водонапорная башня; 5 - водопроводная сеть

водопитания, расположенных с разных сторон населенного пункта. Такое водоснабжение позволяет получить более равномерное распределение воды по сети и поступление ее к потребителям. Неравномерность водопотребления с увеличением численности населения в городах в значительной мере сглаживается, что позволяет обходиться без напорно-регулирующих сооружений. В этом случае вода от НС-П поступает непосредственно в трубы водопроводной сети.

Подача воды для целей пожаротушения в городах обеспечивается пожарными автомобилями от гидрантов, установленных на водопроводной сети. В небольших городах для подачи воды на тушение пожаров включают дополнительные насосы в НС-И, а в крупных городах пожарный расход составляет незначительную часть водопотребления, поэтому практически не оказывают влияния на режим работы водопровода.

В соответствии с современными нормами в населенных пунктах с числом жителей до 500 чел., которые располагаются в основном в сельской местности, должен устраиваться объединенный водопровод высокого давления, обеспечивающий хозяйственно-питьевые, производственные и пожарные нужды. Однако нередки случаи, когда сооружается только хозяйственно-питьевой водопровод, а на пожарные нужды воду подают передвижными насосами из водоемов и резервуаров, пополняемых от водопровода.

В малых населенных пунктах для хозяйственно-противопожарных нужд чаще всего устраиваются системы местного водоснабжения с забором воды из подземных источников (шахтных колодцев или скважин). В качестве водоподъемных устройств применяют центробежные и поршневые насосы, системы «Эрлифт», ветросиловые установки и др. Наиболее надежны и удобны в эксплуатации центробежные насосы. Что касается других водоподъемных устройств, то вследствие малой производительности они могут использоваться лишь для пополнения пожарных запасов воды в водоемах, резервуарах, водонапорных башнях.

Важной особенностью сети водоснабжения крупных населенных пунктов является наличие, как правило, зонных систем водоснабжения. Эти системы устраивают в городах, занимающих значительную территорию, если разница в отметках отдельных районов составляет 30—40 м. Разделение единой централизованной системы водоснабжения на несколько зон позволяет снизить давление в трубах водопроводных сетей и уменьшить количество энергии, затрачиваемой на подъем воды.

Рис. 10.9. Схема последовательного зонного водоснабжении

Зонирование может быть осуществлено по последовательной (рис. 10.9) или по параллельной схеме (рис. 10.10). При последовательном зонировании Насосная станция каждой зоны подает воду в количестве, необходимом для всех вышележащих зон, но под напором, требуемым только для, данной зоны.Насосы верхней зоны могут брать воду или непосредственно из сети нижней зоны (рис. 10.9, а), или из промежуточного резервуара (рис. 10.9,6), Резервуар может служить одновременно источником Питания насосов верхней зоны и контррезервуаром для нижней зоны. Обычно этот резервуар располагается выше границы зон на отметках, Обеспечивающих необходимые напоры в верхних точках сети нижней зоны.

Рис. 10.10. Схема параллельного зонного водоснабжения

При параллельной системе зонирования вода подается в сеть каждой зоны отдельными группами 'насосов, установленными в общей насосной станции, по отдельным водоводам. Каждая группа насосов подает количество воды, требуемое только для обслуживаемой ими зоны, на высоту, обеспечивающую свободные напоры в этих зонах. При этой системе в пределах сети каждой зоны также достигается возможность снижения давления. Максимальные давления будут наблюдаться в водоводах верхней зоны от насосов до сети.

Наряду с' централизованными водопроводами в настоящее время в городах большое распространение имеют системы местного водоснабжения. Эти системы имеют управляемые вручную или автоматически насосные установки относительно небольшой производительности (до <Э-<1ЬО м/ч). Такие установки применяются преимущественно для повышения напора в водопроводах многоэтажных зданий, а также зданий средней этажности или группы их, расположенных в районах, где напор в наружной водопроводной сети является недостаточным. Например, в районах с неблагоприятным рельефом местности или в областях города.

Схемы производственного водоснабжения промышленных предприятий зависят от характера производства, мощности и расположения водоисточника и бывают прямоточные, оборотные и последовательные.

При прямоточном водоснабжении вода для производственных целей подаётся из водоисточника насосной станцией по водопроводной сети в цехи. Отсюда отработанная вода по канализационной сети поступает после обработки в очистных сооружениях в тот же водоем. Если для производственных нужд необходимо подавать воду под различным давлением, на НС устанавливается несколько насосов, питающих обособленные сети. Для хозяйственно-противопожарных нужл предприятия вода после очистки подаётся в самостоятельную сеть.

При оборотном водоснабжении использованная в технологическом процессе вода не сбрасывается в водоисточник, как при прямоточном водоснабжении, а вновь из отстойников потребителям после соответствующей обработки. Для наполнения потерь воды (3-5% -испарение, утечка) в оборотный цикл добавляют свежую воду.

При последовательном водоснабжении, вода использованная одним потребителем, может применяться во втором, а иногда и третьем технологическом цикле промышленного предприятия, после чего сбрасывается в канализационную сеть для обработки в очистных сооружений.

На одном предприятии может быть несколько систем, обслуживающих разные цехи. Поэтому, если говорить о системе производственного водоснабжения в целом для всего предприятия, то нередко оно бывает системой смешанного водоснабжения.

Хозяйственно-противопожарный водопровод промышленного предприятия может питаться водой от общего городского водопровода, а при их отсутствии или малой мощности схемы разрабатываются с самостоятельными источниками водоснабжения.

Вода из городской сети непосредственно подаётся в сеть внутризаводского водопровода в том случае, когда существующее давление позволяет обеспечить предприятие в соответствии с его графиком водопотребления. Однако, для обеспечения большей надёжности водоснабжение предприятий необходимо устраивать не менее двух вводов 01 различных магистральных линий водопроводной сети.

Если свободный напор во внутризаводской сети города, то устраивают местные повысительные насосные станции.

Схема при подаче воды от городской сети, если превышает свободный напор в городской сети, а расход достаточен.

Если в городской сети гарантируемый напор больше требуемого свободного напора для хозяйственных нужд предприятия, но меньше, чем для пожаротушения, водопровод устраивают по следующей схеме:

Дата добавления: 2014-01-11