Основные инженерные системы зданий система система водоснабжения канализации отопления вентиляции



страница1/5
Дата22.02.2018
Размер0.7 Mb.
#13025
  1   2   3   4   5


Основные инженерные системы зданий

система система система система

водоснабжения канализации отопления вентиляции

(кондиционирования)

Комфортное проживание человека в своем жилом помещении зависит от множества факторов. Одним из таких факторов является обеспечение жилого помещения необходимыми для жизнедеятельности человека ресурсами (холодная и горячая вода, газ) а также создание комфортных условий микроклимата в помещениях (свежий и чистый воздух, тепло).

Все эти условия создаются благодаря устройству внутри зданий различных инженерно-технических систем. (схема)

Одной из важнейших систем является система водоснабжения.



Система водоснабжения – это комплекс инженерных сооружений для обеспечения зданий водой для различных нужд.

Различают систему водоснабжения населенных пунктов и систему водоснабжения отдельных зданий.

Система водоснабжения населенных пунктов включает в себя:


  1. Источники воды (подземные и поверхностные)

  2. Насосные станции

  3. Станции очистки и обработки воды

  4. Вспомогательное оборудование (баки, насосы и др.)

  5. Сети трубопроводов.

В некоторых случаях некоторые перечисленные элементы системы водоснабжения могут отсутствовать, поскольку их устройства не требуется (например, когда здание подключается к уже существующей сети городского водопровод, нет необходимости устраивать водозаборные и очистные сооружения).

Выбор схемы и системы водоснабжения зависит от особенностей объекта, требуемых расходов воды, источников водоснабжения, требований к напорам, качеству воды и обеспеченности ее подачи.

Под схемой системы водоснабжения понимают генеральный план объекта водоснабжения с указанными на нем всеми водопроводными сооружениями.

Схема водоснабжения зависит от многих факторов: расположение, мощность и качество воды источника водоснабжения, рельеф местности и кратность использования воды на промышленных предприятиях.

Схема водоснабжения города состоит из следующих основных элементов (рис): 1) водоприемных сооружений; 2) водоподъемных сооружений, т.е. насосных станций, подающих воду к очистным сооружениям (насосная станция I подъема) или потребителям (насосная станция II подъема); 3) очистных сооружений; 4) башен и резервуаров, накапливающих запасы воды или регулирующих напоры и расходы; 5) водоводов и сети трубопроводов, предназначенных для транспортирования воды от сооружения к сооружению или к потребителям.

На рис. 1 показана схема водоснабжения города с поверхностным источником. Из источника вода забирается водоприемным сооружением и подается насосами насосной станции I подъема на очистные сооружения. После очистки и обеззараживания вода собирается в резервуарах чистой воды. Затем насосами насосной станции II подъема вода подается по водоводам 6 в сеть трубопроводов 8, разводящую воду потребителям.



схема водоснабжения с поверхностным источником

Рисунок 1. Схема водоснабжения с поверхностным источником: 1 - водоприемник; 2 - насосная станция I подъема; 3 - очистные сооружения; 4 – запасной резервуар чистой воды; 5 - насосная станция II подъема; 6 - водоводы; 7 - водонапорная башня; 8 - магистральная водопроводная сеть; 9 - пьезометрические линии в период максимального водопотребления

Водозаборные сооружения - инженерные сооружения для отбора воды из подземных и поверхностных источников.
Насосная станция - комплексная система для перекачки жидкостей из одного места в другое, включает в себя насосные агрегаты - насосы (рабочие и резервные), трубопроводы и вспомогательные устройства. В системе водопровода насосные станции часто используются для повышения давления воды в системе т.к. при больших расстояниях давление может падать.

Насосная станция I подъема подаёт воду из водоисточника на очистные сооружения.

Насосная станция II подъема подает воду из резервуара чистой воды в водонапрную башню или к потребителям.

Очистные сооружения – комплекс систем для очистки и обработки воды до нормативных параметров.
Классификации систем водоснабжения:

Системы водоснабжения классифицируют по множеству признаков.



По виду обслуживаемого объекта:

-городские

-поселковые

-промышленные

-железнодорожные

-сельскохязяйственные.



По назначению:

-хозяйственно-питьевые

-производственные (технологические)

-противопожарные

-объединённые.

По принципу расходования воды:

-прямоточные (вода от точек потребления(раковин, умывальников, душевых и т.д.) идет в канализацию)

-последовательно-повторные (после использования воду сохранившую качественные показатели без промежуточной обработки подают для повторного применения)

-оборотная (воду используют многократно после соответствующей обработки).


ВОДОИСТОЧНИКИ И ВОДОЗАБОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Источники для забора воды в систему водоснабжения бывают поверхностные и подземные.



Поверхностные источники – озера, реки, водохранилища.

Подземные источники – безнапорные и напорные (артезианские) воды, находящиеся в толще земли.

Безнапорные воды скапливаются во впадинах водонапорных пластов земли и находятся в первом водоносном слое поверхности земли.

Артезианские воды находятся в водоносном слое между водоупорными слоями земли. Они заполняют водоносный слой полностью. Они обычно отличаются хорошими бактериологическими качествами, но имеют высокую жесткость и железистость.

В водозаборах подземных вод применяются следующие водоприемные сооружения: водозаборные скважины, шахтные колодцы, горизонтальные водозаборы, комбинированные водозаборы, каптажи родников.

Одним из самых распространенных видов водоприемного сооружения являются водозаборные скважины т.е. сооружения для забора воды из подземных источников.

Их также называют буровые скважины или трубчатые колодцы. Забор воды такой скважиной возможен на глубине до 500 м. Их диаметр от 150 -400 мм. Они представляют собой телескопическую конструкцию из последовательно опущенных друг в друга стальных обсадных труб (колон) с дополнительными устройствами, которые обеспечивают бесперебойную работу скважины.

Сооружают такие скважины путем бурения специальными устройствами.



Способ бурения определяется согласно Приложению 1 СНиП 2.04.02.- 84* «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».

Отверстия для устройства труб выполняют роторным или ударным (при большой глубине) способами.

При бурении стенки скважин закрепляют трубами (в основном обсадными стальными муфтовыми и электросварными), которые соединяются резьбовыми муфтами в колонны. Вслед за буром в скважину опускают обсадные трубы диаметром D1 до тех пор пока колонна не перестанет углубляться. Бур вынимают и погружают вторую колонну (трубу) меньшего диаметра D2. Через вторую колонну бурение продолжают буром меньшего диаметра и так далее до проектной глубины скважины.


c:\documents and settings\людмила\рабочий стол\фото для дисциплин\скважина в разрезе.jpg

Далее через водоносный слой вставляют фильтр (роторный или центробежный). Фильтры представляют собой трубу, в верхней части которой расположен замок (для извлечения фильтра из скважины). Нижняя его часть представляет собой отстойник длиной 2-10 м для накопления оседающих из воды частиц.



c:\documents and settings\людмила\рабочий стол\фото для дисциплин\трубофильтр для скважин.jpg
Зазоры между трубами в смежных участках колонн заливают цементным раствором. Верхний конец шахты должен выступать над поверхностью земли. Защищается скважина небольшой надстройкой.

После выполнения работ по бурению водозаборной скважины заводиться паспорт индивидуальной скважины. В нем отображено следующее: кто является владельцем скважины (при продаже участка может повысить на него цену), технические и проектные данные, химич. и биологич. анализ воды, результаты прокачки, рекомендации по эксплуатации.


Шахтные колодцы— надежные водозаборные сооружения, с помощью которых забирают грунтовые воды с глубины не более 30 м. Они доступны для чистки, изолированы от поверхностных ливневых стоков, просты в эксплуатации, легко ремонтируются. Воду из них можно забирать с помощью ведер и электронасосов, устанавливаемых на поверхности или опускаемых в колодцы.

Шахтный колодец состоит (рис. 1.3) из оголовка 1, ствола 3, ограниченного боковыми стенками 4, водоприемника 5 и фильтра 6. Вокруг оголовка устраивается изоляционный пояс 2 из глины для предохранения от попадания поверхностных вод в колодец. Сверху пояс покрывается асф.альтом 7. Дно колодца располагается в водоносном пласте '9 и может не доходить до водоупора 10. Вода в колодце устанавливается на уровне грунтовых вод 8. При этом колодец должен располагаться как можно дальше от туалетов, мест содержания животных т. е. тех мест, где происходит проникновение загрязнений в грунтовые воды.

Шахтные колодцы роют на глубину до первого водоносного горизонта и в нем устраивают водоприемную часть. Если водоносный горизонт отсутствует, а вода содержится в тонких пропластках песка, суглинках, супесях, , то делают колодец с учетом проникания воды через стенки колодца и скапивания ее на дне. Для этого стенки колодца крепят бревнами или прямоугольным брусом размером 12 — 18 см. Обычно сечение колодца принимается размером не менее 1на1 м. В качестве древесины используют дуб, вяз, ольху. Ствол крепят последовательно сверху вниз. На поверхности заготовляют венцы, подгоняют их и спускают на тросе в шахту. Колодец копают постепенно, на глубину одного венца во избежание обвалов стенок.

Рисунок 1.3 - Шахтный колодец



http://www.dachu-postroim.ru/images/art/1.3.gif

При устройстве колодцев из бетонных колец работы выполняют в следующем порядке. Отрывают котлован на глубину, равную высоте одного кольца, и свободно опускают кольцо на дно шурфа. Затем устанавливают на него второе кольцо и скрепляют их скобами. Углубляют дно и подкапывают породы под торцом кольца. Последнее под собственным весом постепенно опускается. Затем наращивают новое кольцо и повторяют описанные операции по копке ствола. Обычно используют кольца диаметром 1; 1,25, 1,5 м. Породу из колодца извлекают с помощью бадьи на стальном тросе, который через ролик, закрепленный на треноге, наматывается на лебедку.





Горизонтальные водозаборы устраивают у поверхности водоисточников. Они представляют собой водосборную траншею, оборудованную для приема воды из источника и его отвода в место расположения водосборных устройств. Они позволяют эксплуатировать маломощные (ненапорные) водоносные пласты. Горизонтальные водозаборы особенно эффективны при расположении вблизи рек, озер и водохранилищ.

Горизонтальные водозаборы устраивают при глубине залегания водоносных пород до 8 м, при большей глубине их устраивают бестраншейным способом.

Современные горизонтальные водозаборы выполняют на любой глубине в виде водосборных штолен.

При заборе небольшого количества воды для мелких потребителей и временного водоснабжения, а также при глубине залегания подземных вод 2-3 м от поверхности земли применяют траншейные водозаборы. Каменно-щебеночный водозабор выполняют в траншее, укладывая фильтрующие материалы, размер которых увеличивается к середине траншеи.





Рис. 15. Каменно-щебеночный водозабор

1 - каменно-щебеночная призма; 2 - первый слой обратного фильтра из гравия средней крупности; 3 - обсыпка из крупнозернистого песка; 4 - экран из утрамбованной глины; 5 - обратная засыпка местным грунтом; 6 - бетонная подготовка; 7 - водонепроницаемые слои; 8 - депрессионная кривая грунтовых вод

Трубчатые горизонтальные водозаборы устраивают при глубине залегания подземных вод до 4-5 м. Конструктивно они представляют собой водоприемную трубу, уложенную в траншею и окруженную фильтрующей обсыпкой (обратным фильтром).

Водозаборные галереи используют при глубинах залегания подземных вод до 6-8 м от поверхности при любых геологических и гидрогеологических условиях для крупных потребителей в ответственных системах водоснабжения. Галерею водозабора выполняют из сборных оваловидных или прямоугольных железобетонных звеньев, имеющих ширину 0,8-1 м и высоту 1,2-2 м с учетом возможности прохода по галерее. Лоток в нижней части при глубине не более 0,5 м и ширине 0,2-0,4 м обеспечивает сток собранной воды к месту ее сбора при при скоростях, исключающих выпадение взвешенных частиц.

При глубинах более 8 м возможно применение горизонтального водозабора в виде водосборной штольни прямоугольной или круглой конфигурации. В отличие от галерей штольни строят подземным (тоннельным) способом проходки. Оборудование штольни аналогично галереи. При необходимости повышения водопритока в стенах штольни бурят радиальные шурфы или скважины с фильтром.

Кяриз (канат, фоггарта) представляет собой ряд шахтных колодцев-шурфов, пройденных до водоносных пород, между которыми подземным способом проходят водосборные галереи непосредственно в водоносном слое. Колодцы располагают на расстоянии 50 м один от другого. Они одновременно служат для вентиляции.


Рис. 9. Кяриз:

1 - водосборная штольня; 2 - водоотводящая галерея; 3 - водоприемный канал (водоем); 4 - смотровые колодцы; 5 - водоносный пласт



Каптажные камеры (водосборные камеры или неглубокие опускные колодцы) используют для захвата подземных вод из родников. Под каптажом родниковых вод понимают оборудование естественного места выхода подземных вод на поверхность земли с целью использования их для небольших объектов водоснабжения. При этом осуществляют две основные операции:

- расчищают место выхода родника и устраняют препятствия, которые мешают выходу воды на поверхность;

- оборудуют этот выход специальными колодцами или водоприемными камерами, предохраняющими родник от загрязнений с поверхность земли и из атмосферы.

Конструкция каптажных сооружений должна обеспечивать наиболее благоприятный гидравлический режим поступления воды из водоисточника в приемный колодец, сохранять родник от истощения, заиления и подпора, быть простой и прочной, не ухудшать качества воды. Различают каптажи восходящих и нисходящих родников.

В заключение стоит отметить, что все водозаборные сооружения (водозаборы) должны:

-обеспечивать забор из водоисточника расчетного расхода воды и подачу его потребителю;

-защищать систему водоснабжения от биологических обрастаний и от попадания в нее наносов, сора, планктона, шугольда и др.

Для защиты от внешних загрязнений около водоисточников и водозаборных сооружений создают трёхпоясную санитарную зону. На территории первого пояса запрещается всякая хозяйственная деятельность и купание. В зоне второго пояса все виды строительства должны быть согласованы с органами СЭС. Запрещается сброс загрязненных веществ в водоем и на поверхность почвы. В третьем поясе организуют наблюдение за инфекционными заболеваниями.

Границы санитарных зон устанавливают в зависимости от местных гидрологических и топографических условий.

Вопросы:


  1. Что называют системой водоснабжения. Её основные составляющие.

  2. Каковы основные элементы системы водоснабжения.

  3. Назовите классификации систем водоснабжения.

  4. В чем заключается необходимость повторного и оборотного водоснабжения.

  5. Назовите и охарактеризуйте основные виды водоисточников.

  6. Какие существуют сооружения для забора воды.

  7. Принцип устройства и функционирования буровых скважин.

  8. Принцип устройства и функционирования шахтных колодцев.

  9. Горизонтальные водозаборы. Сущность и виды.

  10. Что называется каптажом родниковых вод.

  11. Мероприятия по защите водоисточников и водозаборных сооружений.


НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ И СТАНЦИИ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Насосные установки

Насосные установки имеют большое значение для работы системы водоснабжения, поскольку в процессе её эксплуатации возникают различные явления, затрудняющие нормальную работу системы. Так, например, из-за большой протяженности трубопроводов в больших городах давление в системе может значительно понизиться, в результате чего вода не достигает верхних точек водопотребления. Для групп зданий, отличающихся по высоте на 10 м и более следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие в системах водоснабжения этих зданий требуемый напор воды.

Незаменимы такие установки и в индивидуальном строительстве. Для обеспечения индивидуального дома водой устанавливают автономные насосные станции.

Насосная станция - комплексная система для перекачки жидкостей из одного места в другое, включает в себя здание и оборудование: насосные агрегаты (рабочие и резервные) - насосы, трубопроводы и вспомогательные устройства, в том числе насосы.

Выбор типа насосов и количества рабочих агрегатов надлежит производить на основании расчетов совместной работы насосов, водоводов, сетей, регулирующих емкостей, суточного и часового графиков водопотребления, условий пожаротушения, очередности ввода в действие объекта.

По расположению в общей схеме водоснабжения различают:

-Насосные станции первого подъёма (подают воду из водоисточника на очистные сооружения)

-Насосные станции второго подъёма (подают воду из резервуара чистой воды в водонапорную башню или к потребителям)

-Повысительные насосные станции (повышают давление в водопроводной сети при значительных длинах трубопроводных сетей

-Циркуляционные насосные станции (в промышленных водопроводных сетях обеспечивают подачу отработавшей воды на охлаждение и охлажденной воды на предприятие).

При заборе глубинной воды функцию насосов первого подъема осуществляют глубинные (погружные) насосы. При монтаже и демонтаже таких насосов все применяемые приспособления должны иметь трёхкратный запас прочности. Перед погружением и установкой насоса необходимо:

-ознакомиться с паспортом скважины

-сверить соответствующие технические характеристики насоса с условиями его работы в скважине

-уточнить место расположения фильтра скважины

-проверить прямолинейность и проходимость скважины

-определяют расстояние до статического уровня (расстояние от устья скважины до поверхности воды при не включенном электронасосе).

Далее определяют расположение насоса в скважине. Учитывая следующие требования:

1-верхний фланец электронасоса должен находиться ниже динамического уровня воды не менее чем на 1,5 м (динамический уровень – расстояние от устья скважины до поверхности воды при работающем электронасосе);

2-днище электродвигателя должно быть выше фильтра не менее чем на 1 м.

Перед монтажом электродвигатель насоса полностью заполняют водой. В скважину насос опускается электродвигателем вниз и держиться на колонне водоподъемных труб.

Основным документом насоса является его паспорт, где приводится инструкция монтажа, технические характеристики насоса, правила его эксплуатации.

 Кроме погружных и глубинных насосов применяются и полупогружные насосы. Полупогружные насосы приспособлены для подъема воды из скважин или водоемов с уровнем воды, недостаточным для устойчивой работы насосов поверхностной установки. Преимуществом полупогружных насосов является возможность погружения насосной части в резервуар на нужную глубину, что позволяет решить проблемы с недостаточным подпором на входе и исключает возможность возникновения кавитации.

 Кавитация - это переход небольших объемов воды в парогазовое состояние и обратно, что происходит в результате резких колебаний или резких изменений давления. Кавитация, от латинского cavitas, (пустота) возникает из-за образования в жидкости полостей, которые и называют кавитационными пузырьками, кавернами. Эти «каверны» заполненные газом, паром, или парогазовым миксом. Надо различать гидродинамическую кавитацию, которая возникает в результате понижения давления в жидкости, которые возникает при увеличением скорости ее движения. Как пример, за крыльчаткой насоса. И акуустическую кавитацию, которая возникает в следствии прохождении интенсивной акустической волны.

Образовавшиеся кавитационные пузырьки пройдя фазу низкого давления резко закрываются, это закрытие, точнее схлопывание протекает со сверхзвуковой скоростью, порождая мощную ударную волну. При захлопывании пузырьков давление достигает сотен тысяч атмосфер! Получается микровзрыв, который с лёгкостью разрушает любые поверхности, находящихся в зоне кавитации. Все эти, вышеописанные режимы кавитации наносят разрушительный вред любому гидравлическому оборудованию, в том числе и всем видам насосов. Кавитационная вибрация, кавитационная эрозия, автоколебания и вибрации резонансно разрушают крыльчатки насосов и помп, регулирующую технику и арматуру и прочие узлы.

Полупогружные насосы значительно проще и надежнее в эксплуатации, чем скважинные и погружные насосы. Возможность диагностики и замены стандартного электродвигателя без подъема насоса, контролируемое охлаждение, отсутствие контакта с перекачиваемой жидкостью значительно снижают затраты на эксплуатацию привода насоса. Возможность замены изнашивающихся деталей насосной части (колеса, уплотнительные кольца) позволяют быстро и без значительных вложений увеличить производительность насоса.

Безусловное ограничение к применению: ограничения по глубине погружения насосной части.


Каталог: 2011
2011 -> Восстановление и зарядка аккумулятора
2011 -> Программа государственной итоговой аттестации выпускников гапоу со «актп» по профессии спо 23. 01. 03 Автомеханик на 2016-2017г
2011 -> Восстановление изношенных деталей
2011 -> Эндовидеохирургические методы в лечении острого аппендицита, осложненого перитонитом 14. 01. 17
2011 -> Гостиничный сервис за рубежом: развитие гостиничного дела в индустрии туризма
2011 -> На правах рукописи
2011 -> Оповещатели охранные
2011 -> Сообщения информационных агентств


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5




База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница